可燃性粉塵は、化学薬品、食品および飲料、ゴム、プラスチック、および大部分の化石燃料発電所を含むさまざまな分野で発生する可能性があります。 それらは、細かく粉砕された有機粒子または金属粒子として見つかります。 粉塵爆発は、従業員や無実の傍観者の死亡を含む、さまざまな企業に重大な損害を引き起こす可能性があります。
ただし、粉塵爆発の可能性は、いくつかの予防措置を講じることで大幅に減少する可能性があります。 それぞれを順番に見ていきましょう。
Dust Safety Science が発行した可燃性粉塵事件報告書によると、粉塵爆発により 2021 年に 163 件の火災と 53 件の爆発が発生し、69 人が死亡、215 人が負傷しました。 一部の企業では、事業の性質上、またスペースが広大であるため、工場内での可燃性粉塵の蓄積を防ぐことができません。 さらに、固体の可燃性要素であれば爆発性粉塵が発生する可能性があるため、多くの分野の処理施設では爆発性粉塵が発生する危険性があります。
作業エリアの表面は、機械の内部に蓄積したり機械から漏れ出た可燃性の粉塵で覆われている可能性があります。 そして、これらの蓄積物が発火源の近くにあるときに空気中に飛散すると、爆発が起こります。 したがって、粉塵爆発は、可燃性粉塵を生成する化学薬品を扱うプロセス会社にとって、安全上の重大な懸念事項です。
なぜ粉塵は可燃性なのでしょうか？
OSHA は、可燃性粉塵を「サイズ、形状、化学組成に関係なく、異なる粒子または破片で構成される固体物質であり、空気またはその他の酸化性媒体中に一定範囲の濃度で浮遊すると、火災または爆燃の危険を引き起こすもの」と定義しています。
固体有機材料（砂糖、小麦粉、穀物、木材など）、多くの金属（アルミニウム、青銅、マグネシウム、亜鉛など）、一部の非金属無機材料、繊維繊維（綿）の大部分は有機物です。または非常に小さな粒子に細かく粉砕された金属粉塵。
一般に、これらの化合物の一部は可燃性ではありませんが、適切な量と濃度で使用すると、燃焼または爆発する可能性があります。 作業スペースでは、これらの粒子が垂木、屋根、集塵機、ダクト、隙間、吊り天井、さらには他の機械に集まる可能性があります。
可燃性粉塵爆発の原因は何ですか?
小さな粒子が酸素にさらされ、火花、金属の残り火、タバコの吸い殻などの発火源と接触すると、粉塵爆発が発生します。 爆燃として知られるこの急速な燃焼プロセスは、高圧の空気波を生成します。 爆燃は、ガスストーブ、木や紙の燃焼、自動車のシリンダー内でのガソリンの燃焼などによって引き起こされる一般的な火災です。
爆燃プロセスが急速に起こると、熱風と火災のガス状副産物 (二酸化炭素) が異常な大気圧を生み出し、壁を吹き飛ばして建物を水平にする可能性があります。
粉塵爆発はなぜ起こるのか?
OSHA によれば、粉塵爆発には 5 つの要因が存在する必要があります。 これらのコンポーネントのいずれかが存在しない場合、爆発は起こりません。
火災には火災の三角形の最初の 3 つの要素が必要です。
1. 可燃性燃料（粉塵）。
2. 発火源としての熱。
3. 空気中の酸素（酸化剤）。
可燃性粉塵爆発には、次の 2 つの要因が存在する必要があります。
4. 適切な数および濃度の粉塵粒子が飛散する。
5. 粉塵雲を制限する。
最後の 2 つのコンポーネントが火の三角形に追加されると、「爆発五角形」が形成されます。
二度の塵の噴出
可燃性粉塵爆発では、一次爆発と二次爆発が頻繁に見られます。 狭い領域 (ダクト、タンク、コレクター、処理チャンバー) 内に浮遊している粉塵が熱源にさらされると、発火して破裂し、最初に主爆発が発生します。 最初の爆発は、さまざまな表面で長期間不活性であった塵を破壊し、かき混ぜます。 この余分な粉塵も発火し、第 2 波、つまり二次爆発が発生します。 爆発に発火する可能性のある余分な粉塵が大量かつ集中しているため、二次爆発は最初の爆発よりも大きな被害を与えることがよくあります。
粉塵爆発を止めて管理するにはどうすればよいでしょうか?
プロセスと使用する材料の性質により、いくつかの業界では粉塵の発生が避けられません。 可燃性粉塵事件報告書によると、2021 年に発生したすべての火災および爆発の大部分は、食料生産 (11.6 パーセント)、農業活動 (36.6 パーセント)、木材加工および木材製品 (18.5 パーセント) で占められています。
粉塵爆発の可能性は、さまざまな予防策を講じることで大幅に減らすことができます。 リスク評価が最初に行われ、これらの中で最も重要です。 これらの評価では、粉塵の粒子サイズ、拡散モード、気流、発火源、換気システムの機能、粉塵雲の封じ込め、物理的障壁など、多くの要素を考慮する必要があります。良いニュースは、今日の調整可能なリスクであることです。評価ソフトウェアには、各組織の独自の業務およびアーキテクチャに合わせて調整できる徹底的な粉塵爆発評価が含まれる場合があります。
企業は、粉塵爆発を回避および制御するために、次のトピックを含むリスク予防計画を実施する必要があります。
リスク評価の方法
粉塵爆発防止のためのリスク評価プロセスの一環として、次の手順を実行する必要があります。
産業プロセスやその作業で使用される材料を含む、すべての可燃性粉塵の発生源を特定します。
明らかかどうかにかかわらず、可燃性粉塵が蓄積する可能性のあるホットスポットを見つけます。
粉塵を空気中に取り込んだり、粉塵雲を生成したりするメカニズムを解明し、
粉塵の収集を減らすために講じられた措置の有効性を評価し、
粉塵がフラッシュ火災や爆発の脅威となる可能性と深刻度を特定します。
考えられる発火源 (炎、熱源、摩擦点、火花、静電気放電など) を特定します。
従業員に危害を加えたり、負傷させたり、死亡させたりする可能性のある可燃性粉塵による爆発や閃光火災の可能性を計算します。
プロセスの評価
可燃性粉塵（材料および副産物）を生成する可能性のある研磨ブラスト、切断、研削、ふるい分け、研磨、洗浄などの製造手順を検討します。
熱間作業（溶接、砥石作業等）を規制するため、作業許可制度を評価する。
発火源の特定
火花、火、炎、ストーブ、熱源、溶接などの潜在的な発火源を探します。
粉塵が電気筐体上に形成されたり、電気筐体に侵入したりする可能性を分析します。
職場における禁煙ポリシーの有効性を分析します。
労働者に対する教育と訓練
火災や爆発の回避と封じ込めに関しては、従業員が最前線で防御します。 彼らは可燃性粉塵の危険性について指導を受けるべきです。 企業は、適切な清掃方法、清掃規則、粉塵を減らし発火源を取り除く手順について指導する必要があります。
事前の情報収集と検討
文献（米国 OSHA の可燃性粉塵ポスターなど）に掲載されている、職場での可燃性粉塵爆発に関連しているアイテムの事例をまとめます。 カナダを含む一部の国では、可燃性粉塵の危険性の可能性について言及することを義務付けています。
清掃手順は粉塵爆発を回避するための重要な要素ですが、無視されることがよくあります。 ほこりがたまる可能性のある空きスペースや張り出した構造物に留意する必要があります。 ダクト、室内の換気や搬送用の機器、天井裏など、ほこりがたまりやすい隠れた場所を探します。 清掃スタッフには、適切なフーバークリーナー (難燃性の有機粒子や粉塵用に作られたもの) を与える必要があります。
