Explozie de praf

Multe materiale obișnuite despre care se știe că ard pot genera o explozie de praf, cum ar fi cărbunele și rumegușul. În plus, multe materiale organice, altfel banale, pot fi, de asemenea, dispersate într-un nor de praf periculos, cum ar fi cerealele, făina, amidonul, zahărul, laptele praf, cacaua, cafeaua și polenul. Metalele pulverizate (cum ar fi aluminiul, magneziul și titanul) pot forma suspensii explozive în aer, dacă sunt fin divizate.

Pudra explozivă poate apărea în urma unor activități cum ar fi transportul de cereale, iar silozurile de cereale au fost adesea demolate violent. Exploatarea cărbunelui duce la apariția prafului de cărbune, iar morile de făină au, de asemenea, cantități mari de praf de făină ca urmare a măcinării. O explozie gigantică de praf de făină a distrus o moară din Minnesota la 2 mai 1878, omorând 18 muncitori de la Washburn A Mill și alți patru din clădirile adiacente. O problemă similară apare în fabricile de cherestea și în alte locuri dedicate prelucrării lemnului.

De la apariția, în anii 2010, a fabricării aditive (AM) pe bază de pulberi metalice la scară de producție industrială, există o nevoie tot mai mare de mai multe informații și de experiență în ceea ce privește prevenirea exploziilor de praf și a incendiilor cauzate de urmele de pulbere metalică în exces care rămân uneori după sinterizarea cu laser sau alte metode de fuziune. De exemplu, în operațiunile de prelucrare din aval de construcția AM, pulberea în exces eliberată de porozitățile din structurile suport poate fi expusă la scântei de la interfața de tăiere. Sunt în curs de desfășurare eforturi nu numai pentru a construi această bază de cunoștințe în cadrul industriei, ci și pentru a o împărtăși cu departamentele locale de pompieri, care fac inspecții periodice de securitate la incendiu ale întreprinderilor din districtele lor și care se pot aștepta să răspundă la alarme în magazinele sau fabricile în care AM face acum parte din mixul de producție.

Deși nu este strict un praf, particulele de hârtie emise în timpul prelucrării – în special în timpul rulării, derulării, calandrării/tăierii și tăierii foilor – sunt, de asemenea, cunoscute ca reprezentând un pericol de explozie. Zonele închise ale fabricilor de hârtie supuse unor astfel de pericole mențin în mod obișnuit umidități foarte ridicate ale aerului pentru a reduce șansele de explozie a prafului de hârtie în aer.

În pirotehnica pentru efecte speciale, pulberea de licopodiu și crema de lapte sunt două mijloace obișnuite de producere a unor efecte de foc sigure și controlate.

Pentru a susține o combustie rapidă, praful trebuie să fie format din particule foarte mici, cu un raport mare între suprafață și volum, făcând astfel ca suprafața colectivă sau combinată a tuturor particulelor să fie foarte mare în comparație cu un praf de particule mai mari. Praful este definit ca fiind pulberi cu particule cu diametrul mai mic de aproximativ 500 de micrometri, dar praful mai fin va prezenta un pericol mult mai mare decât particulele grosiere în virtutea suprafeței totale mai mari a tuturor particulelor.

ConcentrațieEdit

Sub o anumită valoare, limita inferioară de explozie (LEL), praful este insuficient pentru a susține combustia la viteza necesară pentru o explozie. O concentrație de combustibil la sau sub 25% din LEL este considerată sigură. În mod similar, dacă raportul combustibil/aer crește peste limita superioară de explozie (LSE), nu există suficient oxidant pentru a permite continuarea combustiei la rata necesară.

Determinarea concentrației explozive minime sau a concentrației explozive maxime a pulberilor în aer este dificilă, iar consultarea diferitelor surse poate duce la rezultate destul de diferite. Domeniile tipice de explozie în aer sunt de la câteva zeci de grame/m3 pentru limita minimă, la câteva kg/m3 pentru limita maximă. De exemplu, s-a stabilit că LEL pentru rumeguș este cuprins între 40 și 50 de grame/m3. Depinde de mulți factori, inclusiv de tipul de material utilizat.

OxidantEdit

În mod normal, oxigenul atmosferic normal poate fi suficient pentru a susține o explozie de praf dacă sunt prezente și celelalte condiții necesare. Mediile cu conținut ridicat de oxigen sau cu oxigen pur sunt considerate deosebit de periculoase, la fel ca și gazele oxidante puternice, cum ar fi clorul și fluorul. De asemenea, suspensiile de particule de compuși cu potențial oxidant ridicat, cum ar fi peroxizi, clorați, nitrați, perclorați și dicromați, pot crește riscul unei explozii dacă sunt prezente și materiale combustibile.

Surse de aprindereEdit

Există multe surse de aprindere, iar flacăra goală nu trebuie să fie neapărat singura: mai mult de jumătate din exploziile de praf produse în Germania în 2005 au provenit din surse fără flacără. Sursele comune de aprindere includ:

• descărcări electrostatice (de exemplu, o bandă transportoare instalată necorespunzător, care poate acționa ca un generator Van de Graaff)
• fricțiune
• arcuri electrice de la mașini sau alte echipamente
• suprafețe fierbinți (de ex.ex. rulmenți supraîncălziți)
• incendiu
• autoaprindere

Cu toate acestea, este adesea dificil să se determine sursa exactă de aprindere atunci când se investighează după o explozie. Atunci când nu se poate găsi o sursă, aprinderea va fi adesea atribuită electricității statice. Încărcăturile statice pot fi generate de surse externe sau pot fi generate intern prin frecare la suprafețele particulelor însele, pe măsură ce acestea se ciocnesc sau trec una pe lângă alta.

.