У процесу производње, мешања и паковањауспоривачи пламена, питање прашине није само изазов чишћења, већ систематски инжењерски проблем који се односи на безбедност процеса, контролу квалитета производа, здравље на раду и усклађеност са животном средином. Ризик од експлозије прашине, унакрсне контаминације производа, губитка материјала и опасности по здравље радника проистиче из неконтролисања механизма стварања и дифузије прашине. Овај чланак ће дубоко анализирати основне узроке проблема са прашином из перспективе инжењерства праха, механике флуида и индустријске хигијене и предложити академско решење на више нивоа од потискивања извора до краја третмана цеви.
Стварање и дифузија прашине прво зависе од физичких својстава самог успоривача пламена:
·Величина честица и дистрибуција: Честице са величином честица мањом од 75 микрона (200 месх) су склоне суспендовању и формирању запаљиве прашине, док је респираторна прашина са величином честица мањом од 10 микрона штетна по здравље. Што је дистрибуција величине честица већа (ПСД), већи је садржај финог праха и већи је ризик.
· Морфологија честица: Успоривачи пламена у облику пахуљице (као што је неки експандирани графит) и у облику игле (као што су нека неорганска влакна) се лакше разбијају и производе фини прах него сферичне честице, са малом густином паковања и лаком генерисањем прашине.
· Површинска енергија и апсорпција влаге: Ултра фини прахови са високом површинском енергијом (као што је алуминијум хидроксид нано величине) су склони агломерацији због јаких ван дер Валсових сила, али су такође склони секундарном стварању прашине; Материјали са јаком хигроскопношћу, као што су неки фосфати, могу да се таложе и стврдну под неодговарајућом контролом влажности, или обрнуто, склонији су уситњавању након сушења.
· Могућност пуњења од трења: Многи органски успоривачи пламена (као што су одређене серије фосфорног азота) су одлични изолатори који генеришу до хиљаде волти статичког електрицитета услед трења током транспорта. Ово не само да узрокује хабање опреме, већ и значајно повећава ризик од експлозије облака прашине.
· Дробљење и млевење: Механичка енергија се претвара у површинску енергију, стварајући нове фине честице.
·Транспорт и трансфер: Слободан пад (као што је храњење и паковање) изазива увлачење ваздуха, формирајући аеросоле; Неправилан дизајн брзине и пречника у пнеуматском транспорту може довести до ломљења и таложења честица.
· Просијавање и мешање: механичко кретање вибрирајућег сијања и смичући ток ваздуха при мешању велике брзине су главни извори прашине.
· Паковање и распакивање: Померање ваздуха и ручно ломљење вреће током пуњења материјала су процеси високог ризика који се најлакше превиде.
Решење проблема са прашином мора следити хијерархијски принцип контроле „сузбијање извора има приоритет над контролом процеса, а контрола процеса има приоритет над крајњим прикупљањем“.
· Сувом или влажном гранулацијом, фини прах се може претворити у гранулисане производе са величином честица већом од 150 микрона (као што је сферни мастербатцх), који може елиминисати више од 90% радне прашине из извора. Ово је најефикасније решење за форму коју дозвољава купац.
·Снабдевање кашом високе концентрације или течним успоривачем пламена у потпуности елиминише прашину, али је ограничено типом производа и сценаријима примене.
·У каснијој фази производње успоривача пламена, мала количина (обично 0,1-0,5%) високоефикасног средства за сузбијање прашине (као што је минерално уље за храну, полиетилен гликол) се распршује да значајно потисне прашину смањењем површинске енергије и повећањем кохезије међу честицама, без утицаја на перформансе коначног производа.
· Дизајнирајте интегрисану затворену хаубу за јединице које стварају прашину у језгру као што су сијање, мешање и паковање и одржавајте благи негативни притисак (-25 до -50 Па) унутар хаубе како бисте осигурали да прашина не побегне.
·Станица за храњење усваја интегрисано уклањање прашине, а прикључак за храњење је опремљен повратним потискивањем ваздуха и тренутним усисом.
·У процесима који дозвољавају контакт са влагом (као пре дробљења), ултразвучни систем за сузбијање прашине се користи за распршивање честица водене магле од 10-50 микрона, хватајући прашину у ваздуху путем судара, кондензације и принципа повећања тежине. Кључно је контролисати влажност испод критичне тачке како би се избегло згрудвање материјала.
· Свеобухватно уземљење и унакрсно повезивање: Уверите се да су сва опрема, цевоводи и контејнери електрично повезани и да имају отпор уземљења мањи од 10 Ω.
· Користите јонизујући елиминатор статичког електрицитета (као што је електростатички штап) да неутралишете наелектрисања на критичним тачкама (као што су отвори за паковање).
·Користите антистатичке материјале за израду алата и кеса за паковање (уграђене металним жицама или обложене антистатичким агенсима).
Завршетак система за уклањање прашине из цеви није „универзална доња линија“, већ последња линија одбране од прашине која излази и мора бити научно одабрана.
·Тачност филтрирања: Мора бити у стању да ефикасно ухвати честице прашине циљне величине, посебно ПМ10 и мање. Коришћењем површински обложених ПТФЕ (еПТФЕ) филтер кертриџа/кеса, ефикасност филтрације може достићи преко 99,99%.
· Дизајн протока ваздуха и губитка притиска: Тачан прорачун заснован на броју тачака извора прашине и брзини ветра на хауби (обично ≥ 0,5 м/с) да би се избегао недовољан проток ваздуха или велика потрошња енергије.
· Дизајн отпоран на експлозију: За запаљиву прашину (огромну већину органских и неких металних спојева успоривача пламена), сакупљач прашине мора бити у складу са АТЕКС или НФПА стандардима, укључујући:
· Диск за растерећење експлозије или изолациони вентил: Отпустите или изолујте пре него што притисак експлозије достигне Пред (обично <0,1 барг).
· Антистатички филтер материјал и уземљење.
·Инертни системи (као што је заштита од азота) се користе у ситуацијама високог ризика.
· Сакупљач прашине са улошком за филтер са повратним ударом: ефикасан, компактан и релативно лак за одржавање, то је први избор зауспоривач пламенарадионице. Материјал филтера се може одабрати као отпоран на пламен и антистатички тип.
· Сакупљач прашине за мокро чишћење: погодан за прашину растворљиву у води или влажну, без замене филтерског материјала, без опасности од пожара, али отпадна вода која се ствара треба да се третира.
· Циклонски сепаратор: користи се само као предсепаратор за уклањање грубих честица и заштиту високоефикасног сакупљача прашине на задњем крају.
· Дизајнирајте двослојне заптивене вентиле или ротационе вентиле за довод материјала.
·Интегрисани мали волумен, тренутни сакупљач прашине са високим негативним притиском, почиње у тренутку храњења и чисти се након завршетка.
· Узимајући кружну вакуумску хаубу са негативним притиском, она је чврсто причвршћена за отвор вреће за паковање како би се формирала ваздушна завеса.
· Вага за паковање је повезана са системом за уклањање прашине, а вентилатор за уклањање прашине ради великом брзином током вагања.
·Не користите компримовани ваздух за издувавање! Промовишите употребу индустријских система за усисавање (који морају бити отпорни на експлозију и имати уземљена проводна црева).
·Развијте план чишћења заснован на ризику да бисте избегли накупљање прашине у скривеним областима као што су греде и цевоводи (секундарни извори прашине).
Решавање проблема са прашином у радионицама за производњу отпорних на пламен је свеобухватан пројекат који интегрише науку о праху, вентилациони инжењеринг, сигурност отпорну на експлозију и индустријску хигијену. То захтева од практичара да превазиђу једноставно размишљање о „чишћењу“ и уместо тога почну од физичких својстава самих материјала и изграде систем одбране на више нивоа и дубину кроз технолошка средства као што су реинжењеринг процеса, заптивање процеса, спречавање и контрола електростатике и ефикасно уклањање прашине. Успешна контрола прашине може не само да у потпуности елиминише ризик од експлозије и здравља, већ и да донесе значајне економске користи и одрживу конкурентност смањењем губитка производа, побољшањем брзине непрекидног рада опреме и оптимизацијом радног окружења.
