Çimento veya kireç taşı gibi yanmayan tozlar ATEX açısından sorun oluşturur mu?
Özet
Hayır. Çimento, kireç taşı, kum ve benzeri mineral tozlar yanamaz; bu nedenle patlayıcı ortam oluşturamaz ve toz bölgesi gerektirmez. Çimento fabrikalarında ATEX konusu mineral ürün değil, katı yakıt (kömür, petrol koku, biyokütle) ve yanıcı katkılardır.
Hayır, yanamayan bir toz patlayamaz; dolayısıyla saf çimento, kireç taşı, kum, alçı taşı veya klinker tozu patlayıcı ortam ve ATEX bölgesi oluşturmaz. Bir çimento veya mineral tesisinde ATEX konusu, mineralle birlikte elleçlenen yanıcı malzemelerden kaynaklanır: fırın brülörü için öğütülmüş kömür ve petrol koku, biyokütle ve diğer alternatif yakıtlar ve her türlü organik katkı veya kirletici.
Kısa cevap
- AB işyeri direktifi 1999/92/AT, patlayıcı ortamı yanıcı maddelerin, tozlar dahil, havayla oluşturduğu bir karışım olarak tanımlar. Kireç taşı (kalsiyum karbonat), çimento klinkeri ve kum gibi zaten tamamen oksitlenmiş malzemeler yanmaz ve bu tanımın dışında kalır.
- İrlanda İş Sağlığı ve Güvenliği Otoritesi, standart ön eleme testinin sonucunu da aynı şekilde tanımlar: tutuşturucu kaynaktan itibaren alev yaymayan bir toz yanmaz olarak sınıflandırılır.
- Çimento fabrikalarında olağan toz patlaması alanları katı yakıt öğütme ve yakma (kömür veya petrol koku değirmeni, değirmen filtresi, toz yakıt bunkerleri ve brülöre taşıma) ile alternatif yakıt elleçlemedir.
- Yanıcı bir tozu inert mineral tozla karıştırmak patlayabilirliğini gerçekten azaltır, ancak yalnızca yüksek inert içeriklerde; bu, tesadüfen elde edilen bir koruma değildir.
- Yanmaz toz sağlık (solunabilir toz (İng. respirable dust), bazı minerallerdeki kristal silika) ve ekipmanın olağan tozdan korunması açısından yine de önemlidir, yalnızca ATEX açısından önemli değildir.
Mineral toz neden patlayamaz
Toz patlaması, parçacıkların havada hızla yanmasıdır. Yanma, oksijenle hâlâ tepkimeye girip ısı açığa çıkarabilen bir malzeme gerektirir. Kireç taşı, tebeşir, çimento, klinker, kum ve metal oksitlerin çoğu yanmanın veya yüksek sıcaklıkta işlemenin ürünleridir; yanacak bir şey kalmamıştır. Parçacıklar ne kadar ince ve bulut ne kadar yoğun olursa olsun alev yayılamaz; ön eleme testi de tam olarak bunu kontrol eder: tozu bir test düzeneğinde tutuşturucu kaynağın çevresinde bulut halinde dağıtmak ve alevin yayılıp yayılmadığını görmek.
Bu sonuç saf malzeme için geçerlidir. "Mineral" yanıcı bir kısım içerdiğinde geçerli değildir. Şüphe varsa temsil edici bir numune üzerinde yapılan var/yok (go/no-go) tipi bir ön eleme testi soruyu çözer.
Bir çimento fabrikasında ATEX tehlikeleri nerededir
| Alan | Malzeme | Toz patlaması tehlikesi var mı? |
|---|---|---|
| Ocak, kırıcı, farin değirmeni, farin siloları | Kireç taşı, kil, şist, kum | Hayır, yanıcı madde bulunmadıkça |
| Fırın, klinker soğutucu, çimento değirmeni, paketleme | Klinker, alçı taşı, çimento | Hayır |
| Katı yakıt stok sahası ve değirmeni, değirmen filtresi, toz yakıt bunkerleri, dozajlama ve brülör beslemesi | Öğütülmüş kömür, linyit, petrol koku | Evet: değerlendirin, bölgeleri sınıflandırın, değirmeni ve filtreyi koruyun |
| Alternatif yakıt kabulü ve beslemesi | Biyokütle, kurutulmuş arıtma çamuru, parçalanmış atık | Çoğu zaman evet; gerçek malzemeyi test edin |
| Yakıt gazı veya sıvı yakıt brülörleri | Doğal gaz, fuel oil | Gaz ve buhar bölgeleri, ayrı bir değerlendirme |
Yakıt hattı klasik örnektir. Bir kömür veya petrol koku değirmeni, filtresi ve toz yakıt bunkerleri normal işletmede, çoğu zaman sıcak ve kuru, yanıcı bir toz bulutu içerir; buna sıcak kurutma gazı, yabancı metal parçaları ve için için yanan birikintiler gibi gerçekçi tutuşturucu kaynaklar eşlik eder. Kömür, ABD İş Güvenliği ve Sağlığı İdaresi'nin (OSHA) yanıcı tozlar listesinde yer alır. Tesisin bu kısımları, Tozu patlayıcı yapan nedir? ve Toz bölgeleri 20, 21 ve 22 yazılarında anlatıldığı gibi tehlikeli bölge sınıflandırması, Ex ekipman ve patlamadan korunma gerektirir.
İnert toz yanıcı bir tozu güvenli hale getirebilir mi?
Evet, ancak yalnızca yüksek oranlarda; bu yüzden kömür madenlerinde bilinçli olarak kullanılır, başka yerlerde ise tesadüfe güvenilmez. ABD Ulusal İş Güvenliği ve Sağlığı Enstitüsü'nün (NIOSH) taş tozuyla (ince öğütülmüş kireç taşı) karıştırılmış kömür tozu üzerine yaptığı çalışma şunları bulmuştur:
- karışım yaklaşık %50'den fazla taş tozu içerene kadar kömürün minimum patlayıcı konsantrasyonunda (MEC) çok az değişiklik;
- yaklaşık %70 ile %80 taş tozu arasında hızla düşen patlama basınçları;
- 20 litrelik laboratuvar haznesinde yaklaşık %75 taş tozunda tutuşma olmaması; bu sonuç büyük ölçekli maden testleriyle görece iyi bir uyum içindedir.
ABD maden mevzuatı bunu yansıtır. 30 CFR 75.403, yeraltı kömür madenlerinde kömür tozu, taş tozu ve diğer tozların birleşiminin en az %80 yanmaz olmasını, metan bulunan yerlerde ise daha fazlasını ister. GESTIS-DUST-EX veri tabanının açıklaması, 1 m³'lük testlerde tutuşmanın artık mümkün olmadığı inert içeriklere örnekler verir: bir bitümlü kömür için kütlece %65 kalsiyum karbonat, bir şeker için %50 sodyum hidrojen karbonat. Gereken oran toza, inert malzemeye ve bunların parçacık boyutlarına bağlıdır.
Bir çimento fabrikası için bunun anlamı şudur: bir kömür değirmeni filtresi, içine bir miktar farin tozu sürüklendi diye güvenli hale gelmez. Değirmendeki ve filtredeki yakıt tozu esasen saf yakıttır.
Örnek: Bir çimento fabrikası kömürden, kömür ve kurutulmuş arıtma çamuru peletlerinden oluşan bir karışıma geçiyor. Kireç taşı kırıcısı ve çimento değirmeni yine toz bölgesi gerektirmez. Yeni çamur kabul holü, konveyörleri ve ortak yakıt değirmeni ise gerektirir: işletmeci çamur ince tozlarını test ettirir, Patlamadan Korunma Dokümanını genişletir ve değirmenin tahliye ve izolasyon önlemlerinin Kst değeri en yüksek toza göre boyutlandırıldığını kontrol eder.
Sık yapılan hatalar
- Çimento fabrikasının tamamını tehlikeli bölge olarak sınıflandırmak. Aşırı sınıflandırma maliyet ekler ve gerçek risk alanlarını gizler.
- "Burası çimento fabrikası, hiçbir şey yanmaz" diye varsaymak. Yakıt değirmeni, fabrikanın içindeki bir kömür veya petkok tozu tesisidir.
- Güvenlik için mineral toz bulaşmasına güvenmek. İnertleme yüksek ve kontrollü inert içerikler gerektirir.
- Yeni yakıtları unutmak. Biyokütle ve atıktan türetilmiş yakıtlar toz tehlikesini değiştirir ve test edilmeleri gerekir.
excodex'te ilgili yazılar
- Bir tozu patlayıcı yapan nedir? Parçacık boyutu, konsantrasyon ve toz patlama beşgeni
- Pratik örneklerle Bölge 20, 21 ve 22
- Tozumun yanıcı olup olmadığını nasıl anlarım?
- Ex ekipman seçmek ve patlama tahliye panellerini boyutlandırmak için hangi toz test sonuçları gerekir?
Standartlar ve ek kaynaklar
- 1999/92/AT Direktifi, Madde 2, patlayıcı ortam tanımı: legislation.gov.uk
- IEC 60079-10-2, alanların sınıflandırılması, patlayıcı toz ortamları.
- İrlanda İş Sağlığı ve Güvenliği Otoritesi, toza ilişkin ATEX uygulama kılavuzu, sınıflandırma testi: hsa.ie
- K. L. Cashdollar, Dust explosions overview, NIOSH (kömürün taş tozuyla inertlenmesi): stacks.cdc.gov (PDF)
- GESTIS-DUST-EX, özelliklere ilişkin açıklama (inert katılarla inertleme): dguv.de (PDF)
- 30 CFR 75.403, taş tozunun yanmaz madde içeriğinin korunması: ecfr.gov
- OSHA, yanıcı toza genel bakış: osha.gov
Bu yazı excodex editör ekibinin hazırladığı genel teknik bilgidir. Geçerli standartların, ekipman sertifikalarının ve talimatlarının, ulusal mevzuatın veya yetkin bir kişinin değerlendirmesinin yerini tutmaz.