Eksplozija prašine

Eksplozija prašine je brzo sagorevanje čestica prašine na vazduhu u zatvorenom prostoru. Ugljena prašina je česta opasnost u podzemnim rudnicima ali se ona može javiti bilo gde, zapaljivi prah se nalazi u bilo kojoj atmosferi i ako ima dovoljno zapaljivih čestica u atmosferi ili u prisustvu drugih gasova kao što je kiseonik može doći do eksplozije.

Uslovi paljenja eksplozivne prašine

Postoje 4 neophodna uslova za eksploziju prašine ili brzo sagorevanje:

1. zapaljiva prašina
2. prašine u vazduhu u visokoj koncentraciji
3. prisustvo oksidanta
4. izvor paljenja

Izvori prašine

1878 Eksplozija Velikog mlina

Mnogi materijali koji oksidišu stvaraju ugljenu prašinu kao što su ugalj, piljevina i magnezijum. Mnoge materije kao što su žitarice, brašno, šećer, mleko u prahu, polen mogu dovesti do stvaranja opasnih oblaka prašine, a neki metali u prahu suspendovani u vazduhu mogu dovesti do stvaranja eksplozivnih mešavina. Prašina može nastati iz aktivnosti kao što su transport, vađenje uglja itd. Da bi podržala gorenje, prašina se mora sastojati od veoma malih čestica na veoma velikoj površini u odnosu na zapreminu, pri čemu je kolektivna površina svih čestica dosta veća u odnosu na površinu najvećih čestica prašine. Prašina se definiše kao prah sa česticama manjim od oko 500 mikrometara u prečniku.

Izvori paljenja

Postoji mnogo izvora varničenja i otvorenog plamena, ne mora biti samo jedan (polovina eksplozija prašine u Nemačkoj u 2005. godini došlo je od ne plamenih izvora). U običajene izvore paljenja spadaju: elektrostatičko pražnjenje, trenje, varničenje mašina i opreme (primer pregrejani ležaj).

Koncentracija

Ispod donje granice eksplozivnosti jednostavno ne postoji dovoljno prašine da podrži sagorevanje do stope koja dovodi do eksplozije. Cifra od 20% od granice eksplozivnosti se smatra sigurnom. Slično je sa odnosom gorivo – vazduh, ako se poveća iznad gornje granice eksplozivnosti neće postojati dovoljno oksidanta kako bi došlo do eksplozije.

Mehanizam eksplozivne prašine

Prašina obuhvata veoma veliku površinu u odnosu na svoju masu. Pošto se gorenje može dogoditi samo na čvrstoj ili tečnoj podlozi gde može reagovati sa kiseonikom, to izaziva da prašina bude mnogo zapaljiva u odnosu na rasuti materijal. Primer 1 kg sferičnog materijala gustine 1 gram po centimetru kubnom prečnika 27 centimetara zauzima površinu od 0,3 metra kvadratna. Kada se taj materijal oslobodi iz sfere on zauzima površinu od 60 m², što omogućava materijalu da se zbog svoje male mase i velike površine lako i brzo zapali. Ovakva mešavima može dovesti do stvaranja eksplozija velikih razmera i to od veoma malih iskri. Ekspolozivna prašina se može klasifikovati kao primarna i sekundarna. Primarna se nalazi unutar postrojenja za preradu i sličnim kućištima pod kontrolisanim pritiscima sa namenskim odvodima u atmosferu radi olakšavanja pritiska. Sekundarna prašina se akumulira u radnom prostoru gde se rameti i često kao posledica dolazi do nekontrolisane eksolozije.

Zaštita i ublažavanje posledica eksplozivne prašine

Koja će se vrsta zaštite od eksplozije prašine koristiti prevashodno zavisi od toga o kojoj je industriji reč. U eksploataciji uglja se vodi računa od eksplozije metana koja je potpomognuta ugljenom prašinom. Kamena prašina se posipa duž puteva ili suspenduje na krajevima tako da razredi ugljenu prašinu u zapaljivim zonama. U rudnicima se takođe prašina praska vodom kako bi se sprečilo njeno uzdizanje. Neke industrije koriste proces inertiranja gde se koriste inertne soli kako bi se sprečila eksplozija prašine ili umanjili njeni efekti u slučaju eksplozije. Takođe na mestima gde je otežano provetravanje koriste se lampe za potrebe ronilaca kako nebi došlo do varničenja. Jedna od preventivnih mera je i blagovremeno uklanjanje eksplozivne prašine na mesta gde ne može doći do paljenja iste.

Literatura

• Wolfgang Bartknecht: Explosionen. Ablauf und Schutzmaßnahmen. 2., überarbeitete und ergänzte Auflage. Springer, Berlin u. a. 2013, ISBN 978-3-662-07158-8.
• John Barton (Hrsg.): Dust Explosion Prevention and protection. (A Practical Guide). Institution of Chemical Engineers, Rugby 2002, ISBN 0-85295-410-7.
• Siegfried Bussenius: Wissenschaftliche Grundlagen des Brand- und Explosionsschutzes (= Brand- und Explosionsschutz. Bd. 1). Kohlhammer, Stuttgart u. a. 1996, ISBN 3-17-013867-7.
• Rolf K. Eckhoff: Dust Explosions in the Process Industries. 2. Auflage. Butterworth-Heinemann, Oxford 1997, ISBN 0-7506-3270-4.
• Ute Hesener: Ein wissensbasiertes System zur Sicherheitsbetrachtung bei staubverarbeitenden Anlagen (= Fortschrittberichte VDI. Reihe 3: Verfahrenstechnik. Nr. 508). VDI-Verlag, Düsseldorf 1997, ISBN 3-18-350803-6.
• Erich Lienenklaus, Klaus Wettingfeld: Elektrischer Explosionsschutz nach DIN VDE 0165. Eine praxisnahe Einführung in die zu beachtenden Verordnungen, Normen und Richtlinien (= VDE-Schriftenreihe Normen verständlich. Bd. 65). 2., überarbeitete Auflage. VDE-Verlag, Berlin u. a. 2001, ISBN 3-8007-2410-3.
• Heinz Olenik, Wolf-Dieter Dose, Herbert F. Rading: Elektroinstallation und Betriebsmittel in explosionsgefährdeten Bereichen. Hüthig und Pflaum, München u. a. 2000, ISBN 3-8101-0130-3.

Vanjske veze

• csb.gov various completed investigations from the Chemical Safety Board
• Combustible Dust Policy Institute-ATEX
• OSHA case studies of dust explosions
• Dust Explosions - The Dangers, and The Precautions Needed To Avoid Them
• Hazard Monitoring Equipment - Selection, Installation and Maintenance
• Seminars for Combustible Dust Safety Arhivirano 2013-08-14 na Wayback Machine-u