Прахът като фактор на работната среда или …Как да си направим бомба от захар

На 7 февруари 2008 г. четиринадесет работници загиват от изгарянията си в резултат на серия експлозии на прах от захар във фабриката Imperial Sugar в щата Джорджия, САЩ.

Прахът като фактор на работната среда притежава редица специфични свойства, които го правят уникален и различен от химичните агенти. Едно от свойствата, които често се подценяват като риск, е способността му при определени условия да се запалва и да експлодира.

Облак от прах от запалими материали има същото поведение като запалим газ, смесен с въздуха и в достатъчна концентрация може да се запали. В затворено пространство пък може да се взриви.

Ударната вълна от първоначалната експлозия може да запрати натрупалия се прах във фронта на разпространяващия се пламък, като резултатът е „вторична” експлозия далеч отвъд първичния прахов облак.

За да се получи прахова експлозия е необходимо едновременното възникване на няколко условия:

  1. Прахът трябва да е запалим.
  2. Прахът трябва да е във въздуха.
  3. Прахът трябва да е в границите на експлозивност.
  4. Праховите частички трябва да са в такъв размер, че да могат да разпространяват пламъка.
  5. Средата, в която се е образувал праховият облак, трябва да е в състояние да поддържа горенето.
  6. Трябва да има източник на запалване с достатъчна сила да инициира пламък.

Типични запалими прахове могат да възникнат от:

  • естествени материали – дървесина, смоли, хартия, гума, захар, въглища, нишесте, брашно;
  • синтетични материали – багрилни вещества, пластмаси, хексамин и на практика всички въглеродни съединения;
  • неорганични съединения – сяра, желязо, магнезий, алуминий и титан.

Докато неорганичните минерални прахове не са запалими и затова се използват, например, във въгледобива за потискане на праховата експлозия.

Границите на експлозивност са долна и горна граница. Долната граница на експлозивност може да варира от 10 g/m3 до 500 g/m3. Най общо, за практически цели може да се приеме средна долна граница на експлозивност около 30 500 g/m3 за повечето запалими прахове.

Въпреки че изглежда доста ниска като концентрация в действителност прахов облак с такава концентрация прилича на много гъста мъгла.

Колкото до размера на праховите частички можем да запомним правилото – колкото по-фини са частичките, толкова по-голяма е вероятността да възникне експлозия.

Освен всички тези условия за да експлодира прахът е необходимо да има и източник на запалване.

Интересното е, че освен открит пламък, горещи повърхности, искри, статично електричество – все известни източници на запалване, прахът притежава и способността да се самозагрява и ако генерираната топлина не се разсейва, прахът може да достигне температурата на запалване. Незабавният резултат е запалване на праха и последваща експлозия, ако се е образувал прахов облак.

Какво е необходимо да правим, за да не се стига до експлозия от прах?

Повишаване на влажността на местата, където най-често има вероятност от възникване на експлозия, например определени части от вентилационните системи (циклони, филтри).

Намаляване на нивата на кислорода до такива, при които е невъзможно да възникне експлозия чрез използване на инертни газови смеси.

Използване на добри практики за почистване на работните места, подове, стени, както и спазване на всички правила по електробезопасност, огневи работи и др. при работа в условия, при които има опасност от възникване на експлозия.

Вижте изготвеното видео от U.S. Chemical Safety Board – независимата федерална агенция в САЩ за разследване на химични инциденти, в която се разглежда инцидента с експлозията на прах от захар и причините за него:

1 thought on “Прахът като фактор на работната среда или …Как да си направим бомба от захар”

  1. Добра статия!

    Полезна книга, на темата
    Dust Explosions in the Process Industries
    от
    Rolf K. Eckhoff

Вашият коментар

Този сайт използва Akismet за намаляване на спама. Научете как се обработват данните ви за коментари.