2. Пожежовибухонебезпека процесів механічної обробки речовин та матеріалів.

2.1. Причини та умови утворення горючого середовища.

Як ми вже казали пожежну небезпеку при механічній обробці речовин та матеріалів представляють як пилові хмари, так і відкладення пилу на будівельних конструкціях та технологічному обладнанні. Обертання ж в технологічних процесах таких потенційно небезпечних речовин, як пластмаса, деревина, натуральне паливо тощо в мілко подрібненому стані, створює загрозу вибуху всередині технологічного обладнання та у виробничих приміщеннях. Так, наприклад, на борошномельних заводах весь процес виробництва борошна полягає в поетапному подрібненні зерна у вальцових станках та на інших машинах. При цьому утворюється значна кількість мілкодисперсного органічного пилу. В ситовійочних машинах виникає інтенсивне завихрення пилу у повітрі та утворення пилоповітряної суміші, і таким чином весь внутрішній вільний об’єм машин, механізмів, комунікацій постійно заповнений пилоповітряною сумішшю.

Для оцінки пожежовибухонебезпеки пилоповітряної суміші важливе значення має нижня концентраційна межа поширення полумя пилу, оскільки величина верхньої межі поширення полум’я дуже висока і практично майже недосяжна. Отже, умовою наявності в технологічному обладнанні вибухонебезпечної концентрації горючого пилу буде співвідношення:

 ,

де - робоча концентрація пилу, завислого та осілого в апараті або в приміщенні, кг/м³;

- нижня концентраційна межа поширення полум'я, кг/м³.

Величини концентраційних меж поширення полум’я пилоповітряних сумішей залежать не тільки від хімічного складу речовини, але і значною мірою від її подрібненості, вологості та зольності.

Дійсну робочу концентрацію пилу в апараті необхідно визначати за сумарною кількістю не тільки завислого, але й осілого пилу, який може за певних умов перейти у завислий стан (умови преходу ми розглянули):

,

де - концентрація завислого горючого пилу в апараті, кг/м³;

- концентрація осілого горючого пилу в апараті, що може перейти у завислий стан, кг/м³.

Велика кількість завислого пилу утворюється при роботі машин та агрегатів з механізмами ударної дії ( дробарки, млини, розрихлювачі), а також машин та установок, дія яких пов’язана з використанням повітряних потоків (пневматичні системи транспортування, сепаратори, сушарки тощо) або при падінні подрібненої продукції з висоти (самопливні труби тощо).

Значну небезпеку для апаратів представляє накопичення осілого пилу, якому сприяє підвищена вологість повітря, конденсація вологи на стінках апаратів та трубопроводів, а також адгезійні властивості пилу. Осілий пил в машинах та апаратах накопичується в застійних ділянках, тупиках, на поверхнях з дефектами, в місцях різкої зміни діаметрів та гострих кутів. В осілому стані пил може утворювати осередки самозаймання, а при його звихренні утворюються вибухонебезпечні пило-повітряні суміші. Іскри від ударів металевих часток, що можуть попасти до машини, призводять до появи осередків тління, від яких займається і пил, що знаходиться в завислому стані. Місцевий спалах може викликати звихрення пилу у великому об’ємі і стати причиною наступного вибуху великої руйнівної сили.

Такий розвиток процесу, що представляє собою послідовні один за одним вибухи з послідовно зростаючою потужністю, можна спостерігати у всіх катастрофічних за своїми наслідками випадках пилових вибухів, що виникли на елеваторах, цукрових заводах та інших підприємствах, де наявне обертання горючого пилу.

Так, наприклад, на одному з борошномельних заводів (м.Бремен, ФРН) в результаті вибуху пилоповітряної суміші було знищено половину усіх виробничих будівель та споруд на площі 40 тис. м² . Зруйновані повністю зерноочисне та розмольне відділення, склад готової продукції, виробничий комплекс та адміністративні будівлі. Матеріальні збитки склали близько 50 млн. марок. При вибуху одержали травми 17 чоловік, загинули 14 чоловік. Перший потужний вибух борошномельного пилу виник у відділенні фасування готової продукції. Потім сталися вибухи один за одним на суміжних ділянках виробництва, у виробничих корпусах та сховищі борошна місткістю 10 тис. тон. За інтенсивністю руйнувань, що сталися, вибух, за даними спеціалістів, еквівалентний дії 20 тон вибухової речовини.

Наступним підпитанням яке ми повинні розглянути при визначенні пожежної небезпеки технологічного процесу є визначення характерних джерел запалювання.