ispitivanje zapaljivih prašina u skladu sa harmonizovanim ...

III. Mešovite prašine (razne smeše prašina uraznim odnosima, npr. kalcijum karbonat /grafit, aluminijum / poliester. itd.).Za paljenje eksplozivne smeše potrebna su tričinioca (slika 1.): zapaljiva prašina, vazduh i izvorpaljenja.Slika 1. Trougao potrebnih uslova za eksplozijuU slučaju eksplozivnih prašina, niz uzrokamože biti izvor paljenja eksplozivne smeše, kao štoje prikazano na slici 2. Statistički je najčešći uzrokpaljenja mehanička varnica (30%), a statičkielektricitet, trenje i tinjanje su ravnopravni uzroci uukupno 27% slučajeva.U poređenju sa eksplozivnim gasnimsmešama, po pravilu, za paljenje smeše prašine savazduhom potrebne su znatno više energije. Akose kod gasova radi o energijama reda veličine µJ,kod prašina je u pitanju red mJ. Međutim, novijaistraživanja pokazuju da postoje fino usitnjenevrste prašina čije su minimalne energije paljenjaistog reda veličine ili čak niže nego za gasove [4].Veličina čestica i koncetracija ima direktneveze s energijom i temperaturom koja je potrebnaza paljenje prašina, što prikazuje slika 3.U cilju izbegavanja eksplozije, prvo trebautvrditi fizičke osobine prašine: zapaljivost,eksplozivnost, granice eksplozivnosti, minimalneenergije paljenja, temperature paljenja oblakaprašine, temperature tinjanja, tačke samopaljenja ielektričnu otpornost prašine.Varenje5%Samopaljenje6%Vruće povr.7%Plamen8%Trenje9%Meh. Varnica30%Stat. elek.9%El. Oprema4%Nepoznato13%Tačka tinjanja9%Slika 2. Procentualna zastupljenost uzroka paljenja eksplozivnih prašinaTemperatura i energijapaljenja200-400 oCDonja granicaeksplozivnostiKrupnoca zrnaU1 > U2 > U3U1U2U3Temperatura tinjanja20 - 60 Koncetracija (g/m3)Slika 3. Zavisnost temperature i energije paljenjaod koncentracije prašine3. METODA ZA ODREĐIVANJEELEKTRIČNE OTPORNOSTI SLOJAPRAŠINEU odnosu na električnu otpornost prašine seklasifikuju kao prašine sa niskim, srednjim ilivisokim izolacionim svojstvima. Prašina saizolacionim svojstvima ima sklonost kazadržavanju elektrostatičkog potencijala, i možedoći do elektrostatičkog pražnjenje ako je u bliziniuzemljena oprema ili osoblje, što dalje možedovesti do paljenja eksplozivne atmosfere.Električni otpor sloja prašine je minimalnavrednost električnog otpora sloja prašine koja semeri između elektroda postavljenih na jedinično

astojanje, pri čemu je kontaktna površinaelektrode i sloja prašine takođe jedinična.Postupak određivanja električne otpornostisloja prašine, i aparatura koja se koristi urađeni suu skladu sa standardom IEC 1241-2-2 [1].S obzirom na električna svojstva, prašine sedele na [1]:• Provodne (specifična otpornost ≤ 103 Ώm)• Neprovodne (specif. otpornost > 103 Ώm).3.1. Aparaturado njenog uzvitlavanja, npr. usled udara vazduha,pa je veoma važno znati kolika je energija paljenjatog oblaka prašine.Energija paljenja oblaka prašine je najnižaenergija električne varnice pri kojoj dolazi dopaljenja smeše prašine i vazduha.Postupak određivanja minimalne energijepaljenja smeše prašine i vazduha (oblaka prašine),i aparatura koja se koristi urađeni su u skladu sastandardima IEC-1241-2-3 [2] i EN 13821 [3].Treba istaći da se ova metoda ne koristi zaodređivanje energije paljenja eksploziva, baruta,dinamita, i ostalih sličnih materija.4.1. AparaturaSlika 4. Aparatura za određivanje električneotpornosti sloja prašineAparatura (slika 4.) obuhvata:• Ispitnu ćelija• Izvor visokog jednosmernog napona• Voltmetar• Ampermetar.3.2. Postupak ispitivanjaPre početka ispitivanja treba utvrditi usloveispitivanja, izmeriti temperaturu okoline i vlažnostvazduha i to navesti u Izveštaju o ispitivanju.Uzorak prašine mora biti homogen igranulacije ≤ 71 µm., a ako je potrebno,granulacija može biti i do 500 µm, ali se i to moranavesti u Izveštaju. Takođe je potrebno izmeriti isadržaj vlage, i masu uzorka.Otpornost prašine (ρ) se izračunava pomoćupoznatog napona, izmerene struje i geometrijskogodnosa između elektroda. Otpornost prašine možebiti vrlo velika, pa je potreban visok napon (do2000V d.c). Što je veći sadržaj vlage u prašini, onaje provodnija, pa ispitivanje treba vršiti u prostorusa što manjom relativnom vlažnošću.4. METODA ZA ODREĐIVANJEMINIMALNE ENERGIJE PALJENJAOBLAKA SMEŠE PRAŠINE I VAZDUHAUzvitlana prašina je vrlo opasna, ali i namestima gde postoji nataložena prašina može doćiTest aparatutra čija je šema prikazana na slici5, sastoji se od dve celine:• komore u kojoj se stvara oblak prašine iizaziva njegova eksplozija, i• generatora varnica, koji proizvodi varniceodređene energije i učestanosti.Komora je modifikovana "Goldberg-Greenwald-ova peć", koja se koristi za određivanjetemperature paljenja oblaka prašine, sa postojećimsistemom za raspršivanje prašine, pomoću vazduhapod pritiskom. U komori su naknadno ugrađeneelektrode između kojih se stvaraju varnice pomoćugeneratora varnica.Generator varnica je realizovan u varijanti ukojoj okidanje varnica nastaje usled porastanapona (slika 6). U standardu inače postoje četirivarijante generatora varnica.4.2. Postupak ispitivanjaPre početka ispitivanja treba izvršiti pripremuuzorka prašine. Najvažnije je odrediti granulaciju ivlažnost prašine.Prašina se uniformno raspršuje u komori nasobnoj temperaturi i atmosferskom pritisku (slika5) a zatim se stvara varnica na elektrodama,pražnjenjem kondenzatora.Minimalna energija paljenja zavisi odkoncetracije prašine u vazduhu i vrtloženja uoblaku prašine. Minimalna energija se meri prioptimalnoj koncetraciji i minimalnimvrtloženjema. Uticaj vrtloženja smanjuje seprodužavanjem vremena između dve varnice.Optimalna koncetracija i nisko vrtloženje nemože se postići u jednom koraku već je potrebanveći broj iteracija. Kalibracioni test treba da sesprovede na tri referentne prašine (suše se 24 h naatmosferskom pritisku i temperaturi od 50 o C).

Slika 5. Šematski prikaz generatora varnice i komore za isptivanjeje i sloj zapaljive prašine od 1mm u zatvorenojprostoriji dovoljan da izazove eksploziju, ako sepojavi izvor paljenja dovoljne energije i ako dođedo formiranja oblaka tog sloja prašine.Zbog značaja adekvatne Ex-zaštite i uslovapropisanih ATEX direktivom EU, u skladu saodgovarajućim harmonizovanim standardima,Laboratorija CENEx Instituta za nuklearne nauke„VINČA“ je uspostavila metode za ispitivanjefizičkih osobina prašina u pogledu utvrđivanjanjihovih eksplozivnih svojstava.Slika 6. Aparatura za generisanje varnicePrimer očekivanih minimalnih temperatura(T) i energija paljenja (E) smeše prašine savazduhom i sloja nataložene prašine, za različitematerijale, dat je u tabeli 1 [5].Tabela 1.Tipične vrednosti parametara prašineMATERIJALTi Ts ØEmin[ o C] [ o C] [mJ]Drvo ≥410 ≥200 ≥100 6Mrki ugalj ≥380 ≥225 - 5Ugalj ≥500 ≥240 ≥1000 13PVC ≥530 ≥340 ≥5