Kodėl miltai yra sprogūs? Kaip parako statinė: kodėl Skidelio cukraus fabrike įvyko tragedija. Aukų galėjo būti ir daugiau

Kai kurie restorano darbuotojai, sijodami miltus, rimtai bijo, kad uždegus degtuką pastatas pakils į orą ir jie kartu su juo. Pasakos, kad miltai gali sprogti, žinomos dar nuo sovietinių laikų. Bet ar tai tiesa? Ar ore plūduriuojančios miltų dalelės gali sukelti sprogimą sąveikaudamos su ugnimi? Kokios koncentracijos tam reikia?Ar tai tikrai įmanoma restorane, ar kalbame apie kepyklos gamyklos mastą? Su ekspertų pagalba išsiaiškiname, kaip viskas yra iš tikrųjų.

Vladimiras Pigoras

Ust-Labinsko lifto, kuris yra Kuban žemės ūkio valdos dalis, vyriausiasis inžinierius („Pagrindinis elementas“)

Miltai gali sprogti. Tačiau, kad įvyktų sprogimas, būtinas deguonis, atvira ugnis ir miltų suspensija. Tokiu atveju sprogimas gali įvykti tik tada, kai miltų koncentracija yra 50 gramų kubinis metras uždaroje erdvėje. Jei miltų koncentracija viršija nurodytą, miltai sudegs.

Grūdų ir miltų laikymo ir perdirbimo oficialūs reikalavimai nustatyti Federalinis įstatymas„Saugos taisyklės gaisrui ir sprogimui pavojingose ​​gamybos patalpose, kuriose laikomos ir perdirbamos gamyklos žaliavos“. Natūralu, kad jų griežtai laikomės, sprogimo prevencijos ir apsaugos įranga tikrinama kas savaitę.

Laikant miltus namuose, sprogimas neįtraukiamas.

Istorijų apie sprogimus gamyboje nėra. Visi puikiai supranta, kokios baisios gali būti sprogimo pasekmės. Valdos malūnuose specialiuose stenduose eksponuojamos nuotraukos, vaizduojančios sprogimų grūdų sandėliavimo ir perdirbimo įrenginiuose padarinius.

Prisimenu, per laboratorinius kursus, kur mums buvo parodytas mini miltų sprogimas. Plastikinėje kvadratinė dėžutė, kurio apačioje yra šildymo spiralė, suberti miltai. Viršelis pakeistas į popieriaus lapas, kuris atliko išleidimo vožtuvo vaidmenį (kitaip dėžutė būtų sprogusi). Spiralė buvo kaitinama iki raudonumo, tada išjungiama ir oras iš karto buvo priverstas per specialiai įrengtą vamzdelį, kad susidarytų miltų suspensija. Nedelsiant nugriaudėjo sprogimas ir popierius visiškai sudegė.

Borisas Bulgakovas

M. V. Lomonosovo vardo Maskvos valstybinio universiteto Cheminės technologijos ir naujų medžiagų katedros vyresnysis mokslo darbuotojas

Miltai iš tiesų gali būti sprogūs, jei mažos frakcijos sudaro tirštą suspensiją ore (pavyzdžiui, sijodami ant vibruojančio sieto) ir yra kibirkštis.

Sprogimas iš esmės yra labai greitas užsidegimas. Degimui reikalingas oksidatorius, kuris yra deguonis, o reduktorius, be kita ko, gali būti miltai. Kadangi procesas yra heterofazinis, tai yra, sąveikauja kieta medžiaga ir dujos, reakcijos greitis priklauso nuo kontaktinio ploto. Kuo mažesnės dalelės, tuo didesnis plotas ir reakcija greitesnė, todėl įvyksta sprogimas.

Bet gali sprogti ne tik miltai, bet ir anglies ar medžio dulkės, cukraus pudra. Sovietmečiu šia tema buvo atliekami tyrimai, nežinau, kokiu tikslu. Tačiau patentai, kurie pasirodė pastaraisiais metais, daugiausia skirti saugai anglių kasyklose.

Iliustracija: Nastja Grigorjeva

Jei ore didelis kambarys išpilkite mažiausią miltų kiekį – jie sprogs nuo menkiausios kibirkštėlės. Taip buvo sunaikintas didžiausias malūnas pasaulyje.

Griežtai kalbant, ore gali sprogti bet kokios degios dulkės – miltai, anglis, cukrus... Dėl šios savybės 1878 metais Washburn A Mill įvyko sprogimas, nusinešęs 22 žmonių gyvybes. „Washburn A Mill“ buvo Mineapolyje, Minesotoje ir, pasak jo savininko, buvo didžiausias pasaulyje.

1878 metų gegužės 2 dieną miltų dulkėmis pripildytame malūno ore blykstelėjo kibirkštis ir įvyko nelaimė. galingas sprogimas. Malūno pastatas buvo visiškai sunaikintas. Per gaisrą žuvo 18 darbininkų, dar keturi žuvo. Kuriame sprogimo banga sunaikino dar penkis malūnus. Incidentas buvo vadinamas „Didžiąja malūno nelaime“.

Panaši nelaimė 1998 metais įvyko grūdų elevatoriuje Vičitoje, Kanzaso valstijoje. Ten laikomų grūdų dulkės sprogo ir žuvo septyni elevatoriaus darbuotojai. 1987–1997 metais JAV įvyko 129 miltų dulkių sprogimai. Norėdami išvengti tokių nelaimių, modernūs malūnai naudokite oro filtravimo sistemas ir nenaudokite prietaisų, kurie gali kibirkštis.

Nuomonė apie miltų/cukraus pudros sprogimo perteklinę galią virš sprogimo galios, tarkime, granatos - pliusai ir minusai.
Tiesą sakant, sprogimo galia gali būti suprantama kaip energijos kiekis, išsiskiriantis per sprogimą. Turiu pripažinti, kad sprogdinimo medžiagų (TNT ir pan.) degimo energija yra šiek tiek mažesnė nei tiesiog degių medžiagų. Tai paaiškinama tuo, kad sprogdinimo medžiagos turi oksidatorių, o degios medžiagos oksidatorių gauna iš oro.
Tačiau yra mažas, bet. Degimo (sprogimo) plitimo greitis ir slėgio dinamika sprogimo zonoje. Didelių sprogmenų sprogimui (detonavimui) reakcijos sklidimo greitis lygus garso greičiui terpėje ir gali viršyti 1000 m/s. Čia svarbu suprasti, kad reakcijos iniciatorius šiuo atveju yra būtent smūginė banga.
Dulkių ir oro mišinių atveju tai iš tikrųjų nėra sprogimas, o degimas. Čia yra apribojimas - apatinė liepsnos plitimo koncentracijos riba (tai yra, jei ore nebus pakankamai dulkių, tada degimas neišplis. Dulkėms nėra viršutinės koncentracijos ribos, tai taip pat yra svarbus punktas. Šiuo atveju liepsnos plitimo (ty reakcijos) greitis yra žymiai mažesnis nei detonacijos metu, nes net tada, kai vyksta turbulentingi srautai (žymiai pagreitinantys liepsnos fronto plitimą, palyginti su pradiniu reakcijos momentu, kai liepsna plinta. sklinda sklandžiai, laminariškai), liepsnos plitimo greitis ne didesnis kaip metrai, maksimalus keliasdešimt metrų per sekundę.
Visa tai paaiškina skirtingą slėgio dinamiką. Detonacijos (granatos sprogimo) metu slėgis smūginės bangos fronte yra labai didelis, tačiau ekspozicijos laikas aukštas spaudimas yra mažas, todėl impulsas nėra labai didelis. Tūrinio sprogimo metu slėgis yra daug mažesnis, tačiau ekspozicijos laikas yra daug ilgesnis. Ir tai reiškia didelį pagreitį. Pagal poveikį pastato konstrukcija tai galima palyginti su plaktuko ir lėtai varomo buldozerio smūgiu. Pirmuoju atveju gauname skylę ir įtrūkimus, antruoju pamažu griaunamas visas namas. (Palyginimas yra labai, labai savavališkas; iš tikrųjų viskas yra šiek tiek sudėtingiau). Be to, esant tūriniam sprogimui, temperatūra tūryje, kuriame įvyko sprogimas, žymiai padidėja.
Dar viena dulkių sprogimų ypatybė yra ta, kad pirmojo sprogimo metu ant paviršių susikaupusios dulkės yra pakeliamos (paverčiamos į aerogelio būseną) smūgio banga ir tai sukelia pakartotinį, dažnai stipresnį sprogimą. Laiko skirtumas yra subtilus be įrankių, bet jis vis tiek yra.
Aleksandra Tai taip... Aš girdėjau anksčiau, arba per karą, arba tiesiog dėl to, kad banditai susprogdino maišus su miltais)
Aš nesutinku. Miltų maišo susprogdinti neįmanoma.
Kai kuriuose girdėjau gamybinės patalpos ventiliacijos šachta buvo užkimšta tuopų pūkais. Ir kažkas nepalankią valandą pasiūlė jį padegti. Jis sprogo taip stipriai, kad suplėšė dvi laikančias sienas.
Labai abejoju, ar tai būtų taip žiauru. Ar man būtų įdomu, iš kur tokia informacija? (žinai, profesinis interesas).
Jei susidomėjote, eksperimento sumetimais į ugnį galite įmesti saują smulkių pjuvenų – stebuklingas „pūtimas“ garantuotas
Bugoga. Tikrai nebus sprogimo.

Kas nutiko

Vasario 25 d., apie 1 val., Skidelio cukraus gamykloje įvyko dulkių ir oro mišinio sprogimas. Tai nutiko galerijoje, jungiančioje cukraus pakavimo ir pakavimo cechą bei lifto bokštą.

Penkios gamyklos darbuotojos (42–54 metų amžiaus) patyrė nudegimus (50% ir daugiau kūno), baro traumą ir paguldytos į ligoninę. Vėliau trys iš jų buvo nugabenti į Respublikinį nudegimų centrą Minske.

Iki šiol mirė trys moterys: kovo 4 d. mirė 44 metų gamyklos darbuotoja, kuri buvo gydoma Gardino greitosios medicinos pagalbos ligoninėje, kovo 10 d. – Minsko greitosios pagalbos ligoninėje ir trečioji aukos ten mirė kovo 11 d. Šiuo metu ligoninėje dar dvi per sprogimą sunkiai sužalotos moterys.

Autorius Šis faktas Tyrimo komitetas iškėlė baudžiamąją bylą pagal 2006 m. Baudžiamojo kodekso 428 str. (Tarnybinis nerūpestingumas). Straipsnio sankcija – laisvės atėmimas iki 5 metų.

© Nuotrauka - Baltarusijos tyrimų komiteto spaudos tarnyba

Blogiau nei parakas

Beveik visos organinės medžiagos – miltai, cukrus, plastikai, krakmolas, smulkių miltelių pavidalo vaistai – kelia sprogimo pavojų. Metalų milteliai, tokie kaip aliuminis ir magnis, taip pat yra sprogūs.

Pavyzdžiui, pažiūrėkite, kaip „sprogsta“ įprasti miltai:

Taigi ar cukrus gali sprogti? Taip ir ne. Normaliomis sąlygomis granuliuotas cukrus, rafinuotas cukrus, rudasis cukrus ir cukraus sirupas tokio pavojaus nekelia. Tačiau yra klastingas „penktasis elementas“ - cukraus pudra.

Cukrus yra sprogstamasis ir priklauso pirmajai sprogstamųjų medžiagų klasei, tai yra itin pavojingas. Ore esančios cukraus dulkės gali sprogti nuo menkiausios kibirkšties, apatinė sprogumo riba pasiekiama, kai kubiniame metre oro susikaupia vos 10 g cukraus dulkių (viršutinė riba – 13,5 kg kubiniame metre).

Pavojingiausios cukraus dulkės yra 0,03 mm dalelių dydžio, tai yra ta pati cukraus pudra, kuria apibarstomos spurgos ir kiti saldainiai. Todėl pramonės šakose, kuriose cukraus dulkės gali kauptis ore, yra nustatytos ypač griežtos saugos priemonės. Priešingu atveju didžiulis sprogimas gali tiesiog sunaikinti dirbtuves. Kiekviena cukraus molekulė „gerai“ dega ore, virsdama anglies dioksidas o vanduo ir išleidimas didelis skaičiusšiluma. Mažesnes nei 0,1 mm daleles lengva sujungti su deguonimi, jos dega milžinišku greičiu – detonuoja.

Cukraus gamyba dulkėta. Mažiausios cukraus pudros dalelės kabo ore, lydinčios skirtingi etapai gaminio pasirengimas. Įsivaizduokite, kad kažkur tokioje dulkėtoje dirbtuvėje sugedusi elektros instaliacija kibirkščiuoja. Aplink ją užsidega dulkių dalelės. Cukraus pudros grūdeliai oksiduojasi. Labai greitai perdega. O netoliese suspensijoje – begalė tų pačių dulkių dalelių, kurios vieną akimirką perduoda ugningą estafetę viena kitai. Jie dega kartu ir beveik vienu metu. Tai atrodo lygiai kaip didelės galios sprogimas. O jeigu girdime, kad kažkur sprogo cukraus fabriko parduotuvė, vadinasi, ten buvo techninių pažeidimų priešgaisrinė sauga: didelė cukraus dulkių koncentracija ore ir, žinoma, kibirkšties šaltinis.

Kaip su tuo elgiasi normalios gamyklos?

Patalpoje, kurioje džiovinamas ir fasuojamas cukrus, cukraus dulkės kontroliuojamos naudojant ventiliaciją. Kad dulkės nepatektų į atmosferą, jos fiksuojamos naudojant įvairius filtrus: vilnos, audinio ir net dervos. Taip pat naudojami specialūs įrenginiai – ciklonai. Oro turbulencijoje, kurią sukuria toks prietaisas, pradeda veikti išcentrinė jėga. Jis meta kietąsias daleles link aparato sienelių, jos praranda greitį ir nusėda specialiame bunkeryje.

Visos vietos, kur cukraus džiovinimo patalpoje susidaro dulkės (cukrus pilamas iš statinių, elevatorių ant konvejerių ir kt.), turi būti uždengtos ir įrengtos aspiracija. Cukraus dėžės uždaromos dangteliu.

Nereikėtų bijoti maišelių su cukrumi, tačiau reikia bijoti priešgaisrinės saugos darbe nepaisymo.

„Baisu, kai stovi ir dėl dulkių nematai žmogaus ištiestos rankos atstumu.

Įvykis gamykloje Skidelio gyventojams buvo tikras šokas ir pagrindinė pokalbių tema. Baltarusijos partizanui, norinčiam likti anonimiškai, buvo pranešta apie darbo sąlygas įmonėje. Anot mūsų pašnekovų, aspiracija nepasiteisino, ant konvejerio variklio nukrito cukrus, ore tvyrojo cukraus dulkės. Nepaisant saugos pažeidimų, žmonėms buvo liepta dirbti savo pačių rizika.

"Technikai įspėjo vadovybę apie pavojų, bet ir cecho vadovas, ir direktorius į viską užmerkė akis. Eiliniai darbuotojai bijojo prarasti darbą. Mums tiesiai pasakė – jei nenori dirbti, niekas laiko jus, už tvoros rasime daug žmonių, kurie nori jus pakeisti. Kur ką žmonės galėtų padaryti?" – teigia mūsų šaltiniai.

Ant grindų nukritusį cukrų darbininkams teko sutvarkyti patiems. Tačiau, pasak pašnekovų, 6-8 žmonės, dirbantys pamainoje, fiziškai negalėjo jo visiškai pašalinti.

"Jie sukraus jį į krūvą ir viskas. Ten gulėjo tonos šio cukraus. Ir konvejeris juda, negalima blaškytis", - sako gamyklos darbuotojai.

Valymas vis tiek buvo periodiškai atliekamas, tačiau to ilgą laiką nepakako - cukrus vėl greitai kaupėsi.

© Nuotrauka „Baltarusijos partizanas“, 2013 m

„Baisu, kai stovi ir dėl dulkių nematai žmogaus ištiestos rankos atstumu. Dažnai vienas kitam sakydavome, kad dirbame prie „parako statinės“. Kai siekimas veikė, viršininko įsakymu. jie galėjo tiesiog išjungti taupydami energiją "Nebuvo atliktas remontas, kad neišsibarstytų; cukraus dulkės užkimšo aspiraciją ir neveikė. Bet svarbiausia buvo pasiekti tikslus. Ir taip pat pavogti - daug neapskaitytų cukrus buvo išvežtas į nežinomą vietą“, – teigia mūsų šaltiniai.

Mūsų pašnekovai teigia, kad sprogimas įvyko nuo variklio kibirkšties toje vietoje, kur išsilieja cukrus.

Iš tiesų, panašu, kad aspiracijos tinklai arba neveikė (dėl susidėvėjimo) arba buvo išjungti.

Aukų galėjo būti ir daugiau

Įmonės darbuotojų teigimu, tądien buvo daugiau žmonių, vienuolika – gamykla dirbo pakrauti 20 vagonų cukraus pagal užsakymą Maskvai. Sprogimo metu žemiau, pakuotėje, buvo šeši žmonės, ką tik pakrovę automobilį.

Po tragedijos su jais dirbo psichologai ir specialistai, tačiau šokas, matyt, dar nepraėjo.

„Viena iš tos pamainos darbuotojų sako, kad būdama viena bijo namuose įjungti šviesą“, – pasakoja viena iš mūsų pašnekovų.

Istorija nieko nemoko

Panašus dulkių ir oro mišinio sprogimas įvyko Pinskdrevo gamykloje 2010 m. spalio 25 d. Pinske. Per sprogimą ir vėliau kilusį gaisrą žuvo 14 žmonių, 3 buvo sunkiai sužeisti. Incidentas tapo didžiausia pramonine avarija šalyje pagal aukų skaičių per pastaruosius kelis dešimtmečius.

Prisiminkime ir panašų sprogimą (pjuvenų ir oro mišinys) Minsko radijo gamyklos korpuso ceche, kuris akimirksniu nusinešė daugiau nei šimtą gyvybių. Tai atsitiko 1972 metų kovo 10 dieną. Gamykla buvo asociacijos „Horizon“ dalis. Dirbtuvės buvo jos filiale Sofijos Kovalevskajos gatvėje.

Šiandien daugelis Baltarusijos įmonių naudoja praėjusio amžiaus vidurio įrangą. Modernizavimas vykdomas tik popieriuje, o tokios įrangos našumo padidėjimas kartu su žmogaus aplaidumu ir „gamybos rodiklių“ siekimu gali sukelti tragedijų. Taip atsitiko Skidelyje.

Tai tik skausmas...

Tačiau pasitaiko atvejų, kai, pavyzdžiui, anglių dulkės ar net paprasti miltai sprogsta ar detonuoja. Tai atsitinka, kai jie purškiami į orą.

Įprastomis sąlygomis visai nelengva uždegti anglį, o miltus dar sunkiau. Bet kai anglies ir miltų dalelės išpurškiamos į orą, jos susimaišo su oru. Kiekviena anglies ar miltų dalelė yra apsupta deguonies. Štai kodėl jie taip lengvai susijungia su deguonimi ir dega didžiuliu greičiu – jie detonuoja.

Kada dulkės sprogsta? Kad miltai yra sprogūs, žmonės žinojo labai seniai. Pakanka numesti miltų maišelį, kad miltų koncentracija ore būtų didesnė nei 50 g/m 3, o tada „netyčia“ uždegti degtuką - ir neišvengiamai įvyks sprogimas. Tokie sprogimai gana dažnai įvyksta prie liftų ir dažnai būna lydimi aukų. Taip atsitinka todėl, kad miltuose yra daug krakmolo, o krakmole yra daug daug cukraus molekulių, sujungtų viena su kita. Kiekviena cukraus molekulė „gerai“ dega ore, virsdama anglies dioksidu ir vandeniu bei išskirdama daug šilumos. Įprastomis sąlygomis visai nelengva užsidegti miltų. Tai atsitinka tik tada, kai miltų dalelės yra pasklidusios ore ir kiekviena yra apsupta deguonies.

Esant tokioms sąlygoms, mažesnės nei 0,1 mm dalelės gali lengvai susijungti su deguonimi, ir jos dega milžinišku greičiu – detonuoja. Smulkūs daugelio medžiagų, kurios oksiduojasi esant deguoniui, milteliai yra sprogūs.

Štai pavyzdys, kaip sprogsta pieno milteliai:

Kai kurių rūšių dulkių ir oro mišiniai yra sprogūs. Pagal sprogimo pavojaus laipsnį visos dulkės skirstomos į keturias klases:

I - labiausiai sprogios dulkės, kurių žemesnė degumo riba (sprogiamumas) iki 15 g/m3 (krakmolo dulkės, kvietiniai miltai, siera, durpės ir kt.);

II – sprogios dulkės, kurių degumo riba žemesnė nuo 16 iki 65 g/m3 (aliuminio dulkės, medienos miltai, anglis, cukrus, šienas, skalūnai ir kt.);

III ir IV – degios dulkės, kurių apatinė degumo riba viršija 65 g/m3, o užsidegimo temperatūra atitinkamai iki 250 °C ir didesnė nei 250 °C.

O štai sprogimas malūne:

Taigi ar cukrus gali sprogti? Taip ir ne. Granuliuotas cukrus, rafinuotas cukrus, rudasis cukrus, cukraus sirupas tokio pavojaus nekelia jokiomis aplinkybėmis. Viskas, žinoma, dega. Tačiau tikro, garsaus "trenksmo" nuo šių saldžių produktų nesulauksite. Tačiau yra klastingas „penktasis elementas“ - cukraus pudra. Iš jos ir tik iš jos fabrikuose laukia visokių nesklandumų... Ir ne veltui. Cukraus gamyba dulkėta. Mažiausios cukraus pudros dalelės kabo ore, lydinčios skirtingus gaminio paruošimo etapus. Atrodytų, jie kabo ir nieko neliečia. Bet tai kol kas. Įsivaizduokite, kad kažkur tokioje dulkėtoje dirbtuvėje sugedusi elektros instaliacija kibirkščiuoja.

Aplink ją užsidega dulkių dalelės. Mažiausias cukraus pudros grūdelių dydis (ne didesnis kaip 0,1 mm) suteikia jiems didžiausią paviršiaus plotą, su kuriuo toks dulkių grūdelis reaguoja su deguonimi. Jis oksiduojasi. Labai greitai perdega. O šalia suspensijos yra daugybė tų pačių dulkių dėmių, kurios vieną akimirką perduoda ugningą estafetę viena kitai. Jie dega kartu ir beveik vienu metu. Tai atrodo lygiai kaip didelės galios sprogimas. Toks sprogimas netgi gali nušluoti augalą nuo žemės paviršiaus. Tai yra „nekalti“ saldainiai. O jei girdime, kad kažkur sprogo cukraus fabriko parduotuvė, vadinasi, buvo priešgaisrinės saugos taisyklių pažeidimai: ore didelė cukraus dulkių koncentracija ir, žinoma, kibirkšties šaltinis. Su cukraus dulkėmis sėkmingai kovojama gamyklose. Pirma, ventiliacijos pagalba. Kad dulkės nepatektų į atmosferą, jos fiksuojamos naudojant įvairius filtrus: vilnos, audinio ir net dervos. Taip pat naudojami specialūs prietaisai – ciklonai. Oro turbulencijoje, kurią sukuria toks prietaisas, pradeda veikti išcentrinė jėga.

Jis meta kietąsias daleles link aparato sienelių, jos praranda greitį ir nusėda specialiame bunkeryje. Reikia pažymėti, kad pavojų kelia ne tik cukraus dulkės. Panašiomis sąlygomis (koncentruota dulkių pakaba ir kibirkšties šaltinis), su beveik šimtaprocentine garantija, bet koks organinės medžiagos: miltai, anglies dulkės. Tačiau tai jokiu būdu nėra priežastis bijoti supakuotų miltų ir neigti sau malonumą gaminti naminius pyragus. Ne, vis tiek neturėtumėte bijoti. Nebijokite cukraus maišų, cukraus vagonų, cukraus traukinių. Saugokitės priešgaisrinės saugos darbe nepaisymo. Tikiuosi, kad jums niekada gyvenime nereikės su tuo susidurti: visi nori gyventi, o yra akivaizdi gėda specialiosios tarnybos neleidžiama. ]

Ir čia yra mūsų pirmasis GIF išsamiau: