Dr.-Ing. W. Garber - Рекомендации по проектированию безопасных установок для сушки угля. Оборудование. Примеры. Анализ ошибок

Таблица 6. Показатели характеризующие вещество (материал) как обладателя определенных индивидуальных пожаро- и взрывоопасных свойств (первая группа) [6]

СП 12.13130.2009 Определение опасности помещений. Расчет избыточного давления [7]:

Таблицы 1—7 описывают некоторые параметры процессов взрыва угольной пыли в аппаратах и распространения взрывной волны в помещении.

Таблица 7. Пример. Расчет избыточного давления от взрыва для горючих пылей [7]

Разделы 02.1. – 02.5 показывают, что высушенные мелкие угольные концентраты являются материалами на 100% готовыми в тлению, возгоранию, взрыву, поддержанию горения. Мы можем рассчитать многие параметры условий взрыва.

Как не допустить возгорания и взрывов пыли мелких угольных концентратов?

ГОСТ 12.1.044—2018 введен в действие 01.05.2019 года и должен дать российским проектировщикам информацию о том, какие показатели угольных пылей нужно знать для уверенной разработки процесса сушки угольных концентратов.

К сожалению ГОСТ 12.1.044—2018 не предусматривает определения важнейшей характеристики взвихренной угольной пыли – максимальное содержание кислорода в газах пылевоздушной смеси, когда взрыв будет невозможен.

Отсутствует в России и методика определения безопасного содержания кислорода в пылевоздушной смеси конкретного угля, обеспечивающая безопасную сушку = невозможность воспламенения и возникновения взрыва. Специализированные российские лаборатории, отвечающие за определение показателей пожаро-взрывоопасности пылей конкретных углей этот анализ не выполняют.

Для европейских проектировщиков содержание кислорода в газах (SGK) является важнейшим показателем при определении условий взрыво-пожаро-опасности, без знания которого не начинают проектирование. Безопасное содержание кислорода SGK определяют во всех немецких лабораториях по безопасности в угольной промышленности. Автоматика безопасности при сушке горючих материалов на европейских предприятиях базируется на постоянном измерении объемного содержания кислорода в газах.

Примером обеспечения безопасности для сушки мелких угольных концентратов является процесс сушки – помола угля в угольной мельнице. В угольных мельницах в одном объёме совмещены процесс сушки угля до влажности примерно 0,5 гигроскопической влажности (примерно 1—2% содержания влаги) и процесс помола угля до уровня крупности частиц 0,05 -0,1 мм. Пылеугольное топливо (ПУТ) – горючий, взрыво-пожароопасный продукт.

В угольной мельнице и системе газоочистки за ней, улавливающей готовый продукт – ПУТ, в рабочих режимах постоянно существуют взрывоопасные концентрации угольной пыли. Производительность угольных мельниц достигает 350 тонн угля/ час. При этом на многих сотнях угольных мельниц для каменного угля, установленных в Европе, за последние 50 лет не было случаев взрывов и возгораний. Причиной такого высокого уровня безопасной работы является постоянно поддерживаемое и контролируемое низкое содержание кислорода в газах.

Лабораторными исследованиями в немецких институтах по технике безопасности определяется SGK – высшее содержание кислорода в газах при котором взрыв пылевоздушной смеси не происходит. Например это 13%. От этого значения минус 1% на разницу лабораторных и промышленных условий, получаем 12% объемного содержания кислорода. Еще раз минус 1% = 11% – при такой концентрации кислорода происходит автоматическое отключение установки. Еще раз минус 1% = 10% – подается аварийный сигнал. Еще раз раз минус 1% =9% – подается предупредительный сигнал. Ниже этого уровня 9% объемного содержания кислорода помольно-сушильные установки работают безопасно в непрерывном режиме в течение многих месяцев.

К сожалению требование определения показателя SGK и контроля его при работе помольно-сушильного и сушильного оборудования отсутствует в российских нормах по Технике Безопасности. Отсутствует также ГОСТ на методику определения безопасной концентрации кислорода в пылевоздушных смесях. Не определяют этот параметр и в лабораториях угольного департамента компании SGS, получивших широкое распространение в России.