Wybuch pyłu węglowego

Wybuch pyłu węglowego – egzotermiczna reakcja chemiczna, przebiegająca w bardzo krótkim czasie, powodująca powstanie znacznej ilości gazów w wyniku czego następuje gwałtowny wzrost ciśnienia, który w postaci fali podmuchu rozprzestrzenia się od miejsca zainicjowania wybuchu.

Warunki konieczne do zaistnienia wybuchu pyłu węglowego:

  1. pył węglowy – obecność niebezpiecznego pyłu węglowego o odpowiednim stężeniu. Niebezpieczny tzn. pochodzący z pokładu zagrożonego wybuchem pyłu węglowego. Wszystkie aktualnie eksploatowane w Polsce pokłady węgla zawierają ponad 10% części lotnych w bezwodnej i bezpopiołowej substancji węglowej. Nagromadzenie pyłu węglowego musi być takie, aby powstała mieszanina tego pyłu z powietrzem o stężeniu minimalnym 50 (30 według ang. opracowań) g/m³ powietrza. Optymalnym stężeniem dla zaistnienia wybuchu jest 300 g/m³ – 500 g/m³
  2. czynnik aerodynamiczny – przyczyna umożliwiająca wzbicie w powietrze pyłu osadzonego na spągu, ociosach, obudowie, urządzeniach i utworzenie mieszaniny z powietrzem. Przyczyną tą może być: wybuch metanu, tąpnięcie, roboty strzałowe, wybuch gazów pożarowych.
  3. czynnik termiczny – inicjator (źródło zapłonu) wytworzonej mieszaniny o odpowiedniej temperaturze 550 °C – 1400 °C. Najczęstsze źródła zapłonu to: zapalony metan, roboty strzałowe, otwarty ogień lub urządzenia elektryczne.

W przypadku mieszaniny pyłu węglowego z metanem, zagrożenie jest trzykrotnie wyższe.

Wybuch pyłu węglowego w przemyśle poza kopalnianym

Choć wybuch pyłu węglowego kojarzony jest głównie z kopalniami, to stanowi on równie poważne zagrożenie w każdym zakładzie przemysłowym, który zajmuje się przetwarzaniem i wykorzystywaniem węgla. Bardzo dobrze ten fakt odzwierciedla przykład gospodarki Chin, która wciąż jest oparta o przemysł wykorzystujący węgiel. Według przeprowadzonych statystyk, aż 35% wybuchów pyłów w chińskim przemyśle jest związanych z pyłem węglowym.[1] Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego występuje nie tylko w przemyśle energetycznym opartym o węgiel (jak np. wybuch w Elektrowni Pątnów 26.08.2016r.)[2], ale również np. w branży cementowej, gdzie mogą występować instalacje magazynowania i podawania węgla do palników pieca wykorzystywanego przy produkcji.[3]

Przypisy

  1. ↑ Które pyły stanowią najczęstszą przyczynę wybuchu Statystyki, Stowarzyszenie HAZEX [dostęp 2020-11-13].
  2. ↑ Wybuch w młynie węglowym w Elektrowni Pątnów, Stowarzyszenie HAZEX [dostęp 2020-12-13].
  3. ↑ Ocena zagrożenia wybuchem oraz analiza ryzyka wybuchu na instalacji magazynowania i podawania pyłu węglowego, ATEX 137 [dostęp 2020-11-13].

Bibliografia

  • Rozporządzenie ministra gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych.(Dz. U. z dnia 2 września 2002 r.)Dz.U. z 2002 r. nr 139, poz. 1169
  • "Zagrożenie wybuchem pyłu węglowego oraz ocena skuteczności działań profilaktycznych w polskich kopalniach węgla kamiennego" Praca naukowa nr 864 GIG Autor: Krzysztof Cybulski