A fémek nem éghetők, de poraik robbanóképesek – Mitől függ a robbanásveszély?

forrás: https://www.vedelem.hu/hirek/0/4135-a-femek-nem-eghetok-de-poraik-robbanokepesek-–-mitol-fugg-a-robbanasveszely

Egyre gyakoribb a különleges fémek alkalmazása és feldolgozása. Az éghető szilárd anyagokról és azok porairól részletes ismereteink vannak. Mit érdemes tudnunk a nem éghető fémekről, és a nem éghető fémek porok veszélyeiről?


Nem éghető, de robbanóképes porok veszélyei

A nem éghető szilárd anyagok könnyen megmunkálhatók és mindennapi használatuk változatos. A veszélyhelyzetek a fémek vágása, marása, csiszolása, polírozása és a szemcseszórásos felülettisztítás során merülnek fel. A nem éghető fémek között azoknak a porai robbanásveszélyesek, amelyek hő vagy más energiaátvitel hatására oxidálódni képesek.

Ha a fémtömböt csiszolják, az abból keletkező finom por már gyúlékony, sőt robbanásra is képes. Az oka, hogy ugyanazon anyagmennyiséghez nagyságrendekkel nagyobb felület tartozik, amely felületen az oxidáció intenzitása is lényegesen nagyobb. Egyetlen porszemcse beizzásakor láncreakció indulhat, amit porrobbanás követhet. Robbanásveszély csak lebegő porok esetén alakul ki, mert ilyenkor lehet jelen a robbanáshoz szükséges por-levegő keverék. A leülepedett por ilyen szempontból veszélytelen, viszont másodlagos veszélyt rejt magában, mert a robbanás a leülepedett port is felkeverheti.

 A fémek csoportjai

Az alkálifémek: lítium, nátrium, kálium, rubídium, cézium. Hidrogénfejlődés mellett hevesen reagálnak vízzel, a nehezebb alkáli fémek reakciója hevesebb. Nagy kémiai aktivitásuk miatt olaj alatt kell őket tárolni, és a természetben sem fordulnak elő elemi állapotban, csak sóik formájában.

Az alkáliföldfémek: berillium, magnézium, kalcium, stroncium, bárium és rádium.Vízzel való reakciójuk nem annyira heves, mint az alkáli fémeké. Kivétel a berillium, ami a vízzel sem reagál, a magnézium csak vízgőzzel, a kalcium pedig csak meleg vízzel lép reakcióba.

  • A magnézium kevésbé reakcióképes, mert a felületén összefüggő oxidréteg alakul ki, ami megóvja a további oxidációtól.
  • Az alkáli földfémek közül a berillium a csoport többi elemétől erősen eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokat mutat. Rideg, kemény fém, kevésbé reakcióképes.
  • Kénnel, nitrogénnel, és a berillium kivételével a hidrogénnel is közvetlenül reakcióba lépnek.

Az átmeneti fémek közé tartozik a szkandium, ittrium, lantán, titán, vanádium, króm, mangán, vas, kobalt, nikkel, réz, cink, ezüst, kadmium, volfrám, platina, arany, higany és tantál.

  • Jó katalizátorok.
  • A higany kivételével szilárd halmazállapotúak.

A széncsoportba tartozó fémek: szilícium, germánium, ón, ólom és fleróvium. A fleróvium mesterséges radioaktív elem, néhány tulajdonsága a nemes gázokéra hasonlít, de így is a fémek közé sorolható.

A kalkogének csoportjába a következő fémek tartoznak: szelén, tellúr és polónium. Félvezetők, tulajdonságaikban keverednek a fémek és a szigetelő anyagok jellemzői.

A halogének csoportjába tartozó fém az asztácium. Az asztácium a félfémek közé is besorolható radioaktív elem. 

A földfémek csoportjába a következő fémek tartoznak: bór, alumínium, gallium, indium, tallium és nihómium.

 A fémek reakcióképessége

Az oxidáció hevessége függ

  • szemcsemérettől és annak szabad felületétől
  • a levegő páratartalmától
  • oxigén koncentrációtól
  • környezeti hőmérséklettől
  • gyújtóforrás energiájától

 Mikor keletkezhet hibrid keverék?

  • magas hőmérsékleten, amely bontja a vizet
  • magas hőmérsékleten, amely az olajból, vagy kenőanyagból gőzfázist vált ki
  • szemcseszóráskor a felületen levő anyagból alakulhat ki robbanóképes keverék
  • festék maradéktól, olajfolttól

 Miért veszélyesebb a hibrid keverék?

Ez azért veszélyesebb, mert a hibrid keverék gyújtásra érzékenyebb alkotója porrobbanást okozhat olyan gyújtóforrás esetén is, amely a homogén porkeveréket normál körülmények között nem gyújtaná be.

Bónusz János ny. tű. alez.

Robbanóképes közegek – szabványok magyar nyelven

forrás: https://www.vedelem.hu/hirek/0/4129-robbanokepes-kozegek-–-szabvanyok-magyar-nyelven

A Magyar Szabványügyi Testület 2024. március 1-jén az MSZ EN ISO/IEC 80079 sorozat három további részének magyar nyelvű változatát tette közzé. Ezeket ismertetjük.

MSZ EN ISO/IEC 80079-20-1:2020 Robbanóképes közegek. 20-1. rész: Anyagjellemzők a gázok és gőzök osztályozásához. Vizsgálati módszerek és adatok (ISO/IEC 80079-20-1:2017, tartalmazza a 2018. évi 1. helyesbítést)

Az MSZ EN ISO/IEC 80079 szabványsorozat e része gázok és gőzök osztályozásához nyújt útmutatást. Vizsgálati módszert ír le a kísérletileg biztos legnagyobb résvastagság mérésére gáz-levegő keverékek vagy gőz-levegő keverékek esetében normál hőmérsékleti és nyomásviszonyok mellett a megfelelő alkalmazási csoport kiválasztására. Ez a dokumentum azt a vizsgálati módszert is leírja, amelyet a gőz-levegő vagy gáz-levegő keverékek öngyulladási hőmérsékletének légköri nyomáson való megállapításakor alkalmaznak, a gyártmány megfelelő hőmérsékleti osztályának kiválasztására.

Az anyagok kémiai jellemzőinek megjelölése segítséget nyújt a robbanásveszélyes térségekben használt gyártmányok kiválasztásában.

MSZ EN ISO/IEC 80079-20-2:2016 Robbanóképes közegek. 20-2. rész: Anyagjellemzők. Gyúlékony porok vizsgálati módszerei (ISO/IEC 80079-20-2:2016)

Ez a szabvány vizsgálati módszereket ír le éghető por és éghető porrétegek azonosítására, hogy lehetővé tegye azon térségek besorolását, ahol ilyen anyagok előfordulnak, az éghető por jelenlétében használt villamos és mechanikus berendezések megfelelő kiválasztásának és létesítésének elősegítése céljából.

A megadott vizsgálati módszerek nem vonatkoznak:

  • ismert robbanóanyagok, hajtóanyagok (pl. puskapor, dinamit) vagy olyan anyagok vagy anyagok keverékeire, amelyek bizonyos körülmények között hasonló módon viselkedhetnek, vagy
  • robbanóanyagok és hajtóanyagok poraira, amelyek nem igényelnek az égéshez légköri oxigént, vagy piroforos anyagokra.

MSZ EN ISO/IEC 80079-34:2020 Robbanóképes közegek. 34. rész: Minőségirányítási rendszerek alkalmazása robbanásbiztos termékek gyártásához (ISO/IEC 80079-34:2018)

Ez a dokumentum a tanúsítványoknak megfelelő robbanásbiztos termékek gyártásához szükséges minőségirányítási rendszer létrehozására és fenntartására vonatkozó egyedi követelményeket és információkat határozza meg. Bár ez nem zárja ki az MSZ EN ISO 9001:2015 céljaival kompatibilis és azzal egyenértékű eredményeket szolgáltató egyéb minőségirányítási rendszerek alkalmazását, a minimumkövetelményeket ez a dokumentum adja meg.

Forrás: MSZT Nagy Gábor2024. március