И это при том, что такие объекты отнесены к опасным, поэтому в разных странах к ним предъявляют повышенные требования в части предупреждения аварий. Тем не менее нории взрываются.
Основная причина — горючая пыль, которая образуется при транспортировке зерна и других сыпучих материалов. В сочетании с воздухом она образует взрывоопасную смесь. Одна искра приводит к ее воспламенению с детонацией. Из-за особенностей конструкции нории за первичным взрывом, как правило, следует серия вторичных взрывов — разрушительных по последствиям и опасных для людей.
По данным исследований, каждая партия убранного зерна перемещается ковшовыми элеваторами в среднем 4-5 раз. При этом уже после третьего подъема содержание травмированных зерен сухой пшеницы, ячменя, овса увеличивается почти в 2,5 раза. Пропорционально этому показателю растёт концентрация горючей пыли.
Источники инициации взрыва
Стандарт EN 1127-1-2014 классифицирует 13 активных источников воспламенения, которые в контакте с горючей пылевоздушной смесью могут привести к аварии.
В нориях причиной возгорания могут быть:
- искры при обрыве норийной ленты;
- нагрев отдельных участков трубы из-за трения ковша;
- горячие частицы в транспортируемом материале;
- искры от задевания кромок металлического ковша о трубу;
- статическое электричество;
- искры от привода элеватора;
- трение подшипников и другое.
Список опасных ситуаций в нориях довольно большой. Причем полностью исключить вероятность взрыва в них нельзя — риск связан с самим процессом транспортировки сыпучих продуктов. При подъеме и высыпании того же зерна в воздух поднимается горючая пыль, которая образует опасную смесь. При контакте с механической искрой или статическим электричеством она приводит к аварии.
Стандарты безопасности для владельца опасного объекта (ОПО)
Минимальные требования по взрывозащищенности опасных объектов приведены в Директиве 99/92/EC. По этому документу нории отнесены к ОПО, поскольку на них присутствует взрывоопасная среда — смесь воздуха в атмосферных условиях с легковоспламеняющимися веществами в виде пыли, в которой после воспламенения горение распространяется на всю несгоревшую смесь.
При эксплуатации опасных объектов нужно:
- оценить риски с учетом вероятности возникновения взрывоопасных сред;
- классифицировать и маркировать опасные зоны с горючей пылью;
- установить устройства взрывозащиты на оборудование.
Общие требования Директивы 99/92/EC конкретизируются в национальном законодательстве.
Технические решения
Системы взрывозащиты выбирают исходя из условий эксплуатации и особенностей транспортируемого материала. Поэтому сначала мы проводим анализ рисков, чтобы определить класс взрывоопасных зон и уровень защиты оборудования по IEC 60079-10-2—2011.
Для этого мы берем горючую пыль для лабораторных испытаний в условиях «контролируемого взрыва». В результате определяются параметры взрывоопасности производства:
- минимальная концентрация взрыва / LEL
- максимальное давление взрыва / Pmax
- максимальная скорость роста давления взрыва / (dp/dt)max
- класс взрывоопасности / Kst
- минимальная температура взрыва / MIT
- минимальная температура возгорания / GT
- минимальная энергия взрыва / MIE
- предельная концентрация кислорода / LOC.