„Już dawno nie widzieliśmy tak wybuchowego pyłu” – tak ekspert GRUPY WOLFF komentował testowy wybuch pyłu na bazie paracetamolu. „Pretekstem do przeprowadzenia doświadczenia są nasze prace, w ramach których przygotowujemy dokument oceny ryzyka oraz oceny zagrożenia wybuchem dla jednego z producentów z branży farmaceutycznej” – kontynuował.
Wybuch wtórny jeszcze groźniejszy niż pierwotny
Na filmie widzimy dwa zbiorniki o objętości 0,05 metra sześciennego każdy. Zbiorniki połączone są kanałem, a w ich wnętrzu znajduje się ok. 200 gram pyłu na bazie paracetamolu stosowanego do produkcji popularnych tabletek przeciwbólowych.
Każdy ze zbiorników posiada zabezpieczenie w postaci elementu rozrywanego (tzw. panele dekompresyjne), który w chwili wybuchu ma upuścić nadmierne ciśnienie oraz płomień do otoczenia. W tym przypadku dla bezpieczeństwa zostały one znacząco przewymiarowane.
Skutki wybuchu wtórnego
To na co należy zwrócić szczególną uwagę, to kanał łączący oba zbiorniki. Nie posiada on tzw. odcięcia wybuchu, a tym samym płomień oraz ciśnienie wybuchu propagują z prawego do lewego zbiornika, gdzie dochodzi do tzw. wybuchu wtórnego. Zjawisko to jest bardzo niebezpieczne. Dlaczego tak się dzieje szczegółowo komentuje nasz eksperta (patrz żółta ramka poniżej).
Komentarz eksperta
Jest kilka przyczyn, które sprawiają, że wybuch wtórny może mieć dużo poważniejsze konsekwencje niż wybuch pierwotny. Dzieje się tak ponieważ jego maksymalne ciśnienie oraz dynamika jest wyższa – mówi ekspert GRUPY WOLFF, firmy specjalizującej się w obszarze bezpieczeństwa wybuchowego. Może prowadzić to do poważnych konsekwencji, łącznie z rozerwaniem aparatu, w którym doszło do wybuchu wtórnego nawet jeśli posiadał on zabezpieczenia przeciwwybuchowe w postaci np. odciążania lub tłumienia wybuchu. Wspomniane systemy są dobierane pod konkretne parametry początkowo, które w przypadku wybuchu wtórnego są podwyższone.
W przypadku wybuchu wtórnego należy rozważyć cztery zjawiska:
- Wybuch wtórny rozpoczyna się przy wyższym ciśnieniu, co ostatecznie powoduje wzrost maksymalnego ciśnienia wybuchu
- Fala ciśnienia pierwszego wybuchu powoduje ruch turbulentny mieszaniny pyłowo-powietrznej, co wpływa na poprawę warunków spalania
- Źródło zapłonu w przypadku wybuchu wtórnego ma znacznie większą objętość oraz energię przez co kontaktuje się w danym momencie z większą ilością palnych cząstek oraz może doprowadzić do zapłonu mieszaninę o wyższej koncentracji
- Dochodzi do wzbicia dodatkowych porcji pyłu – zjawisko to może zarówno poprawiać, jak i pogarszać warunki spalania. Wraz ze wzrostem koncentracji pyłu w powietrzu jego cząsteczki zbliżają się do siebie co ułatwia zapłon jednej cząsteczki od drugiej. Po przekroczeniu jednak optymalnego stężenia, ze względu na zbyt małą ilość utleniacza między cząsteczkami, dochodzi do pogorszenia warunków spalania.
