Взрывозащита
Определение
Развязка взрыва — это мера безопасности в рамках конструктивной взрывозащиты, которая предотвращает распространение взрыва из одной части установки в соседние зоны по трубопроводам, транспортирующим органам или другим соединениям. Цель заключается в локальном ограничении взрывного процесса и защите подключённых резервуаров, силосов, фильтров, питающих линий или последующих технологических установок от пламени, ударных волн и последующих взрывов.
На практике развязка взрыва особенно важна при переработке горючих пылей, например, в смесителях, транспортных трубопроводах, пылеудаляющих установках или силосах.
Принцип действия
В случае взрыва развязка в кратчайшие сроки прерывает соединение между двумя частями установки, чтобы фронт пламени и рост давления не перекинулись на следующую часть установки.
Как правило, она не является отдельной самостоятельной системой защиты, а сочетается с другими мерами взрывозащиты, в частности с:
- разгрузкой взрывного давления
- подавлением взрыва
- устойчивой к гидравлическим ударам конструкцией
мерами по предотвращению распространения пламени и взрыва
Распространенные системы
Пассивные системы
- Обратные клапаны и взрывозащитные клапаны: самопроизвольно закрываются под действием давления взрыва
- Секционные заслонки: могут использоваться в качестве механического разъединяющего элемента между силосом и смесителем
- Системы с двойными заслонками: механически разделяют технологические помещения
Активные системы
- Барьеры с огнетушащим веществом HRD: датчики распознают начало взрыва, после чего в трубопровод подаётся огнетушащее вещество для подавления фронта пламени
Быстрозакрывающиеся заслонки: закрываются под электронным управлением в течение миллисекунд
Применение на смесителях
В случае смесителей развязка взрывов актуальна прежде всего на стыках с остальной частью установки:
Участок установки Типичная развязка
Вход продукта: сепатор с ячеистым колесом, обратный клапан или другой подходящий развязывающий элемент
Вытяжка и пылеудаление: обратный клапан или химический барьер
Выход продукта: быстрозакрывающийся заслонок или система с двумя заслонками
Промежуточный резервуар и транспортная трубопровод: активный или пассивный барьер в зависимости от риска и геометрии трубопровода
Именно в случае пылеобразных продуктов, таких как сахар, крахмал, мука, сухое молоко, металлический порошок, гранулы пластмассы или фармацевтические вещества, предотвращение распространения взрыва по соединительным трубопроводам является одной из основных задач защиты.
Расчет и проектирование
Для правильного расчета важны, в частности, следующие параметры и граничные условия:
- Коэффициент Kst
- pmax
- Минимальная энергия воспламенения (MZE)
- диаметр и геометрия трубопровода
- место и длина монтажа
- механическая и термическая нагрузоспособность системы
Системы развязки должны быть спланированы и спроектированы таким образом, чтобы обеспечить их защиту от пробоя воспламенения и механическую нагрузоспособность в реальных условиях эксплуатации. При наличии гибридной смеси из пыли и горючего газа или пара скорость распространения пламени увеличивается; в этом случае развязка должна рассчитываться с учетом характеристик данной смеси.
Руководства и стандарты
Классификация и проектирование мер взрывозащиты осуществляются в рамках европейских и национальных директив и стандартов, в частности в соответствии с Директивой 2014/34/ЕС, а также соответствующими стандартами и правилами взрывозащиты.
К важным основополагающим документам относятся, в частности:
- EN 1127-1 — основы и методология взрывозащиты
- EN 14491 — сброс давления при пылевых взрывах
национальные требования, такие как Постановление о безопасности производственной деятельности и документ по взрывозащите
Преимущества для операторов
- Защита персонала за счет предотвращения последующих взрывов
- Защита оборудования за счёт ограничения материального ущерба
- Безопасность производства за счёт сокращения простоев
- Правовая уверенность благодаря внедрению концепции взрывозащиты в соответствии с нормами
Выбор подходящей системы развязки должен производиться ещё на этапе проектирования, чтобы характеристики продукции, геометрия установки и концепция защиты были согласованы между собой, а смеситель мог быть надёжно интегрирован в общую установку.