粉塵爆発防止システム

‍「火を放て！」

かつて鉱山でよく聞かれたこの言葉は、ダイナマイトが仕掛けられ、爆発が差し迫っていることを警告するものです。ダイナマイト…火薬…TNT。これらの言葉を聞くと、私たちは爆発、起爆、そして火を連想します。しかし、火薬は実際には低爆発性の粉末に分類されていることをご存知でしたか？実際、高濃度になると、家庭用の小麦粉は火薬の数倍も危険です。そして、砂糖の粉は、重量比でTNTの4倍の威力があります。

一見甘くて無害に見えるココアパウダーも、同様に危険です。2023年3月、ペンシルベニア州の活気あふれるチョコレート工場でガス漏れが発生しました。漏れたガスは、粉塵をまき散らした空気に引火するほどの威力があり、ココアパウダーとコーンスターチは数ミリ秒で爆発しました。爆発は音速を超える速度で工場を襲い、複数の建物を破壊し、最終的に7人の命を奪いました。

この悲劇的な事例は、粉塵が存在する施設で世界中で発生している多くの壊滅的な爆発事故の一つに過ぎません。爆燃の危険性が常に存在するため、規制当局はNFPA 660 （NFPA 652を統合）やNFPA 68。これらの基準は、可燃性粉塵を取り扱うあらゆる製造・加工工場において、より安全な作業環境を確保することを目的としています。

アクティブ爆発抑制システム

これらは爆発が発生するとすぐに、多くの場合数ミリ秒以内に検知し、自動（能動的）消火します。センサーが急激な熱上昇や圧力上昇を検知し、制御盤に信号を送ります。これにより消火機構が作動し、爆発領域に消火剤（乾燥粉末、液体窒素、水、またはその他の特殊な化学物質）が放出されます。これにより燃焼が停止し、火炎伝播が抑制され、圧力が下がり、爆発のそれ以上の拡大を防ぎます。

パッシブ爆発緩和技術 

爆発緩和パネル

爆発防止パネルは、システムの他の部分が故障し始める前に設定圧力で開くことで、爆発や爆燃による壊滅的な被害を防ぎます。火災、熱、圧力は建物や容器の外の安全な場所に排出されます。 

炎のない通気口

フレームレスベントは、パネルやダクトに代わるコンパクトな選択肢です。爆発パネルとステンレススチール製のメッシュを組み合わせています。爆燃ベント時には、パネルが破裂し、圧力、熱、ガス、粒子が容器または配管から安全に排出されます。メッシュは炎を消火し、燃焼中の粉塵やガスを発火温度以下に冷却します。炎と粉塵はフレームレスベント本体内に閉じ込められ、排出されるのは煙だけです。

爆発隔離

防爆弁は、集塵機などの容器から上流への爆発の拡散を防ぎます。爆発による圧力波が弁内のフラップに当たると閉じ、それ以上の上流への拡散を防ぎ、作業員、設備、そして施設を保護します。

粉塵爆発を防ぐ

単なる粉塵の蓄積によって引き起こされることが多い。以下のような予防策を講じることで、このような事態を回避できる可能性がある。

• 施設全体で適切な換気を維持し、粉塵の蓄積や危険な濃度に達するのを防ぎます。
• 機械やシステムが許容温度や圧力を超えないようにするための適切な設備メンテナンス。
• 埃がたまりやすい場所の定期的な点検と清掃を含む、良好なハウスキーピング。NFPAは適切な清掃方法と保護対策に関するガイダンスを提供しています。
• 特に、飛散粉塵の排出や漏れに対処することにより、粉塵の飛散を防止または最小限に抑えます。
• 定期的な点検、測定、評価、リスクアセスメントを実施します。過剰な粉塵負荷に関するガイダンスを提供するOSHA（労働安全衛生局）およびNFPA（全米労働衛生局）の規格を熟知してください。安全データシート、爆発性および可燃性分析、その他の関連データを用いて潜在的なリスクを評価します。

これらの能動的および受動的な粉塵爆発防護システムは、粉体およびバルクハンドリング業界の機器を保護するために、個別に、または組み合わせて使用​​することができます。対象分野は、食品・飲料、木材、紙、パルプ、塗料・顔料、化学処理、医薬品製造。

施設の種類を問わず、粉塵が存在する場合は、その粉塵が可燃性かどうか、そして用途に応じて爆燃排気が必要かどうかを判断することが重要です。粉塵のKSt値を調べるために粉塵試験を実施、適用される粉塵爆発および可燃性粉塵の基準を参照して、施設に適切な安全対策が講じられていることを確認することをお勧めします。