Hodnotenie prostredia s nebezpečím výbuchu

 Výbušnú zmes tvoria prachy, v ktorých sa po iniciácii samostatne šíri reakcia horenia.

Výbušné prostredie obsahuje výbušné zmesi plynov, pár, mĺh alebo prachov so vzduchom včítane obvyklých prímesí (napr. vlhkosť) za atmosferických podmienok. Atmosferickými podmienkami sa rozumie celkový tlak 80 - 100 kPa a teplota zmesi - 20 do + 60oC.

 K výbuchu môže dôjsť pri manipulácii s horľavými látkami resp. s oxidovateľnými látkami, ak sú jemne rozptýlené a ich koncentrácia v zmesi s oxidačným prostriedkom leží vo vnútri medze výbušnosti.

 Výskyt hybridnej zmesi výrazne znižuje spodnú medzu výbušnosti jednotlivých zložiek, takže výbuch môže nastať i vtedy, ak nie je dosiahnutá spodná medza výbušnosti zložiek (napr. plynu a prachu).

 Pri prachoch nemá medza výbušnosti rovnaký význam ako pri plynoch. Koncentrácia prachu sa môže meniť rozvírením usadnutého prachu alebo usadzovaním rozvíreného prachu. Je napr. možné, že výbušné prostredie vznikne rozvírením usadeného prachu. Preto je nutné v prípade možnosti výskytu usadeného horľavého prachu uvažovať o jeho účasti na výbuchu.

 V uzavretom priesotre už 10 litrov výbušnej atmosféry predstavuje nebezpečné množstvo nezávisle na veľkosti priestoru. Tiež menšie množstvo ako 10 litrov je nebezepčné, ak nastane výbuch v bezprostrednej blízkosti osôb. Tiež v priestorách menších ako 100 m3 je nutné považovať i menšie množstvo ako 10 litrov za nebezpečené množstvo. Hrubý odhad umožňuje použiť Faustovo paravidlo, ktoré hovorí, že výbušná atmosféra musí byť považovaná za nebezpečnú v takých priestoroch, ak tvorí desatisícinu objemu uzavreného priestoru, napr. v priestore 100 m3 je nebezpečné množstvo 10 litrov výbušnej atmosféry.

U väčšiny horľavých prachov stačí rovnomerná vrstva usadeného prachu na dlážke o hrúbke menej ako 1 mm k tomu, aby v priestore normálnej bežnej výšky bola vytvorená po rozvírení výbušná atmosféra v celom objeme.

Aké množstvo výbušnej atmosféry vo voľnom priestore je nutné považovať za nebezepčené, je možné len ťažko posúdiť.

Účinok iniciačného zdroja je veľakrát veľmi ťažké zistiť. Účinnosť iniciačných zdrojov, t.j. schopnosť zapáliť výbušnú atmosféru, závisí na energii, teplote a čase trvania iniciačného zdroja a tiež na vlastnostiach výbušnej atmosféry a na jej stave. Napr. so zvýšeným obsahom kyslíka sa zníži minimálna iniciačná energia i o rad.

Preto pri posudzovaní nebezpečenstva vzniku výbuchu je nutné

vychádzať z toho, že zapálenie vytvorené výbušnej atmosféry je trvale možné. Možnosť výbuchu teda nezávisí na tom, či sú prítomné iniciačné zdroje.

 Je nutné si uvedomiť, že technicko bezpečnostné parametre platia len pre výbušnú atmosféru za štandartných podmienok. V prípade pochybnosti je nutné stanoviť parametre v skúšobni, ktorá je tomu oprávnená (certifikovaná).

V ČR sú to:

SZ 214 skúšobňa výbušnosti VVUÚ Ostrava Rádvanice

V SRN sú to:

Bundesanstalt für Materialprüfung, Berlin-Dahlen

Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Braunschweig

Tuhé látky- prachy

 Pri spracovaní a preprave tuhých horľavých hmôt vo forme prachu hrozí nebezpečie výbuchu, ak je

 c skut - je skutočná koncentrácia prachu v zariadení alebo v miestnosti - uvažujeme s rozvíreným aj usadeným prachom (g.m-3)

k - je bezpečnostný koeficient: podľa ČSN 33 2330 sa uvažuje pre vnútorné prostredie stojov s zariadení k = 0,5

pre vonkajšie prostredie k = 1,0

c min - je dolná medza výbušnosti (g.m-3)

Názvoslovie

Výbuch - rýchlo prebiehajúca chemická oxidačná reakcia, doprevádzaná silným vývinom tepla a tlakovými prejavmi. Oxidačným činidlom je obyčajne vzdušný kyslík, ale vo všeobecnosti to môže byť chlór, chlorečnany, dusičnany a pod.

Detonácia –  výbuch šíriaci sa nadzvukovou rýchlosťou a vyznačujúci sa rázovou vlnou

Deflagrácia – výbuch šíriaci sa podzvukovou rýchlosťou

Výbušná zmes - koncentrácia horľavých plynov,pár a prachu v zmesi s oxidačným činidlom v rozhraní medzi spodnou medzou výbušnosti a hornou medzou výbušnosti, ktorá je schopná výbušnej premeny

Prach - častice tuhej látky, menšie ako 0,5 mm, schopné vytvoriť disperznú sústavu (pre vláknité materiály znamená rozmer 0,5 mm maximálny priemer častice). Podľa ČSN 33 2330 sa prachom rozumejú častice tuhej látky, ktorej aspoň dva rozmery sú menšie ako 0,5 mm.

Iniciátor - konkrétny prostriedok iniciácie (plymeň, iskra, trenie a pod.)

Maximálne výbuchové parametre -  maximálny výbuchový tlak pmax, maximálna rýchlosť narastania výbuchového tlaku (dp/dt)max,  a kubická konštanta KG resp. KSt  súmerítkom energie resp. výkonu danej výbušnej zemsi.

Dolná medza výbušnosti - najnižšia koncentrácia prachu v disperznej sústave, ktorá sa po iniciácii, definovanou veľkosťou iniciačnej energie explozívne vznieti. Uvádza sa v g.m-3.

Sitová analýza - percentuálne zastúpenie rozmerových frakcií častíc v skúmanej vzorke prachu A, B, C

Zrnitosť (Granulometria) - zastúpenie rozmerových tried častíc v hmotnostných percentách

Rozvíriteľnosť

 Rozvíriteľnosť charakterizuje schopnosť materiálu prechádzať z usadeného stavu do disperznej sústavy a naopak. Stanovuje sa ako úbytok hmotnosti vzorky pre určitú rychlosť prúdenia vzduchu v uzavretom okruhu potrubia. Je závislá na obsahu vlhkosti a veľkosti častíc.

Protivýbuchová prevencia

 Protivýbuchová prevencia zahŕňa opatrenia, ktoré zabránia vytváraniu výbušných zmesí horľavých plynov, pár a horľavých priemyslových prachov, zíženie možnosti iniciácie týchto výbušných zmesí odstránením resp. obmedzním možných a známych iniciačných zdrojov, zmenšenia účinkov prípadného výbuchu na najmenšiu mieru a ich zabráneniu šírenia výbuchu výrobnými cestami.

 Prvé uvedené opatrenia zabraňujú možnosti vytvárania výbušnej zmesi a nazývajú sa primárna prevencia.

 Možno povedať, že primárna prevencia pri protivýbuchovom opatrení je bezpochyby najúčinnejšia, pretože vylučuje vznik podmienok výbuchu a s ním spojených škôd.

 Opatrenia obmedzujúce iniciačný zdroj sa nazývajú sekundárnou prevenciou. Samotné opatrenia nie sú dostatočnou zárukou bezpečnosti, pretože úplne vylúčiť iniciačné zdorje nie je praktický možné.

 V prípadoch, kedy nie je možné použiť opatrenia primárnej prevencie a je v týchto prípadoch nutné pripustiť, že dôjde k výbuchu sa realizujú také opatrenia, ktoré obmedzí následky a účinky výbuchu na najmenšiu možnú mieru. Tieto opatrenia sa nazývajú terciálne preventívne opatrenia, alebo tiež pasívne prevencie, alebo konštrukčné prevencie.

 

 

 

  Primárna protivýbuchová prevencia

 Nebezpečie výbuchu hrozí, ak sú splnené tieto základné predpoklady:

1. Ak je k dispozícii priestor, v ktorom sa môže vytvárať nebezpečná koncentrácia drevného prachu

2. Ak je k dispozícii horľavá látka (drevný prach)

3. Ak sa v posudzovanom priestore vyskytuje oxidačný prostriedok

4. Ak množstvo horľavej látky a oxidačného prostriedku sú také, že sa môžu tvoriť nebezpečné koncentrácie

 V prípade, ak vylúčime jeden z týchto štyroch základných predpokladov vytvárania nebezpečnej koncentrácie, potom vylúčime nebezpečie výbuchu.

Vylúčením priestoru, v ktorom sa vytvára nebezpečená koncentrácia

 Drevný prach sa odlučuje v odlučovačoch prachu rôznej konštrukcie (mokré, suché, elektrofiltre).