Kémia | Felsőoktatás » Szalai Mónika - Porvizsgálatok jelentősége és felhasználási lehetőségei

Szalai Mónika 5afeCJ,e,.,,5ys K fl VEGYIPARI ÉS BIZTONSÁGTKHNIKAI MÉRNÖKIRODA 2°120 Dunakeszi, Budai Nagy Antal köz 2. APÓSZ.V1, 2>515976-2-1> (/.1AIL: rEL.: CÉGJEGYZÉK Sz.<,,IA, f,()9f80óó2 mft«f>szféchcmw~ lm •5670 424 3. !40 okl. vegyészmérnök szakmérnök munkavédelmi szakmérnök veszélyes áru szállítási biztonsági tanácsadó robbanásbiztos műsza ki vezető t űzvédelmi PORVIZSGÁLATOK JELENTŐSÉGE ÉS FELHASZNÁLÁSI LEHETŐSÉGEI SZENTEN DRE - 2018.0418 Ml A POR? POR: 1 mm a latti diszperz szilárd részecskék á lta l a lkotott rendszerek , A por e leme a PORRESZECSKE, melyek összetapadása következtében nagyobb, másodlagos e lemek , AGGLOMERATUMOK képződhetnek. Az agglomerátumok gyenge kötőerőkkel kapcsolódnak, erősebb , kötés esetén AGGREGATUMOKról beszélünk. A m indennapi szóhasználatban gyakori és e lfo~adott a részecske és a szemcse foga lmának keveredése, RESZECSKE a latt egy por

egyetlen elemét, m íg SZEMCSE alatt egy poli kristályos anyag környezetébe épült egykristá lyt értünk. KRISTÁLYOS SZEMCSE SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 2 POROK JELLEMZŐ FIZIKAI TULAJDONSÁGAI , - szemcsenagysag, - szemcseméret-e loszlás, - faj lagos fe lü let, - szemcsea lak, ,, ,, , - suruseg, - szemcsék mikrokeménysége SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 3 POROK JELLEMZŐ FIZIKAI TULAJDONSÁGAI SZEMCSENAGYSÁG - SZEMCSEMÉRET-TARTOMÁNYOK ATOMI TARTOMÁNY < 10-3 µm ULTRADISZPERZ POROK 10-3 - 10- 1 µ m FINOM DISZPERZ POROK 10-1 - 10 µm KÖZEPESEN DISZPERZ POROK 10 - 102 µm TECHNIKAI POROK 102 - 5 ·l 02 µ m DURVA DISZPERZ POROK 5 ·l 02 - 103 µm , Az 1mm feletti részecskéket GRANULATUMna k nevezik SW>JJ!JwDR!-2018.0418 Gömbszerű Lapka Öblös (nem szögletes) Szabálytalan 4 POROK JELLEMZŐ FIZIKAI TULAJDONSÁGAI SZEMCSEMÉRET ELOSZLÁS - MEDIÁN :,,: 0 % !;;: ·< 0 " N .J 25 ~ 20 - 0 átlag p. (f 15- ~ .J

JI (f 10- hisztogram szemcseméret-megoszlási görbe 5- d SW>JJ!JwDR!-2018.0418 s POROK JELLEMZŐ FIZIKAI TULAJDONSÁGAI FAJLAGOS FELÜLET A fajlagos felület EGYSÉGNYI TÖMEGŰ ANYAG SZABAD FELÜLETE, mértékegysége: [cm 2/g] vagy [m 2/kg] Nagy fajlagos felület, a legfinomabb porok esetében e lérheti akár a 100 m 2/g nagyságrendet is. A finom poroknak m ind a felületi energiája, m ind pedig a felületi aktiv itása igen nagy. Ilyen porokra je ll emző az öngyulladási hajlam (p irofóros tu lajdonság), m ivel ezek az igen nagy fajlagos fe l ü l etű porok, gyors felületi oxidációjuk következtében, o lyan mértékben felmelegedhetnek, ami számos fémpor esetében öngyulladáshoz vezet. SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 6 POROK JELLEMZŐ FIZIKAI TULAJDONSÁGAI SZEMCSÉK ALAKJA Q , lekerekített ti ~ Szögletes Gömb b l) §, Köbös Tű~ • ~ Szabálytalan e~ty e;::::P ~ Cseppforma Porózus, szivacsos ) Hengeres ligamentális

Szálas Poligonális r.IfE:? F//lcsoportos ~ Dendrites SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 7 ÉGÉS - ROBBANÁS ROBBANÁS: , , na gy sebességű EGES/ FOLYAMAT, ahol a mozgó lángfront sebessége 10 m/s vagy afelett van, de 100 m/s-nál kisebb ROBBANÁSVESZÉLYES ÁLLAPOT: a robbanásveszélyes osztályba tartozó anyag olyan mennyiségben való jelenléte, valamint el őfordu l ási módja, állapota, mely esetén az égés, robbanás feltételei közül legalább még az oxigénkoncentráció vagy a gyújtási energia adott IAÉH IÉGÉS - 0 SW>JJ!JwDR!-2018.0418 I FÉH IARH ROBBAN~ 100 [v/v¾] 0 t=::::::.-•F-RH , 100 (gim 3J 8 GYÚJTÓ FORRÁSOK MSZ EN 1127-1:2012 SZABVÁNY SZERINT: - Forró felületek, - Lángok és forró gázok, - Mechanikai eredetű szikrák, - Villamos gyártmányok, - Villamos kóboráramok, katódos korrózióvédelem, - Sztatikus elektromosság, - Villámcsapás, - Rádió frekvenciás elektromágneses hullámok, - Elektromágneses

hullámok, - Ionizáló sugárzás, - Ultrahang, - Adiabatikus kompresszió, - Exoterm reakció, porok gyulladása. SW>JJ!JwDR!-2018.0418 9 POR ZÁRT TÉRBEN MIÉRT VESZÉLYES? GÁZOK/GŐZÖK: ÉGHETŐ ANYAG POROK: ÉGHETŐ ANYAG ROBBANÁSVESZÉLY! SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 10 POR ZÁRT TÉRBEN MIÉRT VESZÉLYES? GÁZOK/GŐZÖK: POROK: OXIGÉN BEZÁRTSÁG zárt vagy íéligzárt tfr GYÚJTÓFORRÁS PORFELHŐ (DISZPERZIÓ) ktwl4 illapottí: por 0,Smm-nél kisebb s-.trmcsem~-ret ARI-I • FIUI kö.töH ÉGHETŐ ANYAG ÉGBl:TÓANYAG ROBBANÁSI BATSZóG ROBBANÁSVESZÉLY! SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 11 PORROBBANÁS Égbetli por robbanása Porfelbli keletkezik Elsődleges SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 robbanás ElsódleJleS robbanás hője begyuJtja a porfelblit Másodlagos robbanás 12 PORROBBANÁS Robbanási hullá m az c lsödlcgcs robbanásból • •• • ; Po rfclhö keletkezik P orréteg • • / Más ik porréteg Robbanás i

hullá m a másodlagos robbanásból SW>JJ!JwDR!-2018.0418 Porfclhö az clsódlcgcs robban ás h:uás ára felrobban 13 POR ZÁRT TÉRBEN MIÉRT VESZÉLYES? INDUSTRIAL •HYGIENE EXPLOSIBLE RANGE 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 DUST DEPOSIT 10-2 10.J 1 1 10 103 105 10 106 MASS OF POWDER/OUST PER UNIT VOLUME [g/m 3J • 0 {J o Ó O rRIMARY PARTICI.E • 0o o•••o•.•o•o / . oó • 0 • 0 •o •o •0 ACGLO~IERATI-: BEH AVI NC • / • 0 0 • 0 o o • 0 • oO o ·•o O ••• ·oo • O o oo AS ONE SINGLE . LARGE P,RTICLE o•.o·· O•ooO • 0 rERFECT OISPERSION SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 POOR OISPERSION 14 (@ ~<0<-Srs Kfl. PORROBBANÁS BEKÖVETKEZÉSÉT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK - Porok összetétele, - Szemcseméret és a szemcseméret e loszlás, 6 - Por koncentrációja, -~ - Nedvességtarta lom, § - Környezeti hőmérsék l et és a robbanási nyomás, ~ " N p. - Porfe l hő fe

lkeveredése, turbu lenciája, - Gyú lékony gáz/gőz jelen léte a porfe l hőben (hibrid robbanásveszélyes térfogatok) SW>JJ!JwDR!-2018.0418 , HIBRID KEVEREK 15 ROBBANÁSVESZÉLYES POROK - acél por hulladék - korom - kacsato ll, liba to ll - petrolkoksz - kukorica, búza gumipor (gumi SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 őrlemény ) 16 (@ ~<6<.S,, K fl VIZSGÁLATOK PORVIZSGÁLATOK lebegő á llapotra vonatkoztatott gyulladási hőmérséklet (MIT), leülepedett á llapotra vonatkoztatott izzási hőmérséklet (LIT), - öngyulladási hőmérséklet (AIT), - szemcseméret, nedvességtartalom. POR ROBBANÁSTECHNIKAI TULAJDONSÁGAINAK MEGHATÁROZÁSA - minimális gyu lladási energia (MIE), - maximális robbanási túlnyomás (Pmaxl, - maximális nyomásnövekedési sebesség ([dp/d t]max), - explóziós együttható (Ks1), - a lsó robbanási határkoncentráció (ARH (LEL)), - fe l ső - nitrogénnel/széndioxiddal inertizált

lég körre vonatkoztatott oxigén robbanási határkoncentráció (FRH (U EL)) és határkoncentráció (LOC), SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 vezetőképesség meghatározása. 17 LEBEGŐ ÁLLAPOTRA VONATKOZTATOTT GYULLADÁSI HŐMÉRSÉKLET Por mintatartó (MIT) Elektromágneses szelep G ODBERT-GREENWALO FÉLE MÓDSZERREL MEGHATÁROZOTT G YÚLÉKONYSÁG FOKA GYULLADÁSI HŐMÉ RSÉKLET Meleg feliilet Termoelem / Nvomásá lló · ta rtály 320 °c a la tt nagyon könnyen g yújtha t ó 320 - 450 °C könnyen g yújtha t ó 451 - 550 °C közepesen g yújtha t ó 551 - 650 °C nehezen g yújtha t ó 651 - 750 °C nagyon nehezen g yújtha t ó 750 °c felett különösen nehezen g yújtha t ó Fűtés Adagoló szelep 1 Levegő SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 befíivás 18 LEÜLEPEDETT ÁLLAPOTRA VONATKOZTATOTT IZZÁSI HŐMÉRSÉKLET (LIT) Ellenállás Por minta Tennoelem Forró feliilet ◄00 1 ·e 1 luási hőmérséklet mnsugltr""60h o

„oo•cs,,. j .f 300 ~ ■ 320•c s r, <°8-C ■ 250"C H, <320-C E •o .t: -~ 200 ;;; ~ S i i 00 100 E :j :E 10 20 30 40 mm 50 Porréteg vastagsag - - >S >S A ,. A Túlzou porlerakódás a készülék tetején SW>JJ!JwDR!-2018.0418 Túlzou porlerakódás a készülék tetején. porréteg > 5mm Teljes elmerülés 19 MINIMÁLIS GYULLADÁSI ENERGIA (MIE) Jncendlvitv Minimum lgnltlon energy =; E > 1 1 Cl Q) 1 1 1 1 e: w r--, 105 - Csö - 1 1 1 1 1 1 - E r--; oc. 1 1 " .e: 11 - Q) . Q) . 1 1 1 1 Cl-. - Q) Szigetelés Elektróda "-o 102 . 5:s: .!aO "- Otl r--, Q) 10 1 "O . Porlasztókú Vizsgálati anyag 1 3: i--; 1 0 Q. ~ 1 0 1 " l. J a :> t 1 1 t "" l) ~ Exploslble atmoschere SW>JJ!JwDR!- 2018.0418 1 1 1 1 1 .e: " ::, - 1 Q) "e Cl e: .:; e 8 -~ 1 i . 1 1 1 .c: ::, " Q) ,., - "e.

VI "Cl "a0 Q. , Dlscharges 20 MINIMÁLIS GYULLADÁSI ENERGIA (MIE) MINIMÁLIS GYULLADÁSI ENERGIA ÉRTÉKE Csö SZIKRAÉRZÉKENYSÉGI OSZTÁLY [MJ] 0,1 a la tt Szigetelés 4,0 -20,0 Vizsgálati anyag 20,0 felett SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 rendkív ül nagy szikraérzékenység Elektróda 0, l - 4,0 Porlasztókú RSZ, NSZ, nagy szikraérzékenység ÁSZ, á tlagos szikraérzékenység KSZ, kis szikraérzékenység 21 ROBBANÓKÉPESSÉGI PARAMÉTEREK MEGHATÁROZÁSA ( ROBBANTÓKAMRA) - maximális robbanási túlnyomás (Pmaxl, maximális nyomásnövekedési sebesség ([dp/d t]max), A nyomásemelkedés ·;;; ~ " :8 0 a: p„ / / maximális mértéke (~L I - ----/.---= - - ldó, t f - robbanási jelzőszám, explóziós együttható (Ks,l - a lsó robbanási határkoncentráció (ARH (LEL)), - felső SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 robbanási határkoncentráció (FRH (UEL)) 22 ROBBANÓKÉPESSÉGI PARAMÉTEREK MEGHATÁROZÁSA

( ROBBANTÓKAMRA) Porrobbanási karakterisztiká k: Ks, osztá lyozás SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 K,, Porrobbanási osztály [bar m/s) St 0 Robbanási tulajdonság Por típus 0 Nincs robbanás Nem robbanóképes porok St l 0 < K,1 < 200 Gyenge robbanás Liszt St 2 201 < K,1 < 300 St 3 300 < K,1 Erős Nag yon robbanás erős robbanás Szerves pigment ek Finom fém porok 23 NITROGÉNNEL/SZÉNDIOXIDDAL INERTIZÁLT LÉGKÖRRE VONATKOZTATOTT OXIGÉN HATÁRKONCENTRÁCIÓ (LOC) 8 ,.-•---~~ • • ~ % Oz (AIR) 6 e -- I 01 o -. o, ·---•0 14% 12% i f 0 11.5% 11% 0 - ~Á--------1.---0- - - - - - - - 0 500 1000 1500 OUST [ON[ENTRATI0N (g/m3J SW>JJ!JwDR!-2018.0418 24 - (@ VIZSGÁLATI EREDMÉNYEK TOVÁBBI FELHASZNÁLÁSA ~<6<.S,, K fl TECHNOLÓGIAI BERENDEZÉSEK MÉRETEZÉSE - maximális robbanási túlnyomás (Pmaxl, - maximális nyomásnövekedési sebesség ( [dp/dtlmaxl, - robbanási

jelzőszám, explóziós együttható (Ks,l - gyújtóforráselemzéshez M IE, LIT, M IT értékek felhasználása BIZTONSÁGI ADATLAPOK - a lsó robbanási határkoncentráció (ARH (LEL)), öngyu lladási hőmérséklet (AIT) GYÚLÉKONY, POROS KÖZEGEK ROBBANÁSVESZÉLYES TÉRSÉGBESOROLÁSA e.e ,,,, f . l · · · . , · · ·1 1 •a.a ,vn A•A .•IVU . , . : : -,,i,, - • .- - : : - . 0 . 0 ,, - :::::: : ~, . , , : - : IIlIIIID ~ ,. SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 :,:. • JF,.LMACVARÁ1•AT tl;i.(tt, tz,;r : · : u ::ril · • ., ~ Zóu21 IIIOTISn: Z6fla l2 lllú TI$~ T«tinol-¼i:ii f;rinl 26 GYÚLÉKONY, POROS KÖZEGEK ROBBANÁSVESZÉLYES TÉRSÉGBESOROLÁSA ATEX SZERINTI R OBBANÁSVESZÉLYES KÖZEG ELÖFORDULÁSI IDEJE TÉRSÉGBESOROLÁS K IBOCSÁTÁS/ ÜZEMÓRA [ÓRA/ÉV] ROBBANÁSI FŐCSO PO RTO K: 1- FÖLDFELSZÍN ALATTI ALKALMAZÁSOK (MÉLYBÁNYÁSZAT) Zóna 20 1 OOO óra/év 10% Zóna 21 10

<óra/év< 1 OOO 0,1% - 10% Zóna 22 1 <óra/év< 10 óra 0,01% -0.1% Nem minősített óra/év < 1 óra < 0,01% VILLAMOS BERENDEZÉSEK JELÖLÉSE megengede.ttmax f<lül<ri hólllffl8:ltt ,-.szily v<dtlmi mód (KÜLSZÍNI, GÁZOK, GŐZÖK, KÖDÖK, POROK) SZABVÁNY SZERINTI ROBBANÁSI FŐCSO PO RTO K: 1- FÖLDFELSZÍN ALATTI ALKALMAZÁSOK (MÉLYBÁNYÁSZAT) 11 - FÖLDFELSZÍN FELETTI ALKALMAZÁSOK ROBBANÁSVESZÉLYES TÉRBEN porrobbanás 11 - FÖLDFELSZÍN FELETTI ALKALMAZÁSOK (KÜLSZÍNI, GÁZOK, GŐZÖK, KÖDÖK) 111 - FÖLDFELSZÍN FELITTI ALKALMAZÁSOK (KÜLSZÍNI, POROK) ( ( EU J Direktívának ,-aló megfelelés SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 xxxx (G II 2 D Ex pD IIIB IP65 T120°C EC j<lölése ktszü!S: biegória Tanúsitó lntéttt ATEX sztrinti robbanásbiztos jelölése íocsopon robbanási alcsopon 11" és pón ROBBANÁSI ALCSOPORT POROK ESETÉBEN ANYAGOK FAJTÁJA A Éghető szálak B Nem vezetőképes

porok e Vezetőképes porok ellew védelem foka 27 Köszönöm a figyelmet! Szalai Mónika okl. vegyészmérnök szokmérnök munkavédelmi szakmérnök veszélyes áru szállítási b iztonsági tanácsadó robbanásb iztos m űsza ki vezető tűzvédelm i sza,oi.monXa@safechems)Shu fel: •3670 42433 40 SW>JJ!JwDR! - 2018.0418 28