Híreink

Az alumíniumpor veszélyei – Mitől függ a robbanásveszélye?

2024. április 24. 08:14

A különleges fémek között a leggyakoribb az alumínium alkalmazása és feldolgozása. Az éghető szilárd anyagokról és azok porairól részletes ismereteink vannak. Az alumínium nem éghető, de porai robbanóképesek. Mit érdemes tudnunk a nem éghető alumíniumporok veszélyeiről?


Alumínium-oxid

A gyakoriságot tekintve egyáltalán nem különleges az alumínium, ugyanis a harmadik leggyakoribb elem, a földkéreg 8,3%-a alumínium. Az alumínium  felszínén levegő hatására oxidréteg alakul ki, amely megvédi a további oxidációtól. Ha csiszolással eltávolítják az oxid réteget, az oxidrétegétől megfosztott alumínium reagál a vízzel, alumínium-hidroxid és hidrogéngáz keletkezik.

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2

Nyilván ez a folyamat nagyobb méretekben lehet számunkra érdekes. Nézzük, hogyan zajlik ez a folyamat.

 

Alumínium vágása, csiszolása

A száraz feldolgozás nedves vágással, azonnali nedvesítéssel történik. A vágáskor kis mennyiségű, durva por keletkezik, ami a közvetlen munkaterületen lerakódik. Ezzel még semmi baj nincs. A csiszoláskor a keletkező finom azonban por már gyúlékony, és robbanásra is képes. A védekezést a megmunkálás alapján kell eldönteni. 

Lényeges szempontok:

  • Az alumínium ötvözet összetétele?
  • A felület fémes, vagy festett?
  • A csiszolás módja?

A kézi csiszolás veszélytelen. A gépi csiszolás veszélye függ a technológiától!

  • Mekkora felületen, milyen csiszolóanyaggal dolgoznak, milyen a szemcseméret, milyen a helyi elszívás és a por gyűjtés?
  • A por összetétele, részecskemérete, felületi textúrája és a páratartalom alapján eldönthetők az intézkedések.

A robbanóképes porok robbanási jelzőszámainak értékelésére olyan minták alkalmasak, amelyeknek a részecske meridián mérete legfeljebb 63 µm, nedvességtartalmuk pedig legfeljebb 10 %.

Az alumínium nedves vágása, csiszolása

Víz vagy vizet tartalmazó hűtő kenőanyagok használata során hidrogéngáz keletkezik. Ha a keletkező hidrogént elszívják, nincs felhalmozódás, robbanásveszélyes koncentráció kialakulása nem várható. Vízzel nem elegyedő hűtő kenőanyagok alkalmazásakor hidrogéngáz nem képződik.

 

Robbanás elleni védelem az alumínium csiszolásakor    

Az autóipar egyre növekvő mértékben alkalmaz alumíniumot. A darabokat sűrített levegős, excentrikus csiszológéppel munkálják meg. A keletkezett port nagy vákuummal működő technológiával, közvetlenül a csiszolószerszámnál távolítják el. A maradék port a padlórostélyon keresztül szívják el. A rendszer előnye, hogy viszonylag kis levegőmennyiségeket kell elszívni (kb. 2000 m3 /óra), szemben az oldalsó elszívással ami (4000 m3 /óra).

A csiszoláskor keletkező, 0,5 µm-nél kisebb szemcseméretű por a levegővel keveredve robbanó elegyet képezhet.

A robbanást a nem megfelelő vagy a hiányos porelszívás okozza. A felkavarodott por megfelelő oxigén- és nagy energiájú tűzforrás esetén berobbanhat. Az alumíniumpor megengedett munkahelyi koncentrációja 6 mg/m3. Ez úgy érhető el, hogy a port elszívják közepes vákuummal, mielőtt a dolgozó légzőszerveibe jutna, vagy közvetlenül a csiszolóeszköznél nagy vákuummal. 

Az alumínium feldolgozása során keletkező port össze kell gyűjteni, mert az robbanásveszélyes. Ez hatásos elszívással kerülhető el.

  • Kézi csiszolónál az elszívás sebességének olyan nagynak kell lennie, hogy valamennyi port eltávolítsa.
  • Más gyűjtőkészülékek esetén a por leülepedését kell meggátolni.
  • A csőrendszerben az áramlási sebesség legalább 22 m/s legyen.

A legtöbb por robbanási tulajdonságai függnek szemcseméretétől is.

Az autóiparban keletkező alumíniumporok az St 1 és St 2 robbanási osztályba tartoznak.

A várható maximális túlnyomás pmax becsült értéke 10 bar.

 

Porrobbanás-veszélyes területek

  • A 20-as zónában állandóan jelen van a por–levegő keverék, ahol kerülni kell a gyújtóforrásokat, és a berendezéseknél IP 65 fokozatú védelmet kell alkalmazni.
  • A 21-es zónában rendszeresen fordul elő por–levegő keverék, különösen a keletkezés helyén, és műveletileg nyitott helyeken. A védelem IP 54 fokozatú legyen.
  • A 22-es zónában normális működés közben nem várható robbanó atmoszféra kialakulása. Ha mégis előfordul, ezt a felkavart por okozhatja, de ez ritkán, és csak rövid időre várható. Ahol alumínium por keletkezik ezek körzetében 1 méteres sugarú zóna lehetséges.

 

Gyújtóforrások

Az alumíniumpor esetén a leggyakoribb gyújtóforrások:

  1. csiszolás okozta szikrák
  2. sztatikus elektromosság
  3. ütés- és súrlódás okozta szikrák
  4. forró felületek kialakulása

A könnyűfémek és a rozsdás acél között kialakuló, ütés okozta szikrák rendszerint gyújtóképesek.

 

A védelem módjait mindig a technológia ismeretében kell kiválasztani

  • Milyen veszélyt okozó porról van szó és milyen jellemzői vannak?
  • Milyen körülmények között keletkezik a por, hogy lehet a veszélyt kiküszöbölni?
  • A gyújtóforrások közül melyik van jelen és az hogyan zárható ki?
  • Előfordulhat-e hibrid keverék kialakulása?
  • Lehet-e inertizálást alkalmazni és milyen gázzal?

 

A védelmi módszerekkel és megoldásokkal folytatjuk.

 

Bónusz János ny. tű. alez. szakértő
Nagykovácsi

 

 

 

Vissza

Ezt a hírt eddig 1045 látogató olvasta.