تقنية منع انفجار الغبار

يشير انفجار الغبار إلى تفاعل كيميائي يحترق فيه الغبار القابل للاشتعال، المخلوط بغاز مؤكسد (مثل الأكسجين أو الهواء) لتكوين سحابة غبار داخل حيز مغلق، بسرعة في وجود مصدر اشتعال، مما يتسبب في ارتفاع سريع في درجة الحرارة والضغط.

تشمل شروط انفجار الغبار عمومًا خمسة عوامل:

(1) وجود غبار قادر على الخضوع لتفاعل أكسدة مع غاز مؤكسد؛

(2) وجود غاز مؤكسد؛

(3) وجود مصدر حرارة عالي الحرارة كافٍ لإشعال الغبار، أي مصدر اشتعال؛

(4) تعليق الغبار في الغاز المؤكسد، مكونًا سحابة غبار، ووصوله إلى الحد الأدنى للانفجار؛

(5) انحصار سحابة الغبار داخل حيز مغلق نسبيًا.

تقنيات التحكم في انفجار الغبار

(1) مقاومة الانفجار

يتضمن ذلك تقوية المعدات والمنشآت لتحمل ضغط انفجار معين، وبالتالي منع تلف المعدات. بالنسبة لتصميم مقاومة انفجار الغبار، يكون ضغط التصميم عادةً حوالي 1.0 ميجا باسكال، بناءً على أقصى ضغط انفجار يبلغ حوالي 0.9 ميجا باسكال في كرة سعة 20 لترًا. ومع ذلك، فإن معظم مجمعات الغبار حاليًا لديها تصنيف ضغط يتراوح بين 30-50 كيلو باسكال فقط، لذلك يجب مراعاة تهوية الانفجار.

(2) تهوية الانفجار

يتضمن ذلك تركيب أجهزة تخفيف الضغط، مثل أقراص التمزق وأبواب تخفيف الضغط، على المعدات والمنشآت للسماح بإطلاق ضغط الانفجار بسرعة، مما يقلل من ذروة الضغط داخل المعدات وبالتالي يقلل من الضرر الذي يلحق بالمعدات والأفراد. يجب تصميم أجهزة تهوية الانفجار وترتيبها بشكل منطقي وفقًا لخصائص المعدات وبيئة العمل، مع مراعاة تأثير التضخيم للاضطراب الداخلي في مجمعات الغبار والأسرة المميعة على انفجارات الغبار. تجدر الإشارة إلى أن تهوية الانفجار يمكنها فقط تقليل أقصى ضغط انفجار في الحاوية ومنع تلف الحاوية؛ ولا يمكنها منع انتشار لهب انفجار الغبار إلى حاويات أخرى عبر الأنابيب.

(3) عزل الانفجار

يتضمن ذلك تركيب صمامات أو مثبطات عزل الانفجار لعزل منطقة الانفجار عن المناطق الأخرى، مما يمنع الانفجار من التأثير على النظام بأكمله. تُستخدم هذه الطريقة غالبًا في أنظمة الأنابيب والمعدات المعقدة لضمان أنه في حالة حدوث انفجار، يمكن التحكم في التأثير ضمن أصغر نطاق ممكن.

(4) قمع الانفجار

يُعد قمع الانفجار أيضًا طريقة فعالة لتقليل ضغط الانفجار داخل الحاوية. في المراحل المبكرة من الانفجار، يتم حقن مادة مثبطة (مثل عامل إطفاء الحريق أو غاز) بسرعة لمنع انتشار الانفجار وتطوره. عادةً ما تكون أنظمة إخماد الانفجارات مزودة بأجهزة استشعار وأجهزة تحكم تلقائية يمكنها تنشيط حقن المادة المثبطة لحظة اكتشاف إشارة الانفجار، مما يساهم في السيطرة على الانفجار بفعالية.