Ukázky výbuchu prachu a zabezpečení ochrannými systémy proti výbuchu
Výbuch bez aplikace ochranného systému
Na následujících video ukázkách je možné demonstrovat průběh výbuchu prachu v uzavřené nádobě a jeho přenos z nádoby potrubími. V těchto ukázkách není do výbuchu nijak zasahováno (akční prvky, které jsou na nádobě vidět, jsou odpojeny, jedná se o tzv. "zahřívací rány", které slouží ke kalibraci měření pro pozdější porovnání).
Pro lepší srovnání jsou všechny výbuchy prováděny se stejným uhelným prachem třídy St 1 (KST cca 130 bar*m/s, maximální výbuchový tlak cca 8 bar), pokud není přímo u videa uvedeno jinak.
Na následujícím videu je uzavřená, tlakově odolná nádoba s utěsněnými průlezy, ve které je iniciována exploze uhelného prachu. Maximální výbuchový tlak je 8 bar a ještě na samotném konci ukázky je v nádobě stále tlak cca 3 bary.
Na následujících dvou ukázkách je vidět, co se stane pokud výbuch vznikne v nádobě, do které ústí potrubí, ať už v tomto potrubí je či není výbušná atmosféra. Dokonce téměř nezáleží na průměru potrubí - od průměru cca DN 80 až po potrubí v průměru přes jeden metr - ve všech dochází k šíření exploze z nádoby a pokud je v potrubí navíc přítomen hořlavý/výbušný prach (a to i v množství, které nepřekračuje spodní mez výbušnosti daného prachu), dochází navíc k akceleraci výbuchu. Takto mohou vznikat tzv. sekundární exploze, které mají mnohem horší následky než exploze prvotní. To je důvod, proč je nutné v každém případě zvážit ochranu proti přenosu výbuchu, která bývá nejvíce podceňovaná.
Na první ukázce je nádoba o objemu cca 2 m3, ve které je rozvířen prach a následně iniciován. Prach je navíc rozvířen i v potrubí DN 400,
které z nádoby vychází (červené nádoby na nádobě i na potrubí jsou rozviřovače prachu).
Všimněte si plamene, který z potrubí vyšlehne a rovněž barvy dýmu, který je černý. Jedná se o popel ze spáleného prachu.
Na následující ukázce je z pohledu výbuchu ještě nebezpečnější situace. Objem nádoby je zhruba pětinásobný (10 m3) a průměr potrubí, které z nádoby vede, je 800 mm. V této ukázce dokonce ani není rozviřován prach v potrubí. Z této ukázky je i laikovi jasné, proč je tolik důležitá ochrana nejen samotné nádoby, ale i potrubí proti přenosu výbuchu.
Akční prvek na potrubí je v této ukázce deaktivován. Červené prvky na nádobě jsou rozviřovače prachu.
Na následující ukázce je možné dobře demonstrovat nutný rozsah zóny pro odlehčení výbuchu. V ukázce je nádoba o objemu 2 m3, která má ve víku otvor pro odlehčení výbuchu.
Na ukázce je dobře patrné, jak se z nádoby nejdříve (a nejdále) šíří tlaková vlna, která je posléze následována plamenem. Vzhledem k tomu, že výbuch proběhl za optimálních podmínek (optimální koncentrace, rovnoměrné rozvíření a dostatečně silný iniciační zdroj), je plamen úzký a má velký dosah. Pokud by podmínky nebyly optimální (např. nižší koncentrace nebo větší zrnitost částic), bude plamen kratší a širší a bude tvořit typickou ohnivou kouli. Je to dáno tím, že část prachu neshoří v nádobě, ale je vyvržena a následně zapálena vně nádoby.
A ještě tatáž situace v detailu:
Ukázky výbuchu s aplikovanými ochrannými systémy
Následující ukázky demonstrují všechny výše uvedené situace, ovšem s tím rozdílem, že nádoba byla chráněna proti výbuchu jedním z ochranných systémů (odlehčení výbuchu, potlačení výbuchu, zabránění přenosu výbuchu). Doporučujeme shlédnout příslušné ukázky (s ochranným systémem a bez) těsně za sebou pro umocnění efektu.
Na následujícím videu je nádoba o objemu 12 m3, která je na zadní straně vybavena jednou membránou pro odlehčení
výbuchu ANTIDET RELIEF.
Tentokrát nebyl použit uhelný prach, nýbrž polyesterový obrus s hodnotou KST 300 bar*m/s a s pmax cca 12 bar.
... a tatáž situace z bočního pohledu, na kterém je opět možné demonstrovat fakt, že jako první se šíří tlaková vlna, později plamen.
Vzpomeňte si na toto video, až v praxi uvidíte membránu pro odlehčení výbuchu uvnitř budovy, namířenou do zdi, popř. přímo do rušné
komunikace.
Následující ukázka demonstruje systém na potlačení výbuchu
ANTIDET SUPPRESSOR použitý na
nádobě o objemu 10 m3, ve kterém je
iniciována exploze uhelného prachu. Při pozorném shlédnutí zaznamenáte dvě rány - ta první je otevření ventilů s tlakovým vzduchem, které aktivují
rozviřovače prachu (3 červené lahve ve vrchní části a jedna z boku), ta druhá je pak otevření ventilů akčních prvků pro potlačení
výbuchu (protáhlejší červené nádoby umístěné na obou protilehlých čelech zkušební nádoby). Iniciace (zažehnutí) prachu proběhlo cca
5 milisekund (!) před otevřením ventilů akčních prvků na potlačen výbuchu. Tato rána proto není ani slyšet (splývá s potlačením výbuchu)
Redukovaný tlak po výbuchu ve spojení s ochranným systémem
ANTIDET SUPPRESSOR nikdy
nepřekročí 35 kPa a to i s použitím jedlé sody jako hasiva (určeno pro potravinářský, krmivářský a farmaceutický průmysl), přestože
má horší hasební účinky. To je dokladem vysoké účinnosti tohoto ochranného systému, která ústí v potřebu menšího počtu akčních prvků
pro ochranu určitého objemu a lepší úroveň ochrany zařízení (namáhání menším redukovaným tlakem).
V poslední ukázce je představen systém na zabránění přenosu výbuchu potrubím pomocí uhašení výbuchového plamene
ANTIDET BARRIER.
Jiné názvy pro tento druh ochranného systému jsou chemická či HRD bariéra nebo protiplamenná uzávěra.
Potrubí DN 800 ústí z nádoby o objemu 10 m3, ve které byla
vznícena prachovzdušná směs (uhelný prach). Systém je tvořen jedním akčním prvkem, který do potrubí rozvíří hasivo a tím zastaví šíření
výbuchu (uhasí plamen a zastaví narůstání výbuchového tlaku). Zbytkový tlak dále postupuje potrubím a postupně klesá. Pro úplné oddělení
výbuchu, tedy zastavení šíření plamene i tlaku, slouží na potrubích menších průměrů (do 500 mm) zpětné klapky
ANTIDET DUMPER.
Výhodou systému ANTIDET BARRIER je především to, že jej lze aplikovat i na potrubí větších průměrů, potrubí, kde je nutné zastavit šíření
výbuchu v obou směrech a tam, kde prach neumožňuje použití klapek (extrémní abraze či nalepování).
Pokud máte k jednotlivým ukázkám dotazy či pokud stojíte o prezentaci rizika výbuchu a způsoby zabezpečení proti výbuchu, neváhejte nás kontaktovat. Ve většině případů jsme připraveni uspořádat školení ve vaší firmě a se zaměřením na vámi užívané technologie a to zcela zdarma.