البرسيم يعلمك الغبار واقية من الانفجار المعرفة

ومع تعزيز الوعي البيئي، أصبح الناس أكثر صرامة فيما يتعلق بالغازات الملوثة المنبعثة من الشركات في الغلاف الجوي. تعتبر مجمعات الغبار ذات الأكياس عدوًا لتلوث الدخان والغبار وهي عبارة عن معدات فعالة لإزالة الغبار للتحكم في تلوث الهواء. أكبر ميزة لكيس تجميع الغبار هي كفاءته العالية في إزالة الغبار، والتي يمكن أن تصل إلى 99.9% في التطبيقات العملية. يمكن أن يصل تركيز انبعاث الغبار إلى أقل من 10 مجم لكل م3، أو حتى 1 مجم لكل م3. وبسبب هذه المزايا على وجه التحديد، تم استخدام مجمعات الغبار ذات الأكياس في العديد من الشركات. ومع ذلك، مع شعبية مجمعات غبار الأكياس، فإن حوادث انفجار غبار مجمعات غبار الأكياس آخذة في الارتفاع أيضًا. ولذلك، فقد تم ذكر التصميم المقاوم للانفجار لأكياس تجميع الغبار على جدول الأعمال.

1 شروط وآليات الانفجارات الغبارية
ويشترط لحدوث الانفجار الغباري ثلاثة شروط:
① عندما يصل تركيز الغبار في الهواء إلى مستوى معين، فإنه يكون ضمن حدود الانفجار العلوية والسفلية. بشكل عام، الحد الأدنى للانفجار يجذب معظم الاهتمام؛
②مصدر إشعال بطاقة كافية؛
③ملامسة خلط الهواء أو الأكسجين بشكل كافي.
     الانفجار الغباري عملية معقدة للغاية، وتتأثر بعوامل كثيرة، لذا فإن آلية الانفجار ليست واضحة تمامًا بعد. من المعتقد بشكل عام أن انفجار الغبار يمر بعملية التطوير التالية: يتضمن انفجار الغبار أولاً تسخين سطح جزيئات الغبار بعد الحصول على الطاقة من مصدر الاشتعال (التوصيل الحراري، الإشعاع الحراري). بالإضافة إلى ذلك، بعد حصول جزيئات الغبار على الطاقة، يتم تسخين الجزء الداخلي والخارجي على التوالي لإنتاج الذوبان والتبخر، وتنفجر جزيئات البروتون الصغيرة الساخنة أو الشرر، والتي ستشكل مصدر اشتعال الغبار. ونظراً لكبر مساحة سطح الغبار فإنه يكون على اتصال تام بالهواء، وبسبب وجود طبقة الغبار فإن درجة حرارة سطح جزيئات الغبار ترتفع بشكل حاد مما يسرع من تحلل جزيئات الغبار أو تغويزها. عند مزجه وتلامسه مع الهواء، يمكن أن يتشكل اشتعال الطور الغازي، بحيث يكون هناك طور غازي وطور صلب في الغبار، وسيكون الاحتراق أكثر عنفًا عند وجود المرحلتين في نفس الوقت. علاوة على ذلك، فإن تراكم الكهرباء الساكنة والاحتكاك يمكن أن يشكل أيضًا مصدرًا للاشتعال. عندما يصل تركيز الغبار المختلط بالهواء إلى الحد الأدنى للانفجار، فإنه يمكن أن يحترق عندما يواجه مصدر اشتعال. أثناء الاحتراق الأولي، وبسبب الاختلاط الكافي بين الغبار والهواء، يمكن أن ينفجر الغبار ويطلق طاقة على شكل موجات ضغط. لذلك، غالبًا ما يتم نفخ الغبار الموجود في الجهاز الميكانيكي، ويتم تفجير طبقة الغبار الموجودة على الأرض، مما يشكل سحابة غبار متطايرة. يتم إعادة إشعال سحب الغبار هذه على الفور بواسطة البقايا الساخنة للانفجار الأولي، ثم يحدث انفجار ثانٍ، ويمكن أن يتولد اضطراب هوائي في نفس الوقت. ولأن هذا الانفجار أدى إلى تفجير كمية كبيرة من الغبار المترسب مرة أخرى، فإن انفجاره كان أقوى بكثير من الانفجار الأولي. وقد تأثر الانفجار الغباري بعدة عوامل مثل تكوين مصدر الاشتعال، والحد الأدنى من طاقة الاشتعال، وتركيز الغبار. ويتبين من عملية الانفجار أن قطر جزيئات الغبار يحدد مدى صعوبة التفجير، ومصدر الإشعال هو العامل الأساسي في التفجير، والانفجار الثانوي الناتج عن اشتعال سحابة الغبار هو الخطر الأكبر.

2 تكنولوجيا مقاومة للانفجار
    يمكن تقسيم التكنولوجيا المقاومة للانفجار إلى تدابير فنية وقائية وتدابير تصميمية. وتشير الإجراءات الوقائية إلى تقليل تركيز الغبار إلى ما دون الحد الأدنى للانفجار وتراكم كميات كبيرة من الغبار، والقضاء على مصادر الاشتعال الفعالة؛ تشير تدابير التصميم إلى التدابير المتخذة لتقليل درجة خطر الانفجار إلى مستوى آمن عندما يكون من الصعب تحقيق تدابير منع الانفجارات، بحيث لا يتسبب الانفجار في وقوع إصابات ويمكن استعادة المعدات للاستخدام في وقت قصير بعد الانفجار. وهي تشمل: مكافحة الشغب، وقمع الانفجارات، ومقاومة الانفجار، وتنفيس الانفجار، وما إلى ذلك.
   يتم استخدام كيس تجميع الغبار كمكان لتجميع الغبار للحفاظ على تركيز الغبار أقل من الحد الأدنى للانفجار في جميع الأوقات، وهو أمر غير فعال من حيث التكلفة ويصعب تحقيقه؛ ولكن يمكن تحقيق ذلك دون السماح بتراكم كمية كبيرة من الغبار. يجب تمييز مصادر الإشعال الفعالة عن النوعين التاليين من مصادر الإشعال: مصادر الإشعال العادية (مثل مصادر الإشعال الناتجة عن اللحام والطحن والتبخير) ومصادر الإشعال الناتجة عن الأعطال الميكانيكية (الشرر الميكانيكي، والأسطح ذات درجة الحرارة العالية، وتراكم حرارة الاحتراق عديمة اللهب، والشرر الكهروستاتيكي). من بينها، تعد الأنواع المختلفة من مصادر احتكاك الحركة هي الأكثر شيوعًا، وتحدث معظم حوادث الانفجارات الغبارية بسببها. بالإضافة إلى ذلك، بعد التحقيق والاختبار، يحدث تفريغ الهالة بشكل رئيسي في سحب الغبار، ولم يحدث تفريغ البرق بعد في الإنتاج الصناعي. بالإضافة إلى ذلك، من الصعب أن يحدث هذا النوع من تفريغ البرق في معدات الإنتاج الصناعي، إلا إذا كان حجم سحابة الغبار المتكونة أكبر من 60 م3 أو كان قطرها أكبر من 3 م.
مقاومة الانفجار تعني أن الهيكل نفسه يمكنه تحمل ضغط الانفجار دون أن ينفجر. هناك نوعان من الهياكل المقاومة للانفجار: مقاومة ضغط الانفجار ومقاومة ضغط تأثير الانفجار. يجب أن يتوافق تصميم مقاومة ضغط الانفجار مع تصميم أوعية الضغط ومواصفات التصنيع، بينما يمكن تخفيف مقاومة ضغط تأثير الانفجار بشكل مناسب. بشكل عام: ضغط مقاومة الانفجار هو 1.5 مرة من مقاومة ضغط الانفجار.
   قمع الانفجار هو إجراء لإطفاء انفجار المواد القابلة للاحتراق في المعدات في المرحلة الأولية لتجنب ضغط الانفجار المفرط. يمكن لنظام إخماد الانفجار الناجح أن يعمل عندما يكون ضغط الانفجار 1×104Pa. بعد القمع، الحد الأقصى للضغط في المعدات يكون أقل من 1×105Pa. هناك نوعان من قمع الانفجار. أحدهما سلبي، مثل أكياس الماء وأجهزة المسحوق المقاومة للهب. يقوم هذا النوع من الأجهزة تلقائيًا بكسر وإخراج الماء أو المسحوق المثبط للهب عندما يرتفع ضغط الانفجار إلى نطاق معين؛ والآخر عبارة عن جهاز ذكي لإخماد الانفجارات يتكون من مستشعر أولي للكشف عن الانفجارات ووحدة تحكم ومانع انفجار عالي السرعة (HRD) مع محرك عالي الجهد.
   يهدف عزل الانفجار إلى منع انتشار الانفجار الذي يحدث في حاوية واحدة إلى الحاويات اللاحقة على طول أنبوب التوصيل، مما يتسبب في انفجار النظام والتسبب في خسائر أكبر. ومع ذلك، من الناحية العملية، فإن الانفجار الأكثر ضررًا هو أن جهاز عزل الانفجار لا يعمل أو أنه غير مصمم. يمكنه بشكل عام تثبيت مسبار اللهب على خط الأنابيب لتشغيل الآلية المقابلة لتحقيق انقطاع الانفجار.
سوف تولد انفجارات الغبار ضغوطًا تصل إلى 0.7-1 ميجا باسكال، ويمكن أن تحد تدابير تخفيف الانفجار من الضغط المتزايد ضمن النطاق الذي يمكن أن تتحمله قوة المادة المكونة. الانفجارات الغبارية لها الخصائص الموضحة في الشكل 1. يمثل المنحنى a الانفجار في حاوية مغلقة، ويمثل Pmax الحد الأقصى لضغط الانفجار، ويمثل Pn الحد الأقصى لمعدل ارتفاع ضغط الانفجار؛ يمثل المنحنى b الحالة التي يحدث فيها تسرب الانفجار، ويمثل المنحنى Pred الحد الأقصى لضغط الانفجار، ويمثل Pn الحد الأقصى لمعدل ارتفاع ضغط الانفجار. يمكن ملاحظة أن تنفيس الانفجار يلعب دورًا مهمًا للغاية في تقليل مخاطر الانفجار. 

3 تدابير مقاومة للانفجار لجامعات الغبار في الأكياس

 1 التحكم في تراكم الغبار في كيس تجميع الغبار
     يكون التركيز الخطير للغبار الصناعي القابل للاحتراق بشكل عام: 20-6000 جم / م 3. عادةً ما يكون مجمع غبار الأكياس هو الجزء الأخير من نظام العملية. يتم إرسال الغاز المحتوي على الغبار إلى كيس تجميع الغبار عبر خط الأنابيب ويتم تجميعه لتكوين طبقة غبار. تتم إزالة الغبار عن طريق التنظيف العكسي النبضي ويسقط في قادوس الرماد. خلال هذه العمليات، من المحتمل أن يكون تركيز الغبار في حجرة الأكياس ضمن نطاق التركيز الخطير المذكور أعلاه. لذلك، من الضروري تعزيز تهوية النظام، وخاصة تنظيف الغبار في الوقت المناسب، بحيث يكون تركيز الغبار في مجمع الغبار والأنابيب أقل من الحد الأدنى لنطاق الخطر. تعد إزالة الغبار من القادوس في الوقت المناسب أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل الآمن والعادي لمجمع الغبار الكيس. معظم الغبار الذي يتم التعامل معه بواسطة مجمع الغبار الموجود في الأكياس هو غبار قابل للاشتعال. إذا لم تتم إزالة الغبار من القادوس في الوقت المناسب، فسوف تتراكم الحرارة في الغبار ومن السهل أن يشتعل الغبار تلقائيًا. الغبار المتراكم ليس كلًا صلبًا. يوجد هواء فيه. الغبار المتراكم هو في الواقع عبارة عن مادة غروانية مختلطة من الهواء والغبار. سيصبح هذا مصدرًا للانفجارات الغبارية الثانوية ويشكل مخاطر خفية على السلامة. إن استخدام صمام تفريغ الرماد الهوائي مزدوج الطبقة يمكن أن يضمن تفريغ الرماد في الوقت المناسب، ويقلل من معدل تسرب الهواء، ويتجنب انسكاب الغبار في الأماكن السائبة، ويمنع تلوث الغبار الثانوي.

  2 قم بإزالة مصادر الإشعال
    مصادر الإشعال في مجمع غبار الأكياس هي بشكل أساسي ما يلي: مصادر الإشعال العادية، وحرق الجثث الناتج عن الاصطدام أو الاحتكاك، وحرق الجثث الكهروستاتيكي ودرجة حرارة القشرة، وما إلى ذلك. 
① يتم جلب مصادر الإشعال الشائعة مباشرة من مصادر الحريق الخارجية، وخاصة لهب قطع الغاز وشرارة اللحام. نظرًا لأن مجمعات الغبار في الأكياس عبارة عن أجزاء ملحومة بشكل عام، فإن لهب قطع الغاز وشرارة اللحام تتولد بشكل أساسي عند إصلاح الأدوات. ولذلك، يمكن السيطرة عليها من خلال تعزيز الإدارة وتحسين وعي العمال بالوقاية من الانفجارات. عند إصلاح الأدوات، يجب أيضًا إزالة الغبار المحيط بأجزاء الإصلاح.
② عادة ما يكون سبب الشرر الناتج عن الاصطدام أو الاحتكاك هو اصطدام الأجسام المعدنية مثل المكسرات أو الكتل الحديدية داخل مرشح الكيس. طرق الإزالة الرئيسية هي: إعداد شبكة معدنية مناسبة وأجهزة إزالة الحديد الكهرومغناطيسي عند غطاء تجميع الغبار لمنع دخول المعدن إلى أنبوب تجميع الغبار ومرشح الأكياس. بعد الصيانة، يجب إزالة المواد المعدنية التي تسقط في الأنبوب في الوقت المناسب. ثانيًا، من الأفضل ترتيب جهاز التنفس الصناعي على جانب الهواء النظيف بعد كيس مجمع الغبار لمنع اصطدام الأجسام المعدنية الغريبة مع الشفرات الدوارة عالية السرعة للمروحة لإنتاج الشرر، ولمنع الغبار القابل للاشتعال والانفجار من الاحتكاك والحرارة والاحتراق مع الشفرات الدوارة عالية السرعة. وأخيرا، يجب أن تكون سرعة الرياح في شبكة الأنابيب معقولة. يمكن أن تؤدي سرعة الرياح المفرطة إلى تسريع تآكل الأنابيب بسبب الغبار. لقد أظهرت الاختبارات أن معدل التآكل له علاقة مكعبة مع سرعة الرياح، وبالتالي جلب المزيد من المواد المعدنية داخل مجمع الغبار.
③لم يتم بعد توضيح آلية توليد الكهرباء الساكنة، ولكن يمكن اتخاذ التدابير اللازمة لمنع الكهرباء الساكنة. حدد مواد مشابهة للتسلسل المشحون، أو قم بدمجها مع مواد معاكسة للتسلسل المشحون لتقليل فرق جهد التلامس، بحيث يمكن قمع توليد الكهرباء الساكنة إلى أقصى حد. الشحنات الموجبة والسالبة التي تحملها تحيد نفسها لتحقيق غرض القضاء على الكهرباء الساكنة. ثانيًا، يعد التأريض أحد أهم إجراءات التسرب وأكثرها شيوعًا. يجب الحفاظ على المعدات والحاويات والأنابيب وما إلى ذلك بنفس الإمكانات. اعتمادًا على الوضع الفعلي، استخدم نظام التأريض اللامركزي أو المركزي للتأريض الموثوق، ويجب أن تكون مقاومة التأريض ضمن نطاق 1-2Ω. بالإضافة إلى ذلك، لزيادة الموصلية، استخدم الموصلات أو المواد الموصلة بدلاً من المواد شديدة العزل. يتم استخدام مادة الترشيح المضادة للكهرباء الساكنة بشكل خاص. ويرجع ذلك أساسًا إلى أن الاختبارات أظهرت أن مادة المرشح هي الجزء الأكثر تركيزًا في الكهرباء الساكنة. بالإضافة إلى ذلك، فإن طبقة الغبار المتراكمة على كيس الفلتر تزيد من شدة المجال الكهربائي المكاني، مما قد يؤدي إلى تحطيم الهواء والتسبب في تفريغ الشرارة. وأخيرًا، يمكنك استخدام طريقة زيادة الرطوبة المحيطة لتسرب الكهرباء الساكنة، أو يمكنك إضافة الماء مباشرة أثناء عملية الإنتاج.
④حافظ على ألا تكون درجة حرارة غلاف مجمع الغبار مرتفعة جدًا. نظرًا لامتصاص كمية كبيرة من الغبار بواسطة الجدار الداخلي للغلاف، يتم تسخين سطح الغبار عندما تكون درجة حرارة الغلاف مرتفعة جدًا. وبعد حصوله على الطاقة، يذوب ويتبخر لتنفجر جزيئات أو شرارات بروتونية صغيرة ساخنة، والتي تشكل أيضًا مصدر اشتعال للغبار. لذلك، تحكم في درجة الحرارة المحيطة ولا تضع كيس تجميع الغبار خارج المنزل.

 3 قم بتركيب غشاء تنفيس الانفجار
     بالنسبة لأكياس تجميع الغبار، فإن الإجراء الأكثر فعالية واقتصادية ضد الانفجار هو تركيب غشاء مقاوم للانفجار. يكمن مفتاح تركيب غشاء مقاوم للانفجار في حساب المنطقة المقاومة للانفجار. إذا كانت المنطقة المقاومة للانفجار صغيرة جدًا، فلن تعمل، وإذا كانت كبيرة جدًا، فستزيد التكلفة. طرق الحساب الأكثر استخدامًا لمناطق تنفيس الانفجارات في العالم هي طريقة مخطط Kst Nomo وطريقة مخطط St Nomo. يعد موضع تنفيس الانفجار لمجمع غبار الأكياس مهمًا جدًا أيضًا. إنه قريب بشكل أساسي من نقطة حدوث الانفجار، وبالتالي فإن تأثير تنفيس الانفجار أفضل. كما هو مبين في الشكل 2، يظهر الرسم التخطيطي الهيكلي لكيس تجميع الغبار. 
 

 4 دليل على الانفجار وقمع الانفجار
      يمكن للجهاز المقاوم للانفجار استخدام صمام إغلاق الطوارئ، والذي يتم تحقيقه عن طريق التشغيل السريع لصمام نابض هوائي بواسطة مستشعر اللهب بالأشعة تحت الحمراء. ويمكن تشغيل صمام إغلاق الطوارئ المثبت على مسافة كافية من المستشعر لمنع انتشار النيران أو الانفجارات والمتفجرات إلى أماكن أخرى لتشكل انفجارات ثانوية، وبالتالي التحكم في المنطقة المحددة لحادث الانفجار وتجنب تدهور الوضع وعواقب أكثر خطورة. إذا كان مجمع الغبار ذو كيس صغير، فمن السهل استخدام كيس ماء مضغوط سلبي أو جهاز مسحوق مثبط للهب. إذا كان الغبار محبًا للماء، فمن السهل استخدام كيس ماء مضغوط، ولأشياء أخرى، يتم استخدام جهاز مسحوق مثبط للهب. إذا كان مجمع الغبار ذو الأكياس الكبيرة، فمن السهل استخدام جهاز رش ذكي عالي الضغط.

 5 آخرين
    تحدث معظم الانفجارات الغبارية بسبب إهمال الأفراد. تعزيز إدارة شؤون الموظفين هو الأكثر أهمية وأساسية. ① توفير التدريب المعرفي النظري والعملي للمشغلين لتوعيتهم بمخاطر الانفجارات الغبارية وكيفية منع الغبار والانفجارات بشكل فعال؛ ② تعزيز انضباط العمل والانتباه إلى تشغيل كيس تجميع الغبار في جميع الأوقات أثناء العمل؛ ③ يُمنع تمامًا إجراء عمليات مثل اللحام الكهربائي وقطع الغاز على كيس تجميع الغبار أثناء ساعات العمل، والسماح للنار بالدخول إلى منطقة العمل أو الاقتراب منها.