Заходи запобігання вибухам та пожежній небезпеці у складах безтарного зберігання борошна. Чи правда борошно може викликати вибух? Вибух суспензії борошна

Деякі співробітники ресторанів при просіванні борошна всерйоз бояться, що якщо запалити сірник, то будинок злетить у повітря і вони разом із ним. Байки про те, що борошно може вибухнути, відомі ще з радянських часів. Але чи це правда? Чи можуть частинки борошна, що ширяють у повітрі, утворити вибух при взаємодії з вогнем? Яка концентрація для цього потрібна, невже це можливо в ресторані, чи все ж таки йдеться про масштаби хлібобулочного заводу? За допомогою фахівців з'ясовуємо, як справи насправді.

Володимир Пигор

головний інженер Усть-Лабінського елеватора, який входить до агрохолдингу «Кубань» («Базовий елемент»)

Борошно може вибухнути. Однак, щоб стався вибух, необхідна наявність кисню, відкритого вогню та зважування борошна. При цьому вибух може статися лише при концентрації борошна 50 г на кубічний метру замкнутому просторі. Якщо концентрація борошна перевищуватиме зазначену, то борошно горітиме.

Офіційні вимоги до зберігання та переробки зерна та борошна закріплені у Федеральному законі «Правила безпеки вибухопожежонебезпечних виробничих об'єктівзберігання та переробки рослинної сировини». Звісно, ​​ми їх неухильно дотримуємося, засоби вибухопопередження та вибухозахисту проходять щотижневий контроль.

При зберіганні борошна в домашніх умовах вибух виключено.

Байки на виробництві про вибухи не ходять. Усі добре розуміють, наскільки жахливими можуть бути наслідки вибуху. На млинах холдингу на спеціальних стендах розміщено фотографії, на яких відображені наслідки вибухів на виробництвах із зберігання та переробки зерна.

Я пам'ятаю, як під час навчання на курсах підвищення кваліфікації у лабораторних умовах нам продемонстрували міні-вибух борошна. У пластикову квадратну коробку, на дні якої розташована спіраль нагрівання, насипали борошно. Кришку поміняли на паперовий лист, який грав роль розрядного клапана (інакше б розірвало коробку). Спіраль нагріли до червоного кольору, потім відключили і відразу через спеціально розташовану трубку нагнали повітря, щоб утворити суспензію борошна. Відразу стався вибух, паперовий листок повністю згорів.

Борис Булгаков

старший науковий співробітниккафедри хімічної технології та нових матеріалів МДУ імені М. В. Ломоносова

Борошно дійсно може бути вибухонебезпечним, якщо дрібні фракції утворюють у повітрі густу завись (наприклад, при просіюванні на вібросіті) і буде іскра.

Вибух – це, по суті, дуже швидке горіння. Для горіння потрібен окислювач, у ролі якого виступає кисень, а відновником може бути борошно навіть. Оскільки процес гетерофазний, тобто взаємодіють тверда речовинаі газ, то від площі зіткнення залежить швидкість реакції. Чим менше частинки, тим більша площа і швидше реакція, тому відбувається вибух.

Але вибухнути може не тільки борошно, а й вугільний або пил, цукрова пудра. У радянський часвелися дослідження на цю тему, не знаю вже, з якою метою. Але патенти, які виходили в Останніми роками, присвячені переважно безпеки у вугільних шахтах.

Ілюстрація:Настя Григор'єва

Якщо у повітря великого приміщеннявисипати дрібне борошно — воно вибухне від найменшої іскри. Саме так був зруйнований найбільший млин у світі.

З трьома словами, вибухати повітрі може будь-який горючий пил — борошняний, вугільний, цукровий… Через цю особливість у 1878 році на млині Washburn A Mill стався вибух, який забрав життя 22 людей. Млин Washburn A Mill розташовувався в Міннеаполісі, штат Міннесота і за заявами свого власника, був найбільшим у світі.

2 травня 1878 року в заповненому борошняним пилом повітрі млина проскочила іскра і стався потужний вибух. Будівля млина була повністю зруйнована. 18 робітників загинули, ще четверо померли внаслідок пожежі. При цьому вибухова хвиля зруйнувала п'ять інших млинів. Інцидент отримав назву «Велика Млинова Катастрофа».

Схожа катастрофа сталася 1998 року на елеваторі у місті Вічіта, штат Канзас. Пил від зерна, що зберігається там, вибухнув і забрав життя сімох працівників елеватора. За 1987-1997 роки в США сталося 129 вибухів, пов'язаних із борошняним пилом. Щоб уникнути подібних катастроф, на сучасних млинах використовують системи фільтрації повітря та уникають застосування пристроїв, які можуть іскрити.

Недоліком пневмотранспорту борошна є виникнення статичної електрики під час роботи установки. Електричні зарядинакопичуються і перебувають у спокої тілах. У вузлах установки та на поверхні борошна виникають потенціали статичної електрики, що сягають кількох тисяч вольт. Іскрові заряди статичної електрики в борошняному пилу певної критичної концентрації можуть спричиняти вибухи та пожежі.
Електризація дисперсних систем відбувається при механічних впливівтвердих частинок, що знаходяться у зваженому стані повітряному потоціпри великій швидкості руху аерозолів, при ізоляції матеріалопроводів від землі та низької відносної вологості довкілля. На кількісний бік процесу електризації впливають фізико-хімічні властивості частинок завислої речовини, їх розміри, форма, концентрація, стан їхньої поверхні, швидкість пересування, температура, тиск повітря та ін.
Поверхня дрібніших частинок пилу легше поглинає кисень, і вони легше спалахують. При певній концентрації суміші пилу різних речовин із повітрям стають вибухонебезпечними. Мінімальна небезпечна концентрація для борошняного пилу 20,3 г/м3. Ця суміш може спалахнути від електричної іскри, яка може виникнути в результаті ударів, при наближенні заземленого предмета до зарядженого або з інших причин. Саме явище електризації аерозолів, матеріалопроводів, утворення вибухових сумішей, мінімальна величина енергії, необхідної для вибуху ще недостатньо вивчені.
Вибухонебезпечна концентрація борошняного пилу в повітрі, велика різниця потенціалів у борошні та на деталях установки становлять небезпеку для персоналу, який обслуговує обладнання для зберігання та транспортування борошна.

Мал. 1. Схема розміщення контактуючої поверхні в ємності для зберігання борошна: 1 - поверхня, що контактує; 2-тяги кріплення; 3 – кришка ємності.

Для запобігання вибухам і пожежам при експлуатації систем аерозольтранспорту складів безтарного зберігання борошна розроблено низку заходів. Нейтралізація зарядів статичної електрики може бути досягнута шляхом забезпечення контакту всього борошна, що проходить, з струмопровідними площинами і надійного заземлення їх, що здійснюється приєднанням їх до контурного заземлення. Опір перемички між будь-якою точкою пневмотранспортної установки та контуром захисного заземленнямає перевищувати 0,1-0,2 Ом. У ємності для борошна рекомендується встановлювати похилі металеві площини, що контактують (рис. 1). Вони повинні бути розташовані так, щоб забезпечувався вільний вхід борошна в ємність, не зменшувався корисний обсяг ємності, виключалася можливість іскроутворення при попаданні металевих домішок. Контактуючі площини необхідно виконувати з кольорових струмопровідних металів (бронзи, латуні, алюмінію та ін.). Їх кріплять у верхній кришці металевої ємностідля зберігання борошна, яке має бути з'єднане із захисним заземленням. Конусоподібні конструкції поверхні, що контактує, кріплять до верхньої кришки металевої ємності за допомогою кріпильних болтів.
Мукопроводи повинні приєднуватися до захисного заземлення, а приймальний щиток повинен мати самостійне заземлення. Опорні металеві конструкції, на яких спочивають ємності для зберігання борошна, повинні мати надійне кріпленнядо захисного заземлення. Для надійного заземлення корпусів ємностей необхідний струмопровідний ланцюг між ємністю та контуром захисного заземлення. Цей ланцюг досягається глухим з'єднанням контуру захисного заземлення з опорними конструкціями або іншими струмопровідними конструкціями, які мають жорсткий контакт із ємностями для зберігання борошна.
При встановленні ємностей на тензометричні датчики кожна ємність повинна мати самостійне з'єднанняіз контуром захисного заземлення за допомогою еластичного провідника.
Для підвищення струмопровідності стінок залізобетонних ємностей для зберігання борошна їх рекомендується покривати вінілацетапними емульсіями або фарбувати крадіжками. Кожна ділянка борошна або заземлювана група обладнання повинна мати не менше двох приєднань до контуру захисного заземлення.
Матерчаті філіри, що встановлюються на ємностях, на шнеках, роторних живильниках або на іншому устаткуванні, повинні бути прошиті мідним дротом і з'єднані із захисним заземленням.
Для з'єднання борошнопроводів на фланцях як гумові прокладки необхідно застосовувати струмопровідну гуму. При використанні прокладок із звичайної гуми в місцях фланцевих з'єднаньмають бути перемички. Перемички між трубами повинні бути в місцях встановлення арматури, гумових або інших вставок, що переривають струмопровідну мережу. Застосовуючи вставки з струмопровідної гуми, перемички можна робити.
Необхідно стежити за температурою в шлюзових та шнекових живильниках у період їх роботи. При нормальній їх роботі температура частин, що труться, не підвищується до температури самозаймання борошна (200°С). При сильній затяжці кришок шлюзових живильників виникає посилене тертя між кришками і роторами, що обертаються, що сприяє їх нагріванню. У шнекових живильниках надмірне підвищення температури спостерігається при великому тискуаерозуміші в камері змішування та встановлення електродвигуна потужністю, що перевищує розрахункову. Тиск у камері змішування буває високим у початковий періодексплуатації, при недостатньо прочистеній лінії борошна, пробкообразовами в борошнопроводах, подовженні лінії подачі борошна в порівнянні з розрахунковою.
При просуванні Масляної пари і маслоконденсату на стінках труб утворюється діелектрична кірка, на якій можливо
накопичення статичної електрики. Необхідно своєчасно прочищати та промивати трубопроводи та вживати заходів до зменшення попадання масляних домішок у повітропроводи.
Забороняється виробляти зварювальні роботиу ємностях до повного очищення їх від борошняного пилу. Не можна проводити зварювальні роботи у складських приміщеннях під час роботи системи аерозольтранспорту борошна.
Перед пуском в експлуатацію складу безтарного зберігання борошна необхідно виявити та усунути дефекти в системі заземлення аерозольтранспортної установки та ємностей для зберігання борошна. Виміряти всі перехідні опори між обладнанням, трубопроводами та контуром захисного заземлення, при виявленні недоліків їх необхідно усунути.

Це лише борошно.

Адже бувають випадки, коли вибухає, детонує, наприклад, вугільний пил чи навіть звичайне борошно. Це трапляється тоді, коли вони розпорошені у повітрі.

У звичайних умовах вугілля запалити зовсім не легко, а борошно ще важче. Але коли частки вугілля та борошна розпорошені у повітрі, вони перемішуються з повітрям. Кожна частка вугілля чи борошна оточена киснем. Тому вони так легко з'єднуються з киснем, згоряють із величезною швидкістю – детонують.

Коли пил вибухає? Те, що борошно вибухонебезпечне, люди знали дуже давно. Достатньо впустити пакет із борошном так, щоб концентрація борошна в повітрі склала більше 50 г/м 3 , а потім «випадково» запалити сірник - і неминуче пролунає вибух. Такі вибухи часто-густо відбуваються на елеваторах і нерідко супроводжуються жертвами. Відбувається це через те, що в борошні багато крохмалю, а крохмаль - це багато-багато з'єднаних між собою молекул цукру. Кожна ж із молекул цукру «добре» згоряє в повітрі, перетворюючись на вуглекислий газі воду і виділяючи при цьому велика кількістьтеплоти. У звичайних умовах борошно запалити дуже легко. Це трапляється лише тоді, коли частинки борошна розпорошені у повітрі, і кожна оточена киснем.

У цих умовах частинкам розміром менше 0,1 мм легко з'єднатися з киснем, і вони горять із величезною швидкістю – детонують. Вибухонебезпечною виявляється дрібнодисперсна пудра багатьох речовин, що окислюються в присутності кисню.

А ось наприклад, як вибухає сухе молоко:

Суміші деяких видів пилу із повітрям вибухонебезпечні. За рівнем вибухової небезпеки весь пил ділять на чотири класи:

I - найбільш вибухонебезпечні пилу з нижньою межею займання (вибухонебезпечності) до 15 г/м3 (пилу крохмалю, пшеничного борошна, сірки, торфу та ін.);

II - вибухонебезпечні пилу з нижньою межею займання від 16 до 65 г/м3 (пилу алюмінію, деревного борошна, кам'яного вугілля, цукру, сіна, сланцю та ін.);

III і IV - пожежонебезпечні пилу з нижньою межею займання вище 65 г/м3 та температурою займання відповідно до 250 °С і більше 250 «С.

А ось вибух на млині:

То чи може цукор вибухнути? І так і ні. Цукор-пісок, рафінад, коричневий цукор, цукровий сироп не становлять такої небезпеки за жодних обставин. Горить, звісно, ​​все. Але справжнього гучного «бабаха» ви від цієї солодкої продукції не дочекаєтеся. Є, проте підступний «п'ятий елемент» – цукрова пудра. Від неї і тільки від неї чекають на заводах усіляких бід... І недаремно. Цукрове виробництво - курне. Найдрібніші частинки цукрової пудривисять у повітрі, супроводжуючи різні етапиготовності товару. Здавалося б – висять і нікого не чіпають. Але це до певного часу. Уявіть, що десь у такому курному цеху іскрита несправна електропроводка.

Пилинки навколо неї спалахують. Найменший розмір крупинок цукрової пудри (не більше 0,1 мм) забезпечує їм максимальну площу поверхні, якою така порошинка реагує з киснем. Вона окислюється. Згоряє дуже швидко. А поруч у суспензії - міріади таких же порошинок, які раптово передають один одному вогненну естафету. Вони згоряють дружно і майже миттєво. Виглядає це як вибух великої потужності. Такий вибух може навіть завод знести з лиця землі. Ось такі «невинні» ласощі. І якщо ми чуємо, що десь вибухнув цех цукрового заводу, це означає, що там мали місце порушення техніки пожежної безпеки: велика концентрація цукрового пилу у повітрі, і, звичайно, джерело іскри. Із цукровим пилом на заводах успішно борються. По-перше, за допомогою вентиляції. Щоб пил не викидати в атмосферу, його вловлюють за допомогою різних фільтрів: вовняних, тканинних і навіть смоляних. Застосовують також спеціальні апарати – циклони. У повітряних завихреннях, які створює такий апарат, починає діяти відцентрова сила.

Вона відкидає тверді частинки до стінок апарату, вони втрачають швидкість і осідають у спеціальний бункер. Слід зазначити, що не лише цукровий пил становить небезпеку. У подібних умовах (концентрована запильна завис і джерело іскри) з майже стовідсотковою гарантією вибухне будь-яка органічна речовина: борошно, вугільний пил. Однак, це аж ніяк не привід лякатися фасованого борошна та відмовляти собі в задоволенні ліпити домашні пиріжки. Ні, боятися не варто. Не бійтеся мішків із цукром, вагонів із цукром, складів із цукром. Бійтеся байдужого ставлення до техніки пожежної безпеки на виробництві. Сподіваюся, вам ніколи в житті не доведеться з цим зіткнутися: жити всі хочуть, і явного неподобства спеціальні служби не допускають. ]

А ось наша перша гіфка докладніше:

Що сталося

25 лютого близько 1 години ночі на цукровому комбінаті у Скиделі стався вибух пилоповітряної суміші. Це сталося у галереї, що з'єднує цех упаковки та фасування цукру та ліфтову вежу.

П'ять робітниць комбінату (віку 42-54 роки) отримали опіки (від 50% тіла і вище), баротравми та були госпіталізовані. Пізніше трьох із них перевезли до Республіканського опікового центру в Мінську.

На сьогоднішній день три жінки померли: 4 березня померла 44-річна працівниця заводу, яка проходила лікування у Гродненській ЛШМД, 10 березня - , яка проходила лікування в Мінській ЛШМД, там же 11 березня померла третя з постраждалих. Наразі у лікарнях залишаються ще дві жінки, які отримали тяжкі травми під час вибуху.

За цим фактом Слідчий комітет порушив кримінальну справу за ст. 428 Кримінального кодексу (Службова недбалість). Санкція статті – до 5 років позбавлення волі.

© Фото - прес-служба СК Білорусі

Хитніше пороху

Практично будь-які органічні матеріали - борошно, цукор, пластики, крохмаль, ліки у вигляді тонких порошків становлять небезпеку вибуху. Порошкоподібні метали, такі як алюміній та магній також вибухонебезпечні.

Подивіться, наприклад, як "вибухає" звичайне борошно:

То чи може цукор вибухнути? І так і ні. У звичайних умовах цукор-пісок, рафінад, коричневий цукор, цукровий сироп не становлять такої небезпеки. Є, проте, підступний «п'ятий елемент» – цукрова пудра.

Цукор вибухонебезпечний, причому він відноситься до речовин першого класу вибухонебезпечності, тобто вкрай небезпечним. Цукровий пил у повітрі може вибухнути від найменшої іскри, нижня межа вибуху досягається при накопиченні в кубометрі повітря всього 10 г цукрового пилу (верхня межа - 13,5 кг на кубометр).

Найнебезпечніший цукровий пил - з розміром частинок в 0,03 мм, тобто та сама цукрова пудра, якою посипають пончики та інші солодощі. Тому на виробництвах, де в повітрі може накопичуватись цукровий пил, встановлюється особливо строга техніка безпеки. Інакше об'ємним вибухом цех може просто рознести. Кожна з молекул цукру «добре» згоряє у повітрі, перетворюючись на вуглекислий газ і воду і виділяючи при цьому велику кількість теплоти. Частинкам розміром менше 0,1 мм легко з'єднатися з киснем, і вони горять із величезною швидкістю – детонують.

Цукрове виробництво – курне. Найдрібніші частинки цукрової пудри висять у повітрі, супроводжуючи різні етапи готовності продукту. Уявіть, що десь у такому курному цеху іскрита несправна електропроводка. Пилинки навколо неї спалахують. Крупиця цукрової пудри окислюється. Згоряє дуже швидко. А поруч у суспензії – міріади таких же порошинок, які раптово передають один одному вогненну естафету. Вони згоряють дружно і майже миттєво. Виглядає це як вибух великої потужності. І якщо ми чуємо, що десь вибухнув цех цукрового заводу, це означає, що там були порушення техніки пожежної безпеки: велика концентрація цукрового пилу в повітрі, і, звичайно, джерело іскри.

Як із цим борються на нормальних заводах

У приміщенні, де виробляється сушіння та упаковка цукру, із цукровим пилом борються за допомогою вентиляції. Щоб пил не викидати в атмосферу, його вловлюють за допомогою різних фільтрів: вовняних, тканинних і навіть смоляних. Застосовують також спеціальні апарати циклони. У повітряних завихреннях, які створює такий апарат, починає діяти відцентрова сила. Вона відкидає тверді частинки до стінок апарату, вони втрачають швидкість і осідають у спеціальний бункер.

Усі місця утворення пилу в приміщенні сушіння цукру (пересипання цукру з барабанів, елеваторів на транспортери та ін.) мають бути укриті та обладнані аспірацією. Бункери для цукру закриваються кришкою.

Мішків з цукром боятися не варто, а варто боятися байдужого ставлення до техніки пожежної безпеки на виробництві.

"Страшно, коли стоїш - і через пил не бачиш людину на відстані витягнутої руки"

Пригода на комбінаті стала справжнім шоком для мешканців Скиделя та головною темоюрозмов. На умовах анонімності "Білоруському партизану" розповіли про умови роботи на підприємстві. За словами наших співрозмовників, аспірація не працювала, цукор сипався на двигун конвеєра, у повітрі стояв цукровий пил. Незважаючи на порушення техніки безпеки, за наказом люди працювали на свій страх та ризик.

"Техніки попереджали про небезпеку керівництво, але як начальник цеху, так і директор дивилися на всі крізь пальці. Прості робітники боялися втратити роботу. Нам прямо говорили - не хочете працювати, вас ніхто не тримає, там за парканом знайдемо багато бажаючих замінити вас. Куди? а людям було подітися?" – розповідають наші джерела.

Цукор, який падає на підлогу, мали прибирати самі працівники. Але, за словами наших співрозмовників, 6-8 осіб на зміні фізично не могли його забрати повністю.

"Згрібають у купу - і все. Там же тонни цього цукру лежало. А конвеєр йде, ти не можеш відволікатися", - кажуть працівники підприємства.

Періодично прибирання все ж таки проводилися, але цього надовго не вистачало - цукор швидко накопичувався знову.

© Фото "Білоруський партизан", 2013 рік

"Страшно, коли стоїш - і через пил не бачиш людину на відстані витягнутої руки. Ми часто між собою говорили, що працюємо на як "пороховій бочці". Коли аспірація працювала, за наказом начальника її могли і просто відключити, для економії електроенергії "Жодного ремонту, щоб не було розсипу, не проводилося, від цукрового пилу аспірація забивалася і не працювала. Але головне - це виконати показники. А ще накрасти - дуже багато неврахованого цукру вивозилося незрозуміло куди", - кажуть наші джерела.

Наші співрозмовники припускають, що вибух стався від іскри на двигуні у місці, де прокидається цукор.

Справді, виглядає так, що аспіраційні мережі або не працювали (через знос, поломку), або були відключені.

Жертв могло бути більше

За словами працівників підприємства, того дня на зміні було більше людей, одинадцять - завод працював на завантаження 20 вагонів цукру на замовлення на Москву. Шість людей під час вибуху знаходилися внизу, в упаковці, тільки-но завантаживши вагон.

Після трагедії з ними працювали психологи та фахівці, але шок, зважаючи на все, ще не пройшов.

"Одна з робітниць тієї зміни розповідає, що боїться вмикати вдома світло, коли одна", - розповідає одна з наших співрозмовниць.

Історія нічого не вчить

Подібний вибух пилоповітряної суміші стався на заводі «Пінскдрев» 25 жовтня 2010 року у Пінську. Внаслідок вибуху і пожежі, що виникла після нього, загинуло 14 осіб, 3 особи отримали тяжкі поранення. Інцидент став найбільшим промисловою аварієюу країні за кількістю загиблих за кілька останніх десятиліть.

Згадаймо також подібний вибух (суміші тирси з повітрям) у цеху футлярів Мінського радіозаводу, який за одну мить забрав більше ста життів. Це сталося 10 березня 1972 року. Завод входив до об'єднання «Горизонт». Цех розташовувався у його філії на вулиці Софії Ковалевській.

Сьогодні на багатьох білоруських підприємствах використовують обладнання середини минулого століття. Модернізація проводиться тільки на папері, а збільшення продуктивності на такому устаткуванні в поєднанні з людською недбалістю і гонитвою "за виробничими показниками" може призводити до трагедій. Що й сталося у Скиделі.