Opinie despre puterea în exces a exploziei de făină/zahăr pudră față de puterea exploziei, să zicem, o grenadă - argumente pro și contra.
De fapt, puterea unei explozii poate fi înțeleasă ca cantitatea de energie eliberată în timpul exploziei. Trebuie să recunosc că energia de ardere a substanțelor de sablare (TNT și așa mai departe) este oarecum mai mică decât cea a materialelor pur și simplu combustibile. Acest lucru se explică prin faptul că substanțele de sablare conțin un agent oxidant, iar substanțele inflamabile primesc un agent oxidant din aer.
Dar există un mic dar. Viteza de propagare a arderii (explozie) și dinamica presiunii în zona de explozie. Pentru explozia (detonarea) explozivilor puternici, viteza de propagare a reacției este egală cu viteza sunetului în mediu și poate depăși 1000 m/s. Este important de înțeles aici că inițiatorul reacției în acest caz este tocmai unda de șoc.
În cazul amestecurilor de praf-aer, aceasta nu este de fapt o explozie, ci ardere. Există o limitare aici - limita inferioară de concentrație a propagării flăcării (adică, dacă nu există suficient praf în aer, arderea nu se va răspândi. Nu există o limită superioară de concentrație pentru praf, aceasta este, de asemenea, punct important. În acest caz, viteza de propagare a flăcării (adică reacția) este semnificativ mai mică decât în timpul detonării, deoarece chiar și atunci când apar fluxuri turbulente (accelerând semnificativ răspândirea frontului de flăcări în comparație cu momentul inițial de reacție, la care flacăra se răspândește lin, laminar), viteza de propagare a flăcării nu este mai mare de metri, maxim zeci de metri pe secundă.
Toate acestea explică diferitele dinamici ale presiunii. În timpul detonării (explozia grenadei), presiunea în frontul undei de șoc este foarte mare, dar timpul de expunere presiune mare este mic, deci impulsul nu este foarte mare. Într-o explozie volumetrică, presiunea este mult mai mică, dar timpul de expunere este mult mai lung. Și asta înseamnă mult elan. Prin impact asupra structuri de constructii aceasta poate fi comparată cu lovitura unui baros și a unui buldozer condus încet. În primul caz, avem o gaură și crăpături, în al doilea, toată casa este distrusă încet. (Comparația este foarte, foarte arbitrară; de fapt, totul este ceva mai complicat). În plus, cu o explozie volumetrică, temperatura în volumul în care s-a produs explozia crește semnificativ.
O altă caracteristică a exploziilor de praf este că în timpul primei explozii, praful acumulat pe suprafețe este ridicat (transformat într-o stare de aerogel) printr-o undă de șoc și aceasta duce la o explozie repetată, adesea mai puternică. Diferența de timp este subtilă fără instrumente, dar este încă acolo.
Alexandra Asta e așa... am mai auzit, fie în timpul războiului, fie pur și simplu pentru că bandiții au aruncat în aer saci cu făină)
nu sunt de acord. Este imposibil să explodezi un sac de făină.
Am auzit în unele spațiile de producție puțul de ventilație era înfundat cu puf de plop. Și cineva, la o oră neplăcută, a sugerat să-i dea foc. A explodat atât de tare încât a rupt doi pereți portanti.
Pentru mine este extrem de îndoielnic că ar fi atât de brutal. Pot fi curios, de unde provin aceste informații? (interes profesional, știi).
Dacă sunteți interesat, puteți arunca o mână de rumeguș mic în foc de dragul experimentului - un „puf” magic este garantat
Bugoga. Nu va fi o explozie cu siguranță.
Dacă în aer camera mare turnați cea mai mică cantitate de făină - va exploda la cea mai mică scânteie. Așa a fost distrusă cea mai mare moară din lume.
Strict vorbind, orice praf combustibil poate exploda în aer - făină, cărbune, zahăr... Din cauza acestei caracteristici, în 1878, a avut loc o explozie la moara Washburn A, care a luat viața a 22 de oameni. Moara Washburn A era situată în Minneapolis, Minnesota și, potrivit proprietarului său, era cea mai mare din lume.Pe 2 mai 1878, o scânteie a fulgerat prin aerul morii pline cu praf de făină și a avut loc o explozie puternică. Clădirea morii a fost complet distrusă. 18 muncitori au murit și încă patru au murit în urma incendiului. În același timp, valul de explozie a distrus alte cinci mori. Incidentul a fost numit „Marele Dezastru al Morii”.
Un dezastru similar a avut loc în 1998 la un lift de cereale din Wichita, Kansas. Praful din cerealele depozitate acolo a explodat și a ucis șapte lucrători ai lifturilor. Între 1987 și 1997, în Statele Unite au avut loc 129 de explozii de praf de făină. Pentru a evita astfel de dezastre, morile moderne folosesc sisteme de filtrare a aerului și evită utilizarea dispozitivelor care pot produce scântei.
Dezavantajul transportului pneumatic de făină este apariția electricității statice în timpul funcționării instalației. Sarcini electrice se acumulează și rămân în repaus pe corpuri. Potențialele de electricitate statică care ajung la câteva mii de volți apar în unitățile de instalare și pe suprafața făinii. Sarcinile de scânteie de electricitate statică în praful de făină cu o anumită concentrație critică pot provoca explozii și incendii.
Electrificarea sistemelor dispersate are loc sub influența mecanică a particulelor solide suspendate în interior flux de aer la viteză mare de mișcare a aerosolilor, la izolarea conductelor de material de la sol și la umiditate relativă scăzută mediu. Latura cantitativă a procesului de electrificare este influențată de proprietăți fizice și chimice particulele de materie în suspensie, dimensiunea, forma, concentrația, starea suprafeței lor, viteza de mișcare, temperatura, presiunea aerului etc.
Suprafața particulelor mai mici de praf absoarbe oxigenul mai ușor și se aprind mai ușor. La o anumită concentrație de amestec de praf diferite substanțe cu aerul devin explozive. Concentrația minimă periculoasă pentru praful de făină este de 20,3 g/m3. Acest amestec poate fi aprins de o scânteie electrică, care poate apărea ca urmare a șocurilor, atunci când un obiect împământat se apropie de unul încărcat, sau din alte motive. Însuși fenomenul de electrificare a aerosolilor, conductele de materiale, formarea amestecurilor explozive și cantitatea minimă de energie necesară pentru o explozie nu au fost încă suficient studiate.
Concentrația explozivă a prafului de făină în aer, diferența mare de potențial a făinii și a pieselor de instalare reprezintă un pericol pentru personalul care deservește echipamentele pentru depozitarea și transportul făinii.
Orez. 1. Așezarea suprafeței de contact într-un recipient de depozitare a făinii: 1- suprafață de contact; 2 - tije de fixare; 3 - capac recipient.
Pentru prevenirea exploziilor și incendiilor în timpul funcționării sistemelor de transport cu aerosoli în depozitele de depozitare a făinii în vrac, au fost elaborate o serie de măsuri. Neutralizarea sarcinilor de electricitate statică poate fi realizată prin asigurarea contactului tuturor făinii care trece cu planurile conducătoare de curent și împământarea fiabilă a acestora, care se realizează prin conectarea lor la împământarea conturului. Rezistența jumperului dintre orice punct al instalației de transport pneumatic și circuitul de împământare de protecție nu trebuie să depășească 0,1-0,2 Ohm. Se recomandă instalarea unor planuri de contact metalice înclinate în recipientul pentru făină (Fig. 1). Acestea trebuie amplasate astfel încât să fie asigurată intrarea liberă a făinii în recipient, volumul util al recipientului să nu fie redus și posibilitatea de scânteie la intrarea impurităților metalice să fie exclusă. Suprafețele de contact trebuie să fie din metale conductoare neferoase (bronz, alamă, aluminiu etc.). Sunt atașate la capacul superior recipient metalic pentru depozitarea făinii, care trebuie conectată la un pământ de protecție. Structurile în formă de con ale suprafeței de contact sunt atașate de capacul superior al recipientului metalic cu ajutorul șuruburilor de fixare.
Liniile de făină trebuie conectate la împământare de protecție, iar panoul de recepție trebuie să aibă împământare independentă. De sprijin structuri metalice, pe care se sprijină recipientele de depozitare a făinii, trebuie să fie bine fixate de împământare de protecție. Pentru împământarea fiabilă a corpurilor containerului, este necesar un circuit de purtare a curentului între container și bucla de împământare de protecție. Acest circuit este realizat prin conectarea solidă a buclei de împământare de protecție la structurile de susținere sau alte structuri conductoare care au contact rigid cu recipientele de depozitare a făinii.
La instalarea containerelor pe extensometre, fiecare container trebuie să aibă o conexiune independentă la circuitul de împământare de protecție folosind un conductor elastic.
Pentru a crește conductivitatea pereților recipientelor din beton armat pentru depozitarea făinii, se recomandă să le acoperiți cu emulsii de acetat de vinil sau să le vopsiți cu vopsele purtătoare de curent. Fiecare secțiune a conductei de făină sau grup de echipamente împământat trebuie să aibă cel puțin două conexiuni la circuitul de împământare de protecție.
Filamentele de țesătură instalate pe containere, melci, alimentatoare rotative sau alte echipamente trebuie să fie cusute cu sârmă de cupru și conectate la o masă de protecție.
Pentru a conecta liniile de făină pe flanșe, cauciucul conductor trebuie folosit ca garnituri de cauciuc. Când folosiți garnituri din cauciuc obișnuit, trebuie să existe jumperi la conexiunile cu flanșă. Jumperele dintre conducte trebuie să fie în locuri în care sunt instalate fitinguri, cauciuc sau alte inserții care întrerup rețeaua conductivă. Folosind inserții din cauciuc conductiv, jumperii pot fi omise.
Este necesar să se monitorizeze temperatura în alimentatoarele cu șurub și ecluză în timpul funcționării acestora. În timpul funcționării normale, temperatura pieselor de frecat nu crește la temperatura de autoaprindere a făinii (200°C). Când capacele de alimentare ale ecluzei sunt strânse strâns, apare o frecare crescută între capace și rotoarele rotative, ceea ce contribuie la încălzirea acestora. La alimentatoarele cu șurub se observă o creștere excesivă a temperaturii atunci când există o presiune mare a amestecului de aer în camera de amestec și la instalarea unui motor electric cu o putere ce depășește cea de proiectare. Presiunea din camera de amestec este ridicată perioada initiala functionare, cu linie de faina insuficient curatata, formare de dop in liniile de faina, prelungirea liniei de alimentare cu faina fata de cea de proiectare.
Pe măsură ce vaporii de ulei și condensul de ulei se mișcă, pe pereții țevilor se formează o crustă dielectrică, pe care este posibil
acumulare de electricitate statică. Este necesar să curățați și să spălați rapid conductele și să luați măsuri pentru a reduce intrarea impurităților de ulei în conductele de aer.
Este interzisă producerea lucrari de sudareîn recipiente până când sunt complet curățate de praful de făină. Lucrările de sudare nu trebuie efectuate în depozite în timp ce sistemul de transport cu aerosoli a făinii este în funcțiune.
Înainte de punerea în funcțiune a unui depozit de depozitare a făinii în vrac, este necesar să se identifice și să se elimine defectele sistemului de împământare al unității de transport aerosoli și al containerelor de depozitare a făinii. Măsurați toate rezistențele de tranziție între echipamente, conducte și bucla de împământare de protecție dacă sunt identificate deficiențe, acestea trebuie eliminate.
E doar durere...
Dar sunt cazuri când, de exemplu, praful de cărbune sau chiar făina obișnuită explodează sau detonează. Acest lucru se întâmplă atunci când sunt pulverizate în aer.
ÎN conditii normale Nu este deloc ușor să aprinzi cărbune, iar făina este și mai dificilă. Dar când particulele de cărbune și făină sunt pulverizate în aer, acestea sunt amestecate cu aerul. Fiecare particulă de cărbune sau făină este înconjurată de oxigen. De aceea se combină atât de ușor cu oxigenul și ard cu o viteză extraordinară - detonează.
Când explodează praful? Oamenii știu de foarte mult timp că făina este explozivă. Este suficient să aruncați un sac de făină, astfel încât concentrația de făină în aer să fie mai mare de 50 g/m3, apoi să aprindeți „în mod accidental” un chibrit - și inevitabil va avea loc o explozie. Astfel de explozii apar destul de des la lifturi și sunt adesea însoțite de victime. Acest lucru se întâmplă deoarece făina conține mult amidon, iar amidonul este multe, multe molecule de zahăr legate între ele. Fiecare dintre moleculele de zahăr arde „bine” în aer, transformându-se în dioxid de carbonși apă și eliberare număr mare căldură. În condiții normale, nu este deloc ușor să aprinzi făina. Acest lucru se întâmplă doar atunci când particulele de făină sunt dispersate în aer și fiecare este înconjurată de oxigen.
În aceste condiții, particulele cu dimensiunea mai mică de 0,1 mm se pot combina cu ușurință cu oxigenul și ard cu o viteză enormă - detonează. Pulberea fină din multe substanțe care se oxidează în prezența oxigenului se dovedește a fi explozivă.
Iată un exemplu despre cum explodează laptele praf:
Amestecurile unor tipuri de praf cu aer sunt explozive. În funcție de gradul de pericol exploziv, tot praful este împărțit în patru clase:
I - cele mai explozive pulberi cu o limită inferioară de inflamabilitate (explozivitate) de până la 15 g/m3 (praf de amidon, făină de grâu, sulf, turbă etc.);
II - praf exploziv cu o limită inferioară de inflamabilitate de la 16 la 65 g/m3 (praf de aluminiu, făină de lemn, cărbune, zahăr, fân, șisturi etc.);
III și IV - pulberi inflamabile cu o limită inferioară de inflamabilitate peste 65 g/m3 și o temperatură de aprindere de până la 250 °C și, respectiv, mai mare de 250 °C.
Și iată explozia de la moară:
Deci zahărul poate exploda? Da si nu. Zahăr granulat, zahăr rafinat, zahăr brun, sirop de zahar să nu prezinte sub nicio formă un asemenea pericol. Totul este în flăcări, desigur. Dar nu veți obține un „buc” real și puternic de la aceste produse dulci. Există, totuși, un „al cincilea element” insidios - zahărul pudră. De la ea se așteaptă tot felul de necazuri și numai de la ea la fabrici... Și nu degeaba. Producția de zahăr este prăfuită. Cele mai mici particule de zahăr pudră atârnă în aer, însoțind diferite etape pregătirea produsului. S-ar părea că atârnă și nu ating pe nimeni. Dar asta este deocamdată. Imaginați-vă că undeva într-un atelier atât de prăfuit scoate scântei cablurile electrice defecte.
Particulele de praf din jurul ei se aprind. Cea mai mică dimensiune a boabelor de zahăr pudră (nu mai mult de 0,1 mm) le asigură suprafața maximă cu care un astfel de grăunte de praf reacționează cu oxigenul. Se oxidează. Se arde foarte repede. Și în apropiere, în suspensie, sunt miriade de aceleași particule de praf, care la un moment dat își transmit ștafeta de foc unul altuia. Arde împreună și aproape simultan. Arată exact ca o explozie de mare putere. O astfel de explozie ar putea chiar șterge o plantă de pe fața pământului. Acestea sunt dulciurile „nevinovate”. Și dacă auzim că undeva a explodat o fabrică de zahăr, înseamnă că acolo au fost încălcări tehnice securitate la incendiu: concentrație mare praf de zahăr în aer și, desigur, sursa scânteii. Praful de zahăr este combatet cu succes în fabrici. În primul rând, cu ajutorul ventilației. Pentru a preveni eliberarea prafului în atmosferă, acesta este captat folosind diverse filtre: lână, țesătură și chiar rășină. Se folosesc și dispozitive speciale – cicloane. În turbulența aerului pe care o creează un astfel de dispozitiv, forța centrifugă începe să acționeze.
Aruncă particule solide spre pereții aparatului, își pierd viteza și se așează într-un buncăr special. Trebuie remarcat faptul că nu numai praful de zahăr reprezintă un pericol. În condiții similare (suspensie de praf concentrată și o sursă de scântei), orice substanță organică va exploda cu o garanție de aproape sută la sută: făină, praf de cărbune. Cu toate acestea, acesta nu este în niciun caz un motiv să vă fie frică de făina ambalată și să vă refuzați plăcerea de a face plăcinte de casă. Nu, tot nu ar trebui să-ți fie frică. Nu vă fie frică de pungi de zahăr, vagoane de zahăr, trenuri de zahăr. Atenție la nerespectarea siguranței la incendiu la locul de muncă. Sper să nu ai de-a face cu asta în viața ta: toată lumea vrea să trăiască și există o rușine evidentă servicii speciale nu este permis. ]
E doar durere...
Dar sunt cazuri când, de exemplu, praful de cărbune sau chiar făina obișnuită explodează sau detonează. Acest lucru se întâmplă atunci când sunt pulverizate în aer.
În condiții normale, nu este deloc ușor să aprinzi cărbune, iar făina este și mai dificilă. Dar atunci când particulele de cărbune și făină sunt pulverizate în aer, acestea sunt amestecate cu aerul. Fiecare particulă de cărbune sau făină este înconjurată de oxigen. De aceea se combină atât de ușor cu oxigenul și ard cu o viteză extraordinară - detonează.
Când explodează praful? Oamenii știu de foarte mult timp că făina este explozivă. Este suficient să aruncați un sac de făină, astfel încât concentrația de făină în aer să fie mai mare de 50 g/m 3, apoi să aprindeți „în mod accidental” un chibrit - și inevitabil va avea loc o explozie. Astfel de explozii apar destul de des la lifturi și sunt adesea însoțite de victime. Acest lucru se întâmplă deoarece făina conține mult amidon, iar amidonul este multe, multe molecule de zahăr legate între ele. Fiecare dintre moleculele de zahăr arde „bine” în aer, transformându-se în dioxid de carbon și apă și eliberând o cantitate mare de căldură. În condiții normale, nu este deloc ușor să aprinzi făina. Acest lucru se întâmplă doar atunci când particulele de făină sunt dispersate în aer și fiecare este înconjurată de oxigen.
În aceste condiții, particulele cu dimensiunea mai mică de 0,1 mm se pot combina cu ușurință cu oxigenul și ard cu o viteză enormă - detonează. Pulberea fină din multe substanțe care se oxidează în prezența oxigenului se dovedește a fi explozivă.
Iată un exemplu despre cum explodează laptele praf:
Amestecurile unor tipuri de praf cu aer sunt explozive. În funcție de gradul de pericol exploziv, tot praful este împărțit în patru clase:
I - cele mai explozive pulberi cu o limită inferioară de inflamabilitate (explozivitate) de până la 15 g/m3 (praf de amidon, făină de grâu, sulf, turbă etc.);
II - pulberi explozive cu limita inferioară de inflamabilitate de la 16 la 65 g/m3 (praf de aluminiu, făină de lemn, cărbune, zahăr, fân, ardezie etc.);
III și IV - pulberi inflamabile cu o limită inferioară de inflamabilitate peste 65 g/m3 și o temperatură de aprindere de până la 250 °C și, respectiv, mai mare de 250 °C.
Și iată explozia de la moară:
Deci zahărul poate exploda? Da si nu. Zahărul granulat, zahărul rafinat, zahărul brun, siropul de zahăr nu prezintă sub nicio formă un asemenea pericol. Totul este în flăcări, desigur. Dar nu veți obține un „buc” real și puternic de la aceste produse dulci. Există, totuși, un „al cincilea element” insidios - zahărul pudră. De la ea se așteaptă tot felul de necazuri și numai de la ea la fabrici... Și nu degeaba. Producția de zahăr este prăfuită. Cele mai mici particule de zahăr pudră atârnă în aer, însoțind diferitele etape de pregătire a produsului. S-ar părea că atârnă și nu ating pe nimeni. Dar asta este deocamdată. Imaginați-vă că undeva într-un atelier atât de prăfuit scoate scântei cablurile electrice defecte.
Particulele de praf din jurul ei se aprind. Cea mai mică dimensiune a boabelor de zahăr pudră (nu mai mult de 0,1 mm) le asigură suprafața maximă cu care un astfel de grăunte de praf reacționează cu oxigenul. Se oxidează. Se arde foarte repede. Iar în apropiere, în suspensie, sunt miriade de aceleași bucăți de praf, care la un moment dat își dau bagheta de foc unul altuia. Arde împreună și aproape simultan. Arată exact ca o explozie de mare putere. O astfel de explozie ar putea chiar șterge o plantă de pe fața pământului. Acestea sunt dulciurile „nevinovate”. Și dacă auzim că un magazin de fabrică de zahăr a explodat undeva, asta înseamnă că au existat încălcări ale normelor de siguranță la incendiu: o concentrație mare de praf de zahăr în aer și, desigur, sursa scânteii. Praful de zahăr este combatet cu succes în fabrici. În primul rând, cu ajutorul ventilației. Pentru a preveni eliberarea prafului în atmosferă, acesta este captat folosind diverse filtre: lână, țesătură și chiar rășină. De asemenea, sunt folosite dispozitive speciale - cicloni. În turbulența aerului pe care o creează un astfel de dispozitiv, forța centrifugă începe să acționeze.
Aruncă particule solide spre pereții aparatului, își pierd viteza și se instalează într-un buncăr special. Trebuie remarcat faptul că nu numai praful de zahăr reprezintă un pericol. În condiții similare (suspensie de praf concentrată și o sursă de scântei), orice substanță organică va exploda cu o garanție de aproape sută la sută: făină, praf de cărbune. Cu toate acestea, acesta nu este în niciun caz un motiv să vă fie frică de făina ambalată și să vă refuzați plăcerea de a face plăcinte de casă. Nu, tot nu ar trebui să-ți fie frică. Nu vă fie frică de pungi de zahăr, vagoane de zahăr, trenuri de zahăr. Atenție la nerespectarea siguranței la incendiu la locul de muncă. Sper că nu vei avea de-a face cu asta în viața ta: toată lumea vrea să trăiască, iar serviciile speciale nu permit o rușine evidentă. ]
Și iată primul nostru GIF mai detaliat: