Пожарная опасность зерна

Современная технология хранения, обработки, переработки, транспортирования зерна приводит к образованию на элеваторном производстве большого количества мелкодисперсных горючих органических материалов (пыли). Пылевой взрыв внутри замкнутого пространства создает избыточное давление, в 12,5 раз превышающее точку разрушения железобетонной плиты. 

Статистические данные по пылевым взрывам, возникающим на предприятиях по хранению и переработке зерна, свидетельствуют о том, что 36 % взрывов происходит на комбикормовых заводах, на элеваторах - 27 %, на мукомольных предприятиях - 20 %.

Взрывоопасная ситуация на элеваторном производстве возникает при условиях:

- концентрация пыли в воздухе выше значения нижнего концентрационного предела распространения пламени;

- возникновение источника зажигания с температурой выше температуры самовоспламенения пыли;

- наличие кислорода в воздушной среде не менее 11%.

Пожаровзрывоопасность зерновых культур обусловлена большим количеством образующейся   горючей пыли и особенностями поведения различных видов зерна при хранении в зависимости от температурных режимов, уровня влажности и других факторов. Рассмотрим основные виды зерна и степень их пожароопасности.

Зерновые культуры

Пшеница: имеет относительно невысокую склонность к самовозгоранию, однако пыль пшеницы является взрывоопасной.

Рожь: по свойствам близка пшенице, также образует взрывоопасную пылевоздушную смесь.

Ячмень: обладает низкой склонностью к самовозгоранию, однако, образование мучной пыли увеличивает риск взрыва.

Овес: аналогично другим злаковым культурам обладает свойствами образовывать взрывоопасную смесь с воздухом.

Масличные культуры

Подсолнечник: высокое содержание масла повышает вероятность самовозгорания и пожароопасности.

Лен: семена льна обладают способностью к быстрому окислению, что значительно увеличивает риск возгорания.

Соя: масло, содержащееся в семенах, способствует развитию процессов саморазогревания и последующего воспламенения.

Основные факторы, влияющие на возможность возникновения пожара и взрыва в зернохранилищах:

- высокая влажность зерна;

- повышенная температура окружающей среды;

- нарушение условий вентиляции и недостаточная циркуляция воздуха;

- скопление мелких частиц (пыли);

- механическое повреждение зерна, способствующее образованию мелкодисперсных фракций.

Основные причины пожаров и взрывов на зернохранилищах

1. Зерновая пыль формируется при перемещении, обработке и хранении зерна. Она воспламеняется и взрывается при достижении критической концентрации в воздухе.

2. Нарушение правил заземления оборудования и недостаточная защита от накопления статического электричества могут вызвать искрение, что становится источником зажигания в пылевоздушных смесях.

3. Наличие зоны с повышенной температурой, такие как поверхности зерносушилок и двигателей, могут воспламенить пыль, особенно при плохой вентиляции и отсутствии должного обслуживания.

4. Неисправности в транспортировочных системах, такие как засоры и заклинивания, могут привести к выделению тепла при трении и к искрообразованию, что приводит к пожарам.

5. Неисправная вентиляция или несоответствующее требованиям пожарной безопасности исполнение систем вентиляции и аспирации способствует накоплению пыли в помещениях и вентиляционных каналах, значительно увеличивая риск возникновения взрывоопасных ситуаций [1].

Горение газо-, паро- и пылевоздушных смесей зависит от характеристик горючего вещества и динамики распространения продуктов горения. Этот процесс может происходить как без повышения давления, так и с его значительным ростом, превышающим допустимые значения. При вспышке пылегазовоздушное облако и продукты горения становятся источником зажигания, который, достигнув зон с взрывоопасной концентрацией пыли, включая технологическое оборудование и производственные помещения, вызывает цепную реакцию и повторные взрывы. Высокотемпературные газы, свободно расширяясь, могут поднимать пыль с поверхностей строительных конструкций и оборудования, вовлекая в процесс новые объемы горючего вещества. Такие последствия возникают из-за ударных волн, пламени и газообразных продуктов взрыва, образующихся при разрушении технологического оборудования, бункеров или силосов вследствие пылегазового взрыва.

В появлении и развитии взрывов важную роль играют продукты термического или термоокислительного разложения растительного сырья. Чаще всего это происходит из-за «дыхания» зерна при его длительном хранении в условиях повышенной влажности, содержания масла, загрязнения, а также при наличии микроорганизмов и насекомых в зерновой массе и продуктах переработки. Эти факторы приводят к повышению температуры и самовозгоранию растительного сырья, что, в свою очередь, вызывает пожары и взрывы [2].

Источники информации:

1. Вогман Л.П. Оценка пожарной опасности объектов по хранению и переработке зерна // Комбикорма. – 2017. – № 4. – С. 28–34.

2. Вогман Л.П. Накопление горючей пыли в воздуховодах и способы их очистки // Комбикорма. 2021. № 9. С. 37-40.