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

Взрывоопасное оборудование	Изображение	Описание	Причина возможного взрыва
Фильтры		Загрязненный воздух проходит через фильтрующий материал, где частицы пыли задерживаются. Существуют различные типы фильтров (рукавные, картриджные, электростатические и др.).	Высокая концентрация горючей пыли Достаточное количество кислорода Замкнутое пространство
Бункеры и силосы		Используются для хранения сыпучих материалов.	Высокая концентрация горючей пыли Недостаточная вентиляция Турбулентные потоки воздуха при загрузке/выгрузке материала Замкнутое пространство
Мельницы и дробилки		Измельчают твердые материалы до необходимой фракции, в процессе чего образуется пыль.	Интенсивное пылеобразование и, как следствие, высокая концентрация частиц во взвешенном состоянии Движущиеся части могут создавать искры, возможен перегрев из‑за трения
Циклоны		Используются для отделения пыли от воздуха под действием центробежной силы. Воздух с пылью закручивается в циклоне, и частицы пыли отбрасываются к стенкам и оседают в бункере.	Высокая концентрация горючей пыли Достаточное количество кислорода Турбулентные потоки способствуют формированию взрывоопасной пылевоздушной смеси Статическое электричество, искры от трения частиц – источники зажигания Замкнутое пространство
Транспортеры		Перемещают сыпучие материалы.	Механические искры, трение, искры от движущихся частей – источники зажигания Ограниченное пространство Взрыв легко распространяется дальше по производственной линии
Элеваторы		Вертикальные транспортеры для подъема сыпучих материалов, часто зерна или муки.	Механические повреждения, трение, искры от движущихся частей – источники зажигания Ограниченное пространство
Трубопровод		Используется для транспортировки пылевидных материалов, часто в составе пневмотранспортных систем.	Поток частиц во взвешенном состоянии Накопление слоя пыли на внутренних стенках трубопровода Ограниченное пространство Взрыв легко распространяется дальше по производственной линии
Сепараторы		Разделяют сыпучие материалы на фракции по размеру, плотности или другим параметрам.	Турбулентные потоки поддерживают пыль во взвешенном состоянии Механические искры, трение, искры от движущихся частей – источники зажигания Накопление пыли на стенках и других поверхностях сепаратора

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

Отрасль	Примеры пыли
Сельское хозяйство	Частицы зерновых культур, кормовых смесей, кукурузы, семян и т.д.
Пищевая промышленность	Порошок из муки, сахара, кофе, чая, сухого молока и т. д.
Деревообрабатывающая промышленность	Частицы древесины
Металлургия	Алюминиевая, магниевая, титановая пыль.
Химическое и фармацевтическое производство	Пыль от производства химикатов, резины, лекарств и т. д.
Энергетическая промышленность	Угольная пыль

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

Оборудование	Взрыворазрядные панели	Обратный клапан B-FLAP	Пламегаситель FLEX	HRD система	HRD барьер	Шиберная задвижка GATEX
Фильтры	✅		✅	✅
Бункеры и силосы	✅		✅	✅
Мельницы и дробилки	✅		✅	✅
Циклоны	✅		✅	✅
Транспортеры	✅		✅	✅	✅
Элеваторы	✅		✅	✅	✅
Трубопровод		✅		✅	✅
Сепараторы	✅	✅	✅		✅	✅
Пневмотранспорт				✅		✅

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.