Tűztorony

hírportál nem csak tűzoltóknak, avagy rálátás a világ(uk)ra

Thursday
Nov 23rd

A porok égési és robbanási viselkedése

Email Nyomtat
Egy bizonyos por égési és robbanási viselkedése a legmegbízhatóbb módon úgy ismerhető meg, ha az abból vett mintát megvizsgálják, majd biztonságtechnikai mutatószámokkal írják le annak veszélyességét. A hatékony védekezési eljárások kiválasztásának előfeltétele ezen biztonságtechnikai mutatószámokat ismerete.

MetánrobbanásRobbanásnak azon 10 m/sec feletti lángterjedési sebességű égési jelenségeket nevezik, amelyeket külső gyújtás hatására nem robbanó anyagok produkálnak. Az ilyenkor tapasztalható léglökéshullám okozta hőmérsékletemelkedés váltja ki a gyújtást, ezért a láng terjedési sebessége közel állandó.

Porokat az éghetőségi tulajdonságaik alapján 3 csoportra lehet osztani: lerakódott-, felkavart por és svélgáz. (Svélgáz: A kőszenek 500-600°C-ra való hevítését nevezik svélezésnek - kis hőmérsékletű lepárlás, melynek terméke a svélgáz, a svélkoksz, félkoksz)
A lerakódott poron végzett vizsgálatokat < 250 μm szemcsemérettel végzik. A felkavart porok vizsgálatait alapvetően száraz állapotban, < 60 μm szemcsemérettel kell végrehajtani, mivel tapasztalatok szerint a száraz és finom porok reagálnak a leghevesebben.

A poroknak különböző tulajdonságai vannak, melyek mindegyike meghatározza, hogy mennyire tűzveszélyes az a terület, ahol az adott tulajdonsággal rendelkező por nagy mannyiségben jelen van. Egy porral telt területet különböző tűzvédelmi mutatószámmal lehet jellemezni: gyúlékonyság, égési tulajdonság, izzási hőmérséklet, öngyulladás, exoterm rothadás, porrobbanási képesség, robbanási határérték, maximális robbanási nyomás, maximális időbeli nyomásemelkedés, minimális gyújtóenergia, oxigénkoncentrációs határérték, gyulladási hőmérséklet.

Lerakódott porok biztonságtechnikai jellemzői
 
A lerakódott por gyúlékonyságának vizsgálata során különböző típusú gyújtóforrások (cigarettaparázs, gyújtósfa lángja, gázláng, izzó fémrudak vagy huzalok, mechanikus úton keletkező szikrák) alkalmazásával azt ellenőrzik, hogy az adott anyag meggyullad vagy sem.

Égési tulajdonságok vizsgálata során arra keresik a választ, hogy külső gyújtóforrásból származó tűz képes-e terjedni a lerakódott porban, és ha igen, milyen mértékben. A vizsgálat eredményeként vagy egy égési mutatószámot, vagy a tűz terjedési sebességét adják meg.

Az izzási hőmérséklet vizsgálataAz izzási hőmérséklettel a forró felületeken elhelyezkedő sima porrétegek gyulladási viselkedése írható le. Meghatározása a következő: egy felforrósodott, szabad felület azon legalacsonyabb hőmérséklete, amely hőmérsékleten a felületen elhelyezkedő 5 mm vastag porréteg meggyullad. Vastagabb porrétegek esetén a gyulladás már alacsonyabb hőmérsékleten is bekövetkezik.

Öngyulladás alatt azt a folyamatot értjük, melynek során egy adott pormennyiség minden oldalról érkező hőhatás esetén és levegő jelenlétében előzetes felmelegedés után meggyullad. Azok a hőmérsékletek, amelyek fennállásakor egy porban öngyulladás következik be, függenek a por típusától, a porhalmaz formájától és méretétől, valamint a hőhatás időtartamától. Azonos formánál, de növekvő portérfogatnál ezek a hőmérsékletek alacsonyabbak. Ezért a gyulladási hőmérsékleti értékek megadásakor meg kell adni a porhalmaz formáját és méretét is.

Exoterm rothadás alatt – az öngyulladással ellentétben – az a levegőben lévő oxigén jelenléte nélkül lezajló reakciót értjük, amely felmelegedéshez és zárt tartályokban gáz felszabadulása mellett nyomásnövekedéshez vezethet. Ugyanúgy, mint az öngyulladásnál, az exoterm rothadásnál is figyelembe kell venni a térfogatfüggőséget, mennyiségfüggőséget.

Felkavart porok biztonságtechnikai jellemzői:

Egy adott területen a felkavart por esetén robbanásra lehet számítani, ha a por/levegő keverékben gyulladás után nyomásnövekedéssel járó lángterjedés következik be. Az ilyen reakciók lényegesen gyorsabban mennek végbe, mint a tüzek. Sok esetben a porrobbanási képességet olyan gyújtóforrásokkal lehet megállapítani, mint az elektromos szikra, a láng, vagy az izzó huzal.

Facsiszolatpor robbanásaA robbanási határértékek (gyulladási határérték) jellemzik a porok levegővel képződött keverékben kialakuló azon koncentrációs tartományát, amelyen belül robbanás történhet. Általában az alsó robbanási határértéket határozzák meg, ügyelve arra, hogy különböző vizsgálati eljárások különböző eredményekhez vezethetnek. A por/levegő keverékek alsó robbanási határértékét alapvetően vagy kísérleti úton, robbantásos kísérletekkel, vagy termokémiai számítások alapján határozhatjuk meg.

A robbanási nyomás és a dp/dt időbeli nyomásnövekedés (nyomásemelkedés sebessége) határozzák meg azt a hevességet, amellyel a tetszőleges koncentrációjú por/levegő keverék gyulladás esetén reagál. A maximális értékek a széles koncentrációtartományban végzett vizsgálatokból állapíthatók meg. A maximális robbanási nyomás megfelelő méretű, V>20 l és a golyóformához közelítő formájú zárt tartályokban a gyújtóforrásnak a tartály közepén történő elhelyezése esetén független a térfogattól. Az ettől eltérő körülmények között végrehajtott kísérletek gyakran alacsonyabb nyomásértékeket eredményeznek. A maximális időbeni nyomásnövekedés térfogatfüggő. Minél nagyobb a térfogat, a „térfogattörvény” szerint annál kisebb a maximális időbeni nyomásnövekedés. A térfogattörvény csak V> 20 l térfogatokra igaz.

Egy éghető por levegővel képződött keverékének minimális gyújtóenergiája, azon kapacitív módon tárolt elektromos energia legalacsonyabb értékét jelenti. Ez az energia a kisülési körben jelenlévő induktivitás által, egy szikraköznyi időben elnyúló kisüléskor éppen elegendő ahhoz, hogy a por és levegő gyulladásra képes keverékét légköri nyomáson és szobahőmérsékleten meggyújtsa. Az ilyen jellegű, időben elnyúló kisülések gyújtóképessége nem vihető át mindig a gyakorlatban bekövetkező kisülésekre. A por/levegő keverék minimális gyújtóenergiája szobahőmérsékleten általában nagyobb, mint 1 mJ. A legtöbb por esetén nagyobb, mint 10 mJ.

Oltóporral kevert facsiszolatpor robbanásaAz oxigénkoncentrációs határértéket egy adott por/levegő/inert gáz keverékben kísérleti úton a porkoncentráció változtatása mellett, azon oxigénkoncentrációként határozzák meg, amely esetén már épp nem lehet porrobbanás. Ez a határérték a porra és a mindenkori inert gázra jellemző érték.
A kísérleti úton meghatározott oxigénkoncentrációs határértékből a gyakorlat számára a biztonsági tartalékérték hozzászámításával megkaphatjuk a legnagyobb megengedett oxigénkoncentrációt.

A gyulladási hőmérséklet értékével írják le a felkavart por forró felületen tapasztalható gyulladási viselkedését. A gyulladási hőmérséklet egy forró felület azon legalacsonyabb hőmérséklete, amelyen az adott por és a levegő gyulladásra képes keveréke még meggyullad.

Amennyiben a porok vagy a por/levegő keverékek magasabb hőmérsékletnek vannak kitéve, akkor sok portípus esetén svélgázok keletkezhetnek. Ilyenkor a robbanásveszély leírásához a porrobbanási képességre való utalás önmagában nem elegendő. A téves becslések elkerülése érdekében a svélgáz robbanási képességét is figyelembe kell venni a biztonságtechnikai minősítés során.

Az éghető porokkal végzett munkához használt üzemi helyiségek tisztántartása a biztonság lényeges feltétele.
Amennyiben a lerakódott porréteget felkavarják (pl. a szél, nyomáshullám, sűrített levegő sugár stb.), akkor robbanóképes por/levegő keverékek képződhetnek még akkor is, ha a porréteg csak 1mm vastag volt. Az ilyen por/levegő keverék esetleges meggyulladásakor keletkező nyomáshullám további port kavarhat fel, és ez a káresemények kapcsán gyakran megfigyelt heves szekunder robbanást (helyiségbeli robbanást) idézhet elő.

Jól működő elszívó berendezésekkel sem lehet mindig elkerülni az üzemi helyiségek lassan növekvő porosodását. A helyiségeket ezért a porosodás fokától függően takarítani kell. A takarításhoz csak szívókészülékeket szabad használni. A porlerakódások sűrített levegővel való

 

Forrás: www.muszakilapok.hu
Képek forrása: Ranga János okl. bányamérnök

 

Népszerű

Társlapunk a tűzoltóságok.eu

Tűzoltóságok, tűzcsapok, tüzes témák
  • Tűzoltó style / Gangnam style
    Ezek az amerikai tűzoltók a jó és nemes ügy érdekében sok mindenre hajlandóak. Ez esetben a koreaiak legújabb világhíres zenéjére adnak elő egy kis műsort....
  • Kis pozsonyi kitekintés
    Az alábbi képeket és a kísérő szöveget Beier Balázstól kaptuk. A leírás teljes egészében Balázs keze munkája: “Pozsony egyes állomása nem messze a buszpályaudvartól helyezkedik el....
  • Önkéntes Tűzoltóság Altenmarktban
    Hosszabb idő után jelentkezem ismét új bejegyzéssel. Ezúttal az ausztriai Altenmarkt tűzoltóinak szertárát fényképeztem körbe. Ja, hogy hol is van ez? Ez a szertár a...
  • Tűzoltóhajó Passauban
    Az alábbi képek a passaui önkéntes tűzoltók tűzoltóhajóját mutatják. Természetesen a mi Szent Flórián tűzoltóhajónkkal össze sem lehet hasonlítani, de Passau ugye mégiscsak kisebb város...
  • Szent Flórián napja, május 4.
    Kedves Tűzoltó Kollégák! Ismét elérkezett a május, vele a hónap elején Szent Flórián Napja. Emlékezzünk a hősre és az azóta született hőseinkre, s ünnepeljük együtt a...

Keresés a toronyból

  • Keresés
  • Ajánlott linkek