Esplosioni di polveri combustibili e incendi di polveri metalliche di classe D¶

Quasi tutti i materiali organici solidi o metalli ossidabili che possono bruciare in massa, e molti materiali che sembrano completamente non infiammabili in forma solida, come alluminio, titanio, magnesio, ferro, amido di mais, zucchero a velo, farina di frumento, segatura di legno, carbone e resina plastica, esploderanno con la forza distruttiva di una bomba aria-carburante quando macinati in fini particelle microscopiche e sospesi come una nuvola di polvere nell'aria. Poiché una nuvola di particelle di polvere da 50 micron espone una superficie all'ossigeno atmosferico migliaia di volte maggiore rispetto a un blocco solido di legno o metallo, una singola scintilla elettrostatica, un cuscinetto di un trasportatore surriscaldato o una scintilla da attrito di metallo vagante possono innescare un'onda di deflagrazione supersonica che corre attraverso una struttura a centinaia di metri al secondo, generando pressioni fino a da 7 a 10 bar (da 100 a 145 libbre per pollice quadrato / psi), più di dieci volte la pressione necessaria per demolire silos di cemento armato ed edifici strutturali in acciaio.

Ciò che rende le esplosioni di polveri industriali particolarmente letali è la sequenza di esplosione primaria-secondaria in due fasi. Quando si verifica un piccolo incendio o scoppio primario localizzato all'interno di un collettore di polveri, di un ascensore a tazze o di un mulino a martelli, l'onda di pressione scuote le travi a I strutturali sopraelevate dell'edificio, le parti superiori delle condutture e i controsoffitti. Se anche solo 0,8 millimetri (1/32 di pollice) di segatura, polvere di grano, zucchero o polvere metallica si sono accumulati su quelle travi in ​​alto, l'onda d'urto scuote la polvere depositata in un'enorme nuvola ampia quanto la stanza che si accende una frazione di secondo dopo in una catastrofica esplosione secondaria di polvere in tutto l'impianto. Inoltre, quando i metalli reattivi finemente suddivisi (come trucioli di magnesio, polvere di molatura di alluminio, trucioli di titanio o polveri metalliche per stampa 3D) prendono fuoco, spruzzare acqua, schiuma o un estintore chimico secco ABC standard sul metallo in fiamme provoca un'esplosione istantanea di gas idrogeno e vapore. Sapere come evacuare immediatamente dopo che qualsiasi attrezzatura minore "esplode" prima che colpisca l'esplosione secondaria, perché non si deve mai usare aria compressa per abbattere travi polverose o inondare con acqua un mucchio di metallo in fiamme e come soffocare un fuoco metallico di Classe D con sabbia secca o flusso di cloruro di sodio salva vite umane.

Fallo adesso¶

1. Evacuare immediatamente l'intero edificio se si sente un "pop", un tonfo o un lampo attutito all'interno di un depolveratore, di una gamba per cereali, di un silo o di un condotto. Quel tonfo iniziale è una deflagrazione primaria della polvere; in pochi secondi, la sua vibrazione può scuotere la polvere accumulata dalle travi soprastanti e innescare una catastrofica esplosione secondaria in tutto l'edificio. Portare l'uscita a livello del suolo più vicina verso un'area di assemblaggio aperta controvento ad almeno 100 metri (330 piedi) lontana da silos e tramogge di polvere esterne.
2. Non spruzzare MAI acqua, schiuma di classe A, anidride carbonica (\(CO_2\)) o un estintore chimico secco multiuso standard ABC su un mucchio di polvere o trucioli metallici in fiamme (alluminio, magnesio, titanio, zirconio, sodio o litio). A temperature superiori a 2.000 gradi Celsius (3.600 gradi Fahrenheit), i metalli reattivi che bruciano strappano le molecole di ossigeno direttamente dall'acqua (\(H_2O\)) e \(CO_2\), liberando esplosivo gas idrogeno e schegge di metallo fuso esplose in tutto il negozio.
3. Soffocare una piccola polvere metallica di Classe D incipiente o un incendio di trucioli seppellendolo delicatamente sotto un agente di polvere secca di Classe D dedicato (cloruro di sodio, polvere di rame o grafite), sabbia di fonderia secca o fori di ghisa asciutti. Non far esplodere mai un getto di estintore pressurizzato direttamente in un mucchio di polvere metallica in fiamme, che solleva il metallo in fiamme in una nuvola di polvere esplosiva nell'aria; applicare l'agente secco delicatamente con una paletta dal manico lungo o una bacchetta applicatrice di classe D a bassa velocità.
4. Non aprire MAI il portello di ispezione di un bidone della segatura fumante, di un silo di grano o di un raccoglitore di polveri a sacco. L'apertura di un portello immette ossigeno fresco in un mucchio di polvere fumante priva di ossigeno e solleva una nuvola di polvere sospesa direttamente sopra le braci ardenti, provocando un'immediata esplosione di polvere di ritorno in faccia.
5. Lasciati cadere a terra e proteggi le vie respiratorie se vieni sorpreso da un incendio improvviso o da un'ondata di deflagrazione di polvere. Se una nuvola di polvere si accende intorno a te, appiattisciti immediatamente (il calore e la sovrapressione si concentrano verso l'alto verso il soffitto), trattieni il respiro o respira attraverso un panno bagnato per evitare che la polvere surriscaldata bruci la trachea e striscia basso sotto il fumo non appena passa il fronte di fiamma da 1 a 3 secondi.
6. Chiama immediatamente il numero di emergenza locale (911 negli Stati Uniti e in Canada, 112 nell'Unione Europea, 999 nel Regno Unito). Avvisare specificamente i vigili del fuoco in arrivo se stanno bruciando silos di polvere combustibile o metalli reattivi di Classe D (polvere di magnesio, alluminio o titanio), in modo che i vigili del fuoco non applichino tubi dell'acqua ad alta pressione al metallo o ai bidoni della polvere; controllare numeri di emergenza e brucia.

flowchart TD
    Start["Emergenza polvere combustibile o polvere metallica"] --> Incident{"Che tipo di polvere o metallo si sta verificando?"}
    Incident -->|"Scoppio, scosse o flash soffocati nel condotto/nel filtro/nel silo"| PrimaryBlast["AVVERTENZA ESPLOSIONE DI POLVERI PRIMARIE<br/>1. Attiva immediatamente l'arresto di emergenza dell'impianto/l'allarme di evacuazione<br/>2. Evacuare l'edificio in pochi secondi PRIMA dell'esplosione secondaria della polvere delle travi<br/>3. Stare lontani dalle prese d'aria esterne per l'esplosione dei filtri a maniche e dai tetti dei silos"]
    Incident -->|"Incendio covante all'interno del collettore di polveri, del silo o delle tramogge"| Smolder["1. Spegnere immediatamente la ventola del raccoglitore di polvere e le serrande del convogliatore<br/>2. Non aprire MAI i portelli di accesso o colpire i cumuli di polvere fumante (rischio di esplosione di ritorno d'aria)<br/>3. Evacuare e attendere l'intervento specializzato dei vigili del fuoco con gas inerte/diluvio"]
    Incident -->|"Polvere metallica, schegge o polvere per stampa 3D in fiamme (Classe D)"| MetalFire["1. Non utilizzare MAI acqua, schiuma, CO2 o estintori ABC standard<br/>2. Spegnere le ventole di ventilazione in modo che la polvere metallica in fiamme non venga sollevata nell'aria<br/>3. Soffocare delicatamente i piccoli incendi utilizzando un misurino di polvere di classe D (Met-L-X / Lith-X / Copper) o sabbia secca<br/>4. Se l'incendio si propaga o coinvolge polvere metallica in grandi quantità: Evacuare immediatamente"]
    PrimaryBlast --> Medical["Trattare le ustioni improvvise con acqua corrente fredda (20 minuti) e verificare eventuali lesioni da inalazione"]
    Smolder --> Medical
    MetalFire --> Medical

Il Pentagono delle polveri combustibili e la trappola esplosiva secondaria¶

Come i solidi ordinari diventano altamente esplosivi¶

La maggior parte delle persone ha familiarità con il classico Triangolo del fuoco (carburante, ossigeno e una fonte di accensione). Affinché un materiale solido produca un'esplosione di polvere combustibile, devono essere aggiunte due condizioni fisiche aggiuntive, formando il Pentagono a cinque lati per l'esplosione di polvere combustibile:

1. Polvere combustibile (carburante con dimensioni microscopiche delle particelle): Generalmente definita dalla National Fire Protection Association (NFPA) come particelle solide finemente suddivise 500 micron (0,5 millimetri) o più piccole di diametro (in grado di passare attraverso un setaccio standard U.S. n. 40), con particelle inferiori a 75 micron (fini come talco o farina) che rappresentano il rischio di esplosione più violenta.
2. Ossigeno (ossidante): presente nella normale aria del luogo di lavoro al 20,9%.
3. Fonte di accensione (calore/scintilla): Scarica elettrostatica all'interno di tubi di aspirazione in plastica senza messa a terra, scintille da attrito provenienti da un bullone allentato all'interno di una smerigliatrice, un cuscinetto a sfere surriscaldato su un nastro trasportatore, scorie di saldatura calde o combustione spontanea autoriscaldante in grano umido o pellet di legno.
4. Dispersione nell'aria (nuvola di polvere sospesa al di sopra della concentrazione minima esplosiva/MEC): Un mucchio piatto di farina o segatura posato tranquillamente su un pavimento può bruciare lentamente, ma non può esplodere finché un disturbo fisico non lo solleva nell'aria a una concentrazione superiore a circa 20-60 grammi per metro cubo (da 0,02 a 0,06 once per piede cubo). A quella concentrazione, la nuvola di polvere è così densa che non è possibile vedere chiaramente una lampadina da 25 watt o un collega che si trovi a una distanza compresa tra 1,5 e 2 metri.
5. Confinamento (recinzione): quando la nube di polvere dispersa si accende all'interno di un recipiente chiuso, una conduttura, un ascensore a tazze o una stanza con quattro pareti e un tetto, il gas surriscaldato in rapida espansione non può fuoriuscire, causando un aumento esponenziale della pressione fino alla rottura violenta del recipiente o dell'edificio.

(Nota importante: anche senza confinamento, solo dai punti da 1 a 4, una nuvola di polvere accesa produce una letale palla di fuoco flash comburente con una temperatura compresa tra 1.000 e 2.000 gradi Celsius che provoca ustioni fatali a tutto spessore e incenerimento delle vie aeree sul pavimento di un'officina aperta.)

Perché la "Esplosione Secondaria" distrugge intere fabbriche¶

I rapporti di indagine del Chemical Safety and Hazard Investigation Board (CSB) degli Stati Uniti e dell'Health and Safety Executive (HSE) del Regno Unito mostrano che i lavoratori raramente vengono uccisi dall'accensione iniziale all'interno di una macchina. Invece, si verificano vittime durante l'Esplosione secondaria Domino:

1. Anni di accumulo invisibile sopra la testa: La polvere sottile e fuggitiva fuoriesce da seghe, levigatrici, trasportatori di cereali, zuccherifici o miscelatori di polveri e fluttua verso l'alto grazie alle calde correnti d'aria termica, depositandosi silenziosamente sopra le travi a I orizzontali sopraelevate, i portacavi, le lampade fluorescenti e i pannelli acustici del controsoffitto dove gli spazzini non la vedono mai.
2. Regola della graffetta da 0,8 millimetri (1/32 di pollice): Secondo NFPA 652 / NFPA 660, se la polvere organica depositata copre solo il 5% dell'impronta di una stanza (comprese le superfici delle travi sospese) fino a una profondità di 0,8 millimetri (1/32 di pollice, lo spessore di una graffetta standard), è già presente abbastanza carburante da riempire l'intera stanza dal pavimento al soffitto con una nuvola di polvere esplosiva se agitata. sciolto.
3. L'innesco dell'onda d'urto acustica: Una lieve deflagrazione primaria si verifica all'interno di un collettore di polveri o di un silo per cereali intasato, con il suono di un tuono lontano o di un pallet caduto. Quell'onda di pressione si increspa lungo le condutture in acciaio e scuote la struttura dell'edificio.
4. Dal soffitto piove carburante: Milioni di grammi di polvere secca e polverosa piovono dalle travi sopraelevate e dal controsoffitto sull'intero stabilimento lungo 100 metri, creando un'istantanea nebbia di polvere che si estende in tutto l'edificio. Mezzo secondo dopo, il getto di fiamma proveniente dal condotto rotto raggiunge la nuvola di polvere in caduta e fa esplodere l'intero edificio con un'esplosione secondaria (a volte seguita da esplosioni terziarie attraverso tunnel e silos collegati).

Incendi di metalli combustibili di classe D: alluminio, magnesio, titanio e polveri per stampa 3D¶

Perché l'acqua e gli estintori standard provocano l'esplosione di incendi metallici¶

Nelle officine meccaniche, nella produzione aerospaziale, nella pressofusione automobilistica, nelle fonderie e nella produzione additiva (stampa 3D di metalli/sinterizzazione laser diretta dei metalli), gli operatori lavorano, macinano, lucidano o sinteriscono al laser metalli reattivi tra cui magnesio, alluminio, titanio, zirconio, afnio, litio, sodio e potassio.

Quando la polvere metallica finemente suddivisa, i trucioli di perforazione, i trucioli di tornio o i fanghi di rettifica bagnati si infiammano, bruciano a temperature estreme comprese tra 2.000 e 3.300 gradi Celsius (3.600 e 6.000 gradi Fahrenheit) con un bagliore bianco accecante o ultravioletto:

1. Perché l'acqua (\(H_2O\)) innesca una detonazione dell'idrogeno: A 2.500 gradi Celsius, i metalli reattivi hanno un'affinità chimica per l'ossigeno molto più forte rispetto all'idrogeno. Nell'istante in cui un singolo flusso d'acqua colpisce la polvere di magnesio, alluminio o titanio in fiamme, il metallo fuso strappa gli atomi di ossigeno direttamente dalle molecole d'acqua per formare ossido metallico, rilasciando enormi quantità di idrogeno gassoso libero (\(H_2\)) secondo la reazione violentemente esotermica: $\(\text{Mg} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{MgO} + \text{H}_2\uparrow + \text{Calore}\)$ L’idrogeno liberato si mescola con l’aria dell’officina ed esplode istantaneamente, mentre l’acqua rimanente si trasforma in vapore (espandendosi di 1.700 volte in volume), scagliando globuli incandescenti di metallo fuso fino a 30 metri (100 piedi) in ogni direzione.
2. Perché gli estintori ad anidride carbonica (\(CO_2\)), Halon e prodotti chimici secchi ABC falliscono ed esplodono:
3. Anidride carbonica (\(CO_2\)): La combustione di magnesio, titanio e alluminio brucia attraverso l'anidride carbonica pura, eliminando gli atomi di ossigeno dal gas \(CO_2\) e lasciando dietro di sé la fuliggine nera del carbonio mentre si accelera il fuoco.
4. Prodotti chimici secchi multiuso standard ABC (fosfato monoammonico) e BC (bicarbonato di sodio): A 2.500 gradi Celsius, il fosfato di ammonio si decompone violentemente e reagisce con il magnesio o l'alluminio in fiamme, mentre il getto di propellente di azoto ad alta pressione di un estintore standard fa esplodere nell'aria la polvere metallica fine che brucia, trasformando un piccolo incendio su un banco di lavoro in un'esplosione fatale di polvere metallica di classe D.
5. Il gas azoto (\(N_2\)) NON è inerte verso tutti i metalli: Mentre il gas azoto soffoca gli incendi organici, la combustione di titanio, magnesio e zirconio reagisce chimicamente direttamente con l'azoto ad alte temperature per formare nitruri metallici, continuando a bruciare anche in un'atmosfera composta al 100% di azoto (solo il gas puro Argon o elio è veramente inerte alla combustione del titanio).

La trappola nascosta "Thermite" nei macinatori e nei depolveratori di officine miste¶

Una delle cause più frequenti di incendi mortali di metalli in officina si verifica quando un macchinista utilizza la stessa levigatrice a nastro, smerigliatrice da banco o aspiratore di polveri a secco per rettificare sia alluminio che acciaio al carbonio (metallo ferroso):

• La macinazione dell'acciaio al carbonio produce polvere fine rivestita di ossido di ferro (\(\text{Fe}_2\text{O}_3\), ruggine).
• La macinazione dell'alluminio produce polvere di alluminio fine (\(\text{Al}\)).
• Una miscela intima di polvere di ossido di ferro e polvere di alluminio è la formula chimica esatta della Termite. La prossima volta che un lavoratore tocca un pezzo di acciaio sulla mola e invia una calda scintilla arancione lungo lo scivolo di scarico nel mucchio di polvere mista di alluminio e ruggine, la miscela innesca una reazione autoossidante di termite a 2.500 gradi Celsius (4.500 gradi Fahrenheit) che brucia direttamente attraverso il pavimento di ghisa della macchina e non può essere estinta nemmeno sott'acqua perché fornisce il proprio ossigeno dall'ossido di ferro.

Protocollo passo passo per estinguere un piccolo incendio di un metallo di Classe D¶

Tentare di controllare un incendio di metallo reattivo solo se è piccolo, confinato in una piccola pila di trucioli/trucioli o in un singolo vassoio della macchina e non si è sollevato in una nuvola di polvere sospesa nell'aria. Se un depolveratore, uno scrubber a umido (la cui circolazione dell'acqua non funziona) o un fusto pieno di polvere metallica è in fiamme, evacuare immediatamente l'edificio.

1. Spegnere immediatamente le ventole di ventilazione locale e le pompe del liquido di raffreddamento della macchina: L'arresto del flusso d'aria impedisce che la polvere in fiamme venga risucchiata nei condotti sopraelevati dove può esplodere.
2. Proteggi i tuoi occhi dalle intense radiazioni ultraviolette (UV): La combustione di magnesio e titanio emette luce ultravioletta accecante e luce bianca attinica che può causare grave fotocheratite ("flash del saldatore") in pochi secondi; guardare indirettamente o indossare occhiali di sicurezza/visiera protettivi; vedere corpo estraneo nell'occhio, abrasione corneale e bave di saldatura.
3. Seleziona SOLO un agente estinguente verificato di Classe D abbinato al metallo specifico:
4. Polvere secca di classe D a base di cloruro di sodio (ad es. Met-L-X / Super-D): Contiene sale di cloruro di sodio polverizzato secco miscelato con additivi termoplastici. Adatto per fuochi a truciolo magnesio, sodio, potassio e alluminio; il calore scioglie il sale formando una crosta ermetica che esclude l'ossigeno. (NON utilizzare su fuochi al litio.)
5. Agente di classe D in polvere di rame (Navy 125S): Progettato specificamente per incendi di litio e leghe di litio; leghe di rame con litio fuso per formare una crosta non reattiva che conduce via il calore.
6. Agente di classe D in polvere di grafite (G-Plus / Lith-X): Conduce il calore e soffoca gli incendi di litio, magnesio, titanio e zirconio senza reagire chimicamente.
7. Sabbia di fonderia secca o perforazioni di ghisa secche (improvvisazione in negozio di emergenza): Se un estintore giallo di Classe D dedicato non è a portata di mano, puoi soffocare una piccola pila di trucioli di magnesio o alluminio in fiamme sul banco da lavoro utilizzando sabbia silicea completamente asciutta, sale da cucina/salgemma asciutto o perforazioni di tornio in ghisa pulite e asciutte conservate in un secchio sigillato a prova di umidità. (Avvertenza: non utilizzare mai sabbia esterna umida o ghiaia bagnata proveniente dal cortile; l'umidità all'interno della sabbia umida causerà un'esplosione di vapore/idrogeno.)
8. Applicare delicatamente l'agente utilizzando una paletta dal manico lungo o un applicatore a bassa velocità:
9. Non lanciare mai la polvere direttamente al centro della polvere metallica in fiamme. Se si utilizza un estintore pressurizzato giallo di Classe D, allontanarsi di 1,5-2,5 metri (da 5 a 8 piedi), aprire delicatamente la valvola dell'applicatore dell'ugello in modo che una nevicata morbida e a bassa velocità di polvere si drappi sul fuoco e creare uno strato uniforme spesso di almeno 3-5 centimetri (da 1,2 a 2 pollici) che copra completamente il metallo in fiamme.
10. Se si utilizza un secchio di polvere di classe D o sabbia asciutta, utilizzare una pala piatta dal manico lungo per stendere delicatamente la polvere attorno al perimetro e sopra i trucioli in fiamme senza mescolare o lanciare il metallo.
11. Non disturbare il mucchio incrostato finché non si è raffreddato completamente: Sotto la crosta di sale o sabbia fusa, il metallo fuso rimane al di sopra della sua temperatura di autoaccensione per un periodo compreso tra 30 e 90 minuti. Se una macchia rossa calda brucia attraverso la crosta, aggiungi delicatamente un altro misurino di polvere di classe D su quella macchia. Non colpire o spalare mai la pila finché un termometro a infrarossi senza contatto non mostra che si è raffreddata a temperatura ambiente.

Pronto soccorso per lesioni da esplosione di polvere e ustioni da metallo¶

I sopravvissuti a un incendio improvviso di polvere combustibile o a un'esplosione secondaria subiscono una complessa combinazione di lesioni termiche, inalatorie e barotrauma:

1. Spostare la vittima all'aria fresca controvento ed estinguere gli indumenti da lavoro fumanti ("Stop, Drop, and Roll" o inzupparli con acqua, A MENO CHE non siano ricoperti di polvere metallica reattiva):
2. Se gli indumenti di un lavoratore stanno bruciando a causa di un incendio di polvere organica (legno, grano, zucchero, farina, carbone, plastica), bagnarli immediatamente con acqua o con una doccia di sicurezza.
3. Eccezione critica per polvere metallica reattiva sugli indumenti: Se le tute di un lavoratore sono ricoperte di polvere di magnesio, alluminio, litio o sodio incombusta o in fiamme, non metterle sotto un piccolo rivolo d'acqua; aiutarli a togliere immediatamente la tuta esterna (utilizzando delle cesoie per traumi per tagliare via gli indumenti) mentre si spazzola via la polvere secca sciolta PRIMA di raffreddare la pelle ustionata sottostante con abbondante acqua corrente per 20 minuti; vedere gravi ustioni e vampate chimiche.
4. Valutazione del danno immediato da inalazione termica delle vie aeree: Quando un lavoratore inala durante una deflagrazione di polvere, particelle microscopiche di polvere in fiamme vengono trascinate in profondità nella faringe e nella trachea. Cerca peli nasali bruciacchiati, fuliggine intorno alla bocca o alla lingua, tosse grassa, raucedine o respiro sibilante acuto (stridore). Una via aerea bruciata dalla polvere surriscaldata può gonfiarsi completamente chiudendosi entro 20-45 minuti; far sedere un paziente cosciente e che respira in posizione verticale a 45 gradi (che rallenta l'edema delle vie aeree) e organizzare il trasporto immediato del paramedico per l'intubazione endotracheale precoce.
5. Raffreddare le ustioni cutanee termiche con acqua corrente fresca per 20 minuti, quindi prevenire l'ipotermia: Sciacquare le mani, il viso e le braccia ustionati con acqua corrente fredda (da 15 a 20 gradi Celsius / da 59 a 68 gradi Fahrenheit, mai ghiaccio) per 20 minuti, rimuovere anelli e orologi prima che le dita si gonfino e avvolgere le ustioni in una pellicola trasparente di plastica pulita (disposta longitudinalmente, non avvolta strettamente come un laccio emostatico) o sterile non aderente medicazioni mantenendo caldo il nucleo del paziente con coperte; vedere brucia.
6. Controllare eventuali lesioni da esplosione primarie e terziarie: Se l'esplosione ha fatto saltare i muri o ha scagliato la vittima contro macchinari, valutare la rottura dei timpani, l'esplosione polmonare (tossendo sangue rosa schiumoso, grave mancanza di respiro), schegge penetranti e trauma spinale o cranico; vedere esplosioni di fuochi d'artificio, ustioni da stelle filanti e lesioni da scoppio.

Lista di controllo per la pulizia e la prevenzione del rischio di polvere nella struttura¶

La prevenzione di un'esplosione secondaria di polveri o di un incendio in un negozio di Classe D si basa su una rigorosa disciplina ingegneristica e di gestione:

• Applica la "regola della graffetta" da 0,8 millimetri (1/32 di pollice) sulle superfici sopraelevate: Ispeziona settimanalmente la parte superiore delle travi a I sopraelevate, le condutture, gli apparecchi di illuminazione e i controsoffitti. Se la polvere depositata nasconde il colore della vernice sottostante o supera gli 0,8 millimetri (1/32 di pollice) sul 5% dell'area della stanza, spegnere le fonti di accensione e pulire immediatamente.
• Non utilizzare MAI aria compressa ("sgonfiaggio") o spazzamento a secco per pulire la polvere combustibile: Soffiare la segatura, la farina o la polvere metallica accumulata dalle travi o dalle macchine con un ugello ad aria compressa da 6 bar (90 psi) crea l'esatta nuvola di polvere esplosiva sospesa necessaria per far saltare in aria l'edificio. Utilizzare solo aspirapolvere antideflagranti di Classe II, Divisione 1 (contenitori metallici a sicurezza intrinseca, con messa a terra statica e tubi conduttivi, mai un aspiratore residenziale in plastica).
• Non utilizzare mai tubi in plastica in PVC per la lavorazione del legno o per la raccolta di polveri industriali: La segatura dispersa nell'aria che scorre attraverso il tubo in plastica in PVC non conduttivo genera decine di migliaia di volt di elettricità statica; utilizzare condutture metalliche a spirale messe a terra (o collegare e mettere a terra tutti i segmenti di raccolta della polvere in modo continuo).
• Separare rigorosamente la macinazione di alluminio/magnesio da quella di acciaio/ferro (prevenzione della termite): Dedicare macinatori separati e chiaramente segnalati e aspiratori di polvere a umido esclusivamente per alluminio, magnesio o titanio; non macinare mai l'acciaio ferroso su una macchina che contiene polvere di alluminio e pulire quotidianamente le vasche dei fanghi del depuratore a umido in modo che il gas idrogeno non possa accumularsi all'interno della cappa.
• Posiziona estintori gialli di Classe D e secchi di sabbia asciutta entro 10 metri (33 piedi) da tutte le stazioni di lavorazione dei metalli e di stampa 3D: Formare ogni operatore a non tirare mai un estintore ABC o CO2 rosso su un incendio di trucioli metallici.

Domande frequenti¶

Perché è così pericoloso soffiare via segatura o polvere di cereali con un tubo ad aria compressa da travi e macchinari?¶

La polvere depositata su una trave sospesa o sul tavolo di una macchina non può esplodere finché non viene dispersa nell'aria come una nuvola sospesa. Quando un lavoratore utilizza un ugello ad aria compressa ad alta pressione per soffiare la segatura, la farina, lo zucchero o la polvere metallica accumulati dalle travi sopraelevate o dagli armadi elettrici, il getto d'aria solleva chilogrammi di fini particelle microscopiche direttamente in una densa nube sospesa nell'aria che supera la concentrazione minima esplosiva (MEC). Se quella nuvola discendente entra in contatto con una singola lampadina calda, una scintilla della spazzola del motore elettrico, un riscaldatore o una scarica statica generata dal tubo dell'aria stesso, l'intera stanza si accende istantaneamente in un fuoco improvviso o in un'esplosione di polvere. Pulire sempre la polvere combustibile utilizzando sistemi di aspirazione industriale a prova di esplosione, collegati a terra o metodi di lavaggio a umido, ove appropriato.

Come possono i normali ingredienti alimentari come lo zucchero a velo, l'amido di mais o la farina di frumento esplodere come dinamite?¶

Qualsiasi carboidrato organico (zucchero, amido, farina, cereali, cacao, latte in polvere) contiene un'elevata energia chimica, esattamente le stesse calorie che il tuo corpo brucia come combustibile. In una zolletta di zucchero solida o in un mucchio di farina, pochissimo ossigeno può toccare le molecole interne, quindi brucia lentamente o carbonizza. Tuttavia, quando lo zucchero o l'amido vengono macinati in particelle inferiori a 50 micron e sospesi nell'aria come una nuvola di polvere, ogni particella microscopica è completamente circondata da molecole di ossigeno. Quando una scintilla accende una particella, il calore radiante accende simultaneamente tutte le particelle circostanti in una reazione a catena che viaggia a centinaia di metri al secondo, riscaldando l'aria circostante a oltre 1.500 gradi Celsius (2.700 gradi Fahrenheit) in millisecondi e creando un'onda di pressione distruttiva fino a 8 bar (115 psi).

Perché spruzzare acqua su un incendio di magnesio o alluminio provoca una massiccia esplosione?¶

Metalli reattivi come magnesio, alluminio, titanio, zirconio e litio bruciano a temperature estreme comprese tra 2.000 e 3.300 gradi Celsius (3.600 e 6.000 gradi Fahrenheit). A quelle temperature l'acqua ($H_2O$) non raffredda il metallo; invece, il metallo fuso rimuove chimicamente gli atomi di ossigeno dalle molecole d'acqua per formare ossido metallico, rilasciando istantaneamente nuvole di puro idrogeno gassoso esplosivo ($H_2$) mentre l'acqua rimanente viene trasformata in vapore surriscaldato. L'idrogeno gassoso esplode immediatamente nell'aria circostante, facendo esplodere globuli di metallo fuso attraverso la stanza. Soffocare sempre delicatamente i trucioli o la polvere di metallo in fiamme con un agente in polvere secca di Classe D dedicato (come il flusso di sale al cloruro di sodio, polvere di rame o grafite) o sabbia completamente asciutta.

Qual è la "regola della graffetta" per l'accumulo di polvere combustibile in un'officina o in una fabbrica?¶

Secondo la National Fire Protection Association (NFPA 652 e NFPA 660), è possibile eseguire un rapido controllo visivo del rischio di esplosione secondaria di polvere utilizzando lo spessore di una graffetta metallica standard, circa 0,8 millimetri (1/32 di pollice). Se la polvere combustibile depositata (come segatura di legno, polvere di grano, farina, resina plastica o polvere di carbone) si è accumulata fino a uno spessore di 0,8 millimetri (1/32 di pollice) o più su solo il 5% della superficie del pavimento di una stanza (contando la superficie superiore delle travi strutturali a I, dei condotti, dei lampadari e delle attrezzature), quella stanza contiene già abbastanza combustibile depositato per produrre una catastrofica esplosione secondaria di polvere se una piccola vibrazione scuote la polvere nell'aria.

Questa guida fornisce informazioni sulla preparazione alle emergenze e sul primo soccorso in caso di esplosioni di polveri combustibili e incendi di metalli di Classe D e non sostituisce l'ingegneria della sicurezza dei processi industriali o la formazione dei vigili del fuoco. Prendi in considerazione l'idea di frequentare un corso pratico di primo soccorso e RCP presso la Croce Rossa, la St John Ambulance o un'organizzazione locale per la sicurezza.

Guide correlate¶

• Pronto soccorso per ustioni e scottature
• Gravi ustioni e vampate chimiche
• Esplosioni di fuochi d'artificio, ustioni da stelle filanti e lesioni da scoppio
• Impigliamento della presa di forza di macchine agricole e intrappolamento del contenitore del grano
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• Infortuni sul lavoro e infortuni sul lavoro

Fonti controllate¶

• National Fire Protection Association (NFPA, Stati Uniti): Standard sui principi fondamentali delle polveri combustibili (NFPA 652 / Standard consolidato per le polveri combustibili NFPA 660), Standard per la prevenzione degli incendi e delle esplosioni di polveri negli impianti di lavorazione agricola e alimentare (NFPA 61) e Standard per i metalli combustibili (NFPA 484)
• US Chemical Safety and Hazard Investigation Board (CSB, Stati Uniti): rapporto di indagine sullo studio sui rischi di polveri combustibili (rapporto n. 2006-H-1) e rapporti sugli incidenti di Imperial Sugar / Metal Dust
• Amministrazione per la sicurezza e la salute sul lavoro (OSHA, Stati Uniti): Programma nazionale di enfasi sulle polveri combustibili (CPL 03-00-008) e precauzioni antincendio per incendi di metalli combustibili di classe D
• Health and Safety Executive (HSE, Regno Unito): Manipolazione sicura delle polveri combustibili: precauzioni contro le esplosioni (HSG103)
• Institution of Chemical Engineers (IChemE) e Verein Deutscher Ingenieure (VDI 2263): Classificazione dell'indice di deflagrazione \(K_{st}\) per esplosioni di polveri e prevenzione secondaria delle esplosioni