Взрывоопасность и горючесть пыли при выборе и проектировании системы пылеулавливания Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ВЗРЫВООПАСНОСТЬ И ГОРЮЧЕСТЬ ПЫЛИ ПРИ ВЫБОРЕ И ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМЫ ПЫЛЕУЛАВЛИВАНИЯ

Е.В. Романюк, доцент, к.т.н., П.В. Милюков,

Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

При выборе пылеуловителя для системы аспирации ключевую роль играют такие характеристики как горючесть и взрывоопасность пылей. Для реализации алгоритма выбора пылеуловителя мы будем использовать положения, взятые из нормативных документов по пожарной безопасности и приведенные ниже.

Горючесть - это способность вступать в химическую реакцию окисления, сопровождающуюся интенсивным выделением тепла, при контакте с источником зажигания и продолжать ее самостоятельно при его удалении.

Горючесть включает в себя понятие взрываемость, т.е. горючая пыль может быть взрывоопасной или невзрывоопасной.

Для характеристики этих двух понятий используют следующие показатели: температура самовоспламенения, нижний концентрационный предел воспламенения.

Температура самовоспламенения - наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение вещества[1].

Нижний концентрационный предел распространения пламени -минимальное содержание горючего вещества в однородной смеси с окислительной средой, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника [1].

Согласно ГОСТ 12.1.041-83* ССБТ «Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования» горючая пыль - дисперсная система, состоящая из твердых частиц размером менее 850 мкм, находящихся во взвешенном или осевшем состоянии в газовой среде, способная к самостоятельному горению в воздухе нормального состава[2].

Согласно «Правилам устройства электроустановок»[3] горючие пыль и волокна относятся к взрывоопасным, если их нижний концентрационный предел

-5

воспламенения не превышает 65 г/м .

Согласно [4] пыль можно разделить на четыре класса:

-5

1 класс - пыль повышенной взрывоопасности с НКПВ менее 15 г/м ;

-5

2 класс - взрывоопасная пыль с НКПРП от 16 до 65 г/м ;

3 класс - пыль повышенной пожарной опасности, в осажденном состоянии имеющая температуру самовоспламенения до 250оС;

4 класс - пожароопасная с температурой самовоспламенения в осевшем состоянии более 250оС.

На данный момент трудно найди такую классификацию в нормативных документах по пожарной безопасности, однако она может быть полезна при выборе и разработке пылеуловителя.

В свою очередь современные пылеуловители тоже можно разделить на классы по взрывопожарной и пожарной опасности:

1 класс - самые взрывоопасные - электрофильтры: работа данных устройств с горючими и взрывоопасными пылями изучена недостаточно, однако осаждение здесь происходит в сильном электрическом поле;

2 - класс - взрывоопасные - пылеосадительные камеры и циклоны: концентрация в пылеуловителях во много раз превышает НКПРП, при этом пыль постоянно находится во взвешенном состоянии;

3 - класс - пожароопасные - фильтры: в данных пылеуловителях пыль находится в осажденном состоянии, но может переходить в аэровзвесь при неправильной эксплуатации;

4 - класс - не пожароопасные - скрубберы: мокрые пылеуловители, в которых пыль захватывается водяным потоком, соответственно уже не может быть опасной.

Основываясь на приведенных определениях, классификациях и ограничениях был разработан алгоритм и программа выбора пылеуловителя, представленные на рисунке.

Рассмотрим алгоритм. Алгоритм работает на основе базы данных, включающей сведения, представленные в справочной литературе и дающих сведения о среднем медианном диаметре пыли в пылегазовом потоке, нижнем концентрационном пределе воспламенения, температуре самовоспламенения. В систему введен перечень пылеуловителей с их характеристиками.

На первом этапе программа анализирует средний размер частиц (для этого могут быть применены справочные данные либо проведена морфометрия по электронным фотографиях образцов пыли). В соответствии с определением пыль будет считаться горючей при размере частицы менее 850 мкм. Далее следует анализ по нижнему концентрационном пределу воспламенения.

Следующий этап - это анализ возможности воспламенения ее в пылевом осадке: пожароопасная - непожароопасная.

На каждом этапе анализа программа будет выдавать варианты пылеуловителя, который в данной ситуации будет самым пожаробезопасным.

Дальнейший подбор пылеуловителя осуществляется с учетом таких свойств как плотность пыли, ее адгезионные и электрические свойства, а также с учетом текущих параметров пылегазового потока, передаваемых в программу с помощью датчиков и программного комплекса.

Рис. Алгоритм выбора пылеуловителя в зависимости от горючих и

взрывоопасных свойств пыли

Список использованной литературы

1. ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения».

2. ГОСТ 12.1.041-83* ССБТ «Пожаровзрывобезопасность горючих пылей. Общие требования».

3. Правила устройства электроустановок.

4. Штокман Е.А. Очистка воздуха от пыли на предприятиях пищевой промышленности. - М.: Агропромиздат, 1989. - 312 с.

177