Взрывоопасные среды значительно увеличивают риск при работе оборудования и требуют повышенного внимания к безопасности. Использование взрывозащитных устройств – обязательное условие для любого производственного объекта, где существует такая угроза. В статье мы рассмотрим выбор взрывозащищенного оборудования, начиная с классификации взрывоопасных зон и типов оборудования, заканчивая анализом инцидентов и обзором средств защиты.

Взрывоопасное оборудование

Взрывоопасное оборудование – это оборудование, которое в процессе эксплуатации, технического обслуживания или ремонта может создать взрывоопасную среду или стать источником воспламенения взрывоопасной смеси. К такому оборудованию относится аппараты, непосредственно работающие с потенциально взрывоопасными веществами (дробилки, смесители, реакторы, конвейеры и др.), а также вспомогательные устройства (например, электроприборы).

Типовые признаки и риски взрывоопасности включают в себя:

• Накопление взрывоопасной пыли. Образование слоев горючего порошка на поверхностях и оборудовании, которые могут воспламениться и привести к взрыву.
• Возникновение высоких температур. Нагрев поверхностей оборудования выше допустимой температуры воспламенения взрывоопасной среды.
• Образование искр и электрических дуг, накопление статического электричества. Все эти факторы выступают в роли источников зажигания.
• Механические источники воспламенения. Возникновение искр при трении или ударе металлических деталей оборудования.
• Химические реакции. Выделение тепла в ходе экзотермических реакций, способствующего нагреванию пылевоздушной смеси или сырья.

Ниже представлены элементы оборудования, где риск взрыва пылевоздушной смеси наиболее высокий.

Таблица 1. Оборудование с высоким риском взрыва

Распространенные взрывоопасные атмосферы

Взрывоопасные вещества (пыль, газ, пар) – это вещества, которые, при смешивании с воздухом в определенных пропорциях, способны образовывать взрывоопасную смесь и, при наличии источника воспламенения, могут взорваться.

Визуализировать условия, необходимые для взрыва опасных смесей, позволяют «треугольник газового взрыва» и «пятиугольник пылевого взрыва».

Треугольник газового взрыва показывает, что для взрыва должны присутствовать:

1. Топливо – газ, который может гореть (например, метан, пропан).
2. Кислород в роли окислителя.
3. Источник инициирования – искра, пламя, горячая поверхность.

Если хотя бы один из этих компонентов отсутствует, взрыв не произойдет.

Пятиугольник пылевого взрыва показывает, что для взрыва должны присутствовать:

1. Топливо – горючая пыль.
2. Кислород в роли окислителя.
3. Источник инициирования – искра, пламя, горячая поверхность.
4. Смешивание топлива – просто наличие пыли на поверхности недостаточно — она должна находиться в воздухе, образуя взвешенное облако.
5. Пространство – ограниченный объем воздуха.

Если хотя бы один из этих компонентов отсутствует, взрыв не произойдет.

Взрывоопасность частиц определяется рядом ключевых параметров, таких как Kst, Pmax, MIE и MIT. Эти показатели напрямую влияют на силу взрыва, его вероятность и легкость воспламенения пылевой смеси. Понимание этих параметров необходимо для оценки риска и разработки эффективных мер взрывозащиты.

Подробнее о показателях Kst, Pmax, MIE и MIT читайте в нашем телеграм-канале.

Риск взрыва пыли актуален для широкого спектра производств, перерабатывающих или производящих мелкодисперсные твердые вещества. Ниже представлена таблица с примерами горючих пылей, встречающихся в различных отраслях промышленности.

Таблица 2. Примеры горючей пыли в различных отраслях промышленности

Примеры взрывов пылевоздушных смесей на предприятиях

Россия, 2025 год, ТЭЦ-9 в Ангарске. Произошел взрыв резервуара с угольной пылью. Сотрудница предприятия получила ожоги.

Казахстан, 2025 год, комбикормовый завод компании АО «АзияАгроФуд». Произошел взрыв пылевоздушной смеси зерновых отходов, находившихся в здании элеватора. Погибли четверо сотрудников предприятия.

Россия, 2023 год, завод «Молирен». Произошла технологическая вспышка алюминиевой пыли и последующий взрыв. Пострадал один работник.

Россия, 2022 год, предприятие «Форте Пром ГмбХ». Произошел взрыв алюминиевой пыли в вытяжной трубе. Один работник погиб, ещё двое были ранены.

Россия, 2024 год, ТЭЦ-1 в Улан-Удэ. Взорвалась угольная пыль в мельнице котла. Ударной волной выбило окна, сотрудник, обслуживающий мельницу, получил тяжелые ожоги.

Взрывозащита промышленного оборудования

При взрыве основным поражающим фактором является ударная волна, представляющая опасность для людей и объектов в зоне ее действия. Для минимизации ущерба используются взрывозащитные устройства, которые, в зависимости от конструкции, направлены на:

• Подавление взрыва в начальной фазе (HRD система)

Это способ активной взрывозащиты, который подразумевает наличие комплекса технических устройств раннего обнаружения взрыва (датчиков давления и оптического излучения) и подавления на начальной стадии путём внесения в оборудование взрывоподавляющего вещества (бикарбоната натрия).

• Контролируемый сброс избыточного давления (Взрыворазрядные панели, пламегасители FLEX)

Высвобождение взрыва является пассивной взрывозащитой и подразумевает наличие устройства для сброса избыточного давления и продуктов горения в окружающую среду — взрыворазрядителя. При использовании таких устройств избыточное давление не достигает значений, представляющих угрозу для целостности технологического оборудования.

• Предотвращение распространения ударной волны – локализация взрыва (обратный клапан B-FLAP, шиберная задвижка GATEX, HRD барьер)

Данный метод взрывозащиты подразумевает использование отсекающего устройства для предотвращения распространения фронта пламени и избыточного давления в смежные единицы технологического оборудования.

Перечисленные средства взрывозащиты могут использоваться на различном промышленном оборудовании, примеры которого представлены в таблице.

Таблица 3. Примеры средств взрывозащиты для установки на промышленное оборудование

Как выбрать защиту от взрыва промышленного оборудования

Выбор правильной взрывозащиты для промышленного оборудования – это задача, от которой напрямую зависит безопасность людей и сохранность вашего предприятия. Важно понимать, что универсального решения не существует. Необходимо учитывать целый ряд факторов:

• Тип оборудования. Универсального способа взрывозащиты не существует. Важно учитывать особенности технологического процесса.
• Характеристики взрывоопасной среды. Необходимо определить, какие взрывоопасные вещества присутствуют на вашем объекте (газы, пары, пыль), их концентрацию и температуру воспламенения.
• Размеры защищаемого оборудования и взрывоопасных зон. Габариты оборудования и размеры взрывоопасной зоны влияют на выбор типа и количества средств взрывозащиты.
• Нормативные требования. Взрывозащита требует строгого соответствия стандартам и правилам. Это необходимо для предотвращения штрафных санкций со стороны надзорных органов.

Непрофессиональный подход к выбору средств взрывозащиты может привести к нарушению требований промышленной безопасности. Это, в свою очередь, увеличивает вероятность серьезных последствий и ущерба при возникновении аварийных ситуаций.

Получить бесплатную консультацию

Отправьте нам любые вопросы о взрывозащите. Наши инженеры ответят на них в течение нескольких часов после обработки запроса.

Отправить

Даю согласие на обработку персональных данных на условиях «Политики конфиденциальности»

Ознакомиться с нашими техническими решениями можно в разделе «Проекты».

Заключение

Риск взрывов пыли и газов – это серьезная угроза, требующая внимания и принятия мер предосторожности, которые предполагают внедрение технических решений. Эффективная взрывозащита основана на глубоком понимании процессов, характеристик взрывоопасности веществ и принципов работы защитного оборудования. В связи с этим, надежную и гарантированную защиту от взрывов может обеспечить только грамотный инженерный подход, основанный на комплексной оценке рисков, правильном выборе и квалифицированной установке взрывозащитных устройств. Доверяйте безопасность своего бизнеса профессионалам.