産業用爆発防止とリスク評価

1. 産業爆発の要素

可燃性物質（粉塵、ガス、煙）は空気中の酸素と混合し、発火して爆発を引き起こします。生産プロセス中または密閉された保管容器内で爆発が発生すると、圧力が数ミリ秒以内に急速に上昇し、人や機器を危険にさらす破壊的な力が発生します。材料を取り扱い、加工し、保管するほとんどの機器は、爆燃によって発生する圧力に耐えるように設計されていません。爆燃によって生成される最大圧力 (Pmax) に耐えるように特別に設計された装置のみが生き残りますが、そのような装置の設計圧力は通常 75 psig (5.2 barg) を超えます。したがって、そのような機器のコストは驚異的です。

爆燃は、音速よりも速い速度で爆発する現象と比較して、燃えている火の玉が音速よりも遅い速度で前方に伝播する現象です。一般的に言えば、保護された産業機器は爆燃の危険から保護されます。

2. 粉塵爆発の防止および保護措置

通常、爆燃の危険性を排除するにはいくつかの対策が必要です。これらの対策に使用されるテクノロジーは、パッシブとアクティブに分類できます。一般的な受動的保護技術は機械的であり、外部エネルギーを必要としません。防爆装置 (防爆パネルと呼ばれる) は受動的な保護技術です。アクティブ保護システムが機能するには、1 つ以上のエネルギー源が必要です。爆発抑制システムは、予防的な防止技術です。火花検出および除去システムは、火災や爆発につながる可能性のある発火源を検出して除去するために使用される事前予防技術です。アクティブ ガードとパッシブ ガードの両方に定期的な検査が必要です。ステンレス鋼の防爆パネルは、費用対効果の高い粉塵爆発に対するベント保護を提供しますが、ベントによって発生する火の玉を受け入れることができる安全な場所に設置する必要があります。

3. 爆発リスク評価には多くのオプションがあります

これらの対策は、予防と保護に分類できます。さまざまな対策の適用は個別に評価する必要がある評価には、具体的には次のものが含まれます。

1. リスクを定量化する。原材料の爆燃特性を特定します (実験測定が必要な場合があります)。

2. 予防策と保護策を組み合わせて適用するかどうかを検討します。

直接爆発ベントは経済的に有利ですが、採用できる正しい安全対策を決定するにはベントの効果を十分に評価する必要があります。

1. 爆燃中に形成された火の玉は放出できますか?

2. 屋内機器を保護する場合、リリーフパイプの設置は可能ですか？

3. 爆発の拡大を防ぐために接続された機器を隔離するにはどうすればよいですか?

4. 装置は排気排気による反力に耐えることができますか?

5. 放出エリアの建物や設備は、爆発圧力衝撃や火球による短期間の高温に耐えられますか?

通常、上記の質問に対する答えによって、次のようなどの保護手段を使用する必要があるかが決まります。

1. 爆発の拡大を防ぐ措置がなく、排出物もありません。

2. 火災・爆発危険防止対策：（可燃物を制限する日常管理と処理管理）

3. 帯電防止管理、特に最低発火点の低い粉塵（MIE）

4. 火花検出および除去技術、つまり火花源 (研削、フライス加工など) の管理および制御を使用します。