Вентиляция в мучном цеху: полное руководство по проектированию и эксплуатации
Статья посвящена комплексному рассмотрению систем вентиляции и аспирации мучных цехов предприятий хлебопекарной, кондитерской, макаронной и мукомольной промышленности. Изложены физико-химические свойства мучной пыли как взрывоопасного вещества, механизмы образования пылевых облаков и условия инициирования взрыва. Рассмотрена нормативно-правовая база Российской Федерации, определяющая требования к вентиляции взрывопожароопасных производств. Подробно описаны источники пылевыделения в различных зонах мучного цеха, методы расчёта воздухообмена по кратности и по концентрации пыли. Систематизированы системы аспирации от технологического оборудования, рукавные и циклонные фильтры, требования к взрывозащищённому исполнению вентиляционного оборудования, устройства взрывозащиты воздуховодов и фильтров. Рассмотрены системы увлажнения воздуха для снижения пожарного риска, требования к заземлению и защите от статического электричества, автоматизация и техническое обслуживание.
1. Введение
Мучной цех — производственное помещение, в котором осуществляются операции с мукой и мучными смесями: приём, хранение, просеивание, дозирование, замес теста, а также производство мучных изделий. К мучным цехам относятся производственные участки хлебозаводов, кондитерских фабрик, макаронных предприятий, мукомольных заводов, кулинарных цехов, а также небольшие ремесленные пекарни. Во всех этих объектах вентиляция выполняет двойственную роль: с одной стороны — обеспечение нормируемых санитарно-гигиенических параметров воздуха рабочей зоны, с другой — обязательный элемент системы взрывопожарной безопасности производства.
Мучная пыль является взрывоопасным веществом. Нижний концентрационный предел распространения пламени (НКПР) для пшеничной муки составляет 16–30 г/м³ в зависимости от дисперсности и влажности — значительно ниже, чем для многих промышленных газов. Взрывы мучной пыли происходили на предприятиях по всему миру с катастрофическими последствиями. По данным Комиссии по безопасности потребительских товаров (CPSC) США, пылевые взрывы на зерновых и мукомольных предприятиях ежегодно уносят жизни 9–12 человек только в этой стране. В России наиболее трагичные случаи связаны с нарушениями в системах аспирации и вентиляции.
Правильно спроектированная система вентиляции мучного цеха решает следующие задачи: поддержание концентрации мучной пыли в воздухе рабочей зоны ниже санитарно-гигиенической нормы (6 мг/м³ по ГОСТ 12.1.005-88); обеспечение концентрации пыли в технологических аппаратах и воздуховодах ниже НКПР (или применение взрывозащитных устройств при превышении); удаление избыточного тепла от оборудования; поддержание нормируемых параметров микроклимата для персонала; предотвращение накопления статического заряда, способного инициировать взрыв пылевоздушной смеси.
2. Физико-химические свойства мучной пыли как взрывоопасного вещества
2.1. Дисперсный состав и взрывоопасные характеристики
Мучная пыль представляет собой дисперсную систему твёрдых частиц, взвешенных в воздухе. Взрывоопасность пыли определяется её дисперсным составом, химическим составом, влажностью и температурой. Основные взрывоопасные характеристики муки различных видов:
Пшеничная мука в/с
Ржаная мука
Кукурузная мука
Крахмал картофельный