חומר מונע בעירה בצורת אבקה הוא תכשיר אבקתי לבן המיועד במיוחד למניעת שריפות במכרות. הוא פועל בשלושה מנגנונים: יצירת שכבת מגן המניעה את חדירת החמצן, ספיגת חום להורדת הטמפרטורה והפעלת אינרטיות כימית, ובכך מונע את התפתחות התחממות עצמית של הפחם. המוצר עומד בתקן MT/T 700-2019, ומאופיין בשימוש בכמות קטנה וביעילות גבוהה.

מדכא חמצן פודרי

סקירה כללית על המוצר

מדכא חמצן פודרי הוא תכשיר כימי בצורת אבקה לבנה, המיועד במיוחד למניעת שריפות במכרות פחמים. זהו אחד המרכיבים המרכזיים להבטחת בטיחות הייצור במכרה. באמצעות ריסוס או הזרקה למשטח הפחם, הוא יוצר שכבת מונע חמצן ומספק מגן נגד חמצון, אשר עוצר ביעילות את תהליך החמצון והלפיד העצמי של הפחם במגוון מישורים. התכשיר מתאים לכל צרכי המניעה וההגנה מפני שריפות במכרות ובמתקני אחסון והעברת הפחם מעל פני השטח, ועומד בדרישות הסביבתיות והרגולטוריות של בטיחות הייצור במכרות.

עיקרון הטכנולוגיה

מנגנון הפעולה של מדכא חמצון פודרי מתחלק לשלושה מישורים מרכזיים: ראשית, יצירת שכבה מונעת חמצן – לאחר שהמדכא נמס במים, הוא מרסס או מוזרק לתוך נקבוביות וסדקים בפחם, חודר באופן יעיל לשכבות ולסדקים הזעירים, ויוצר על פני השטח של הפחם שכבת מגן נוזלית בעלת תכונות אנטי-אוקסידנטיות בזכות ספיגת המים הגבוהה שלו. בכך הוא מונע את המגע בין הפחם לחמצן, וחותך מראש את התנאים הנחוצים לתגובת החמצון. שנית, ספיגת חום וקירור – כאשר תמיסת המדכא מתאדה, היא סופגת את החום שנוצר בתהליך החמצון של הפחם, כך שהחום לא מצטבר בפחם ואינו מגיע לטמפרטורה המאפשרת לפיד עצמי; בנוסף, מרכיבי המלח האינאניים בו בעלי יכולת ספיגה גבוהה של מים, ולכן לאחר הריסוס או ההזרקה לפחם, השכבה נשארת רטובה לאורך זמן, מה שמפחית עוד יותר את הסיכוי להתלקחויות עצמאיות. Lastly, אינרציה כימית – מולקולות המדכא מתמזגות עם מולקולות הפחם ויוצרות תרכובת יציבה יותר, המקטינה את מספר הרדיקלים החופשיים המעורבים בתגובה בין הפחם לחמצן, מאריכה את תקופת החמצון בטמפרטורות נמוכות ומגבירת את האינרציה הכימית של הפחם בטמפרטורות נמוכות, ובכך מעכבת את התפתחות תגובת החמצון ברמת המולקולה.

לעומת מוצרים בצורת גוש או גרגר, למדכא חמצון פודרי יש שטח פנים גדול יותר, והוא מתמוסס במהירות רבה יותר. במהלך פעולות הכנת התמיסה במכרה, הוא מתמוסס בצורה מלאה יותר ומתפזר באופן אחיד, במיוחד כאשר מערבבים אותו עם טיט צהוב לפני הזרקה או הזרקה דרך קידוחים, מה שמאפשר提高 את יעילות העבודה ואת אחידות אפקט המניעה.

פרמטרי ביצועים

1. צורת המוצר: אבקה לבנה, לא רעילה, ללא ריח וללא זיהום, בעלת פוטנציאל נמוך לפגיעה בציוד, ועומדת בדרישות בטיחות הייצור במכרות.
2. יעילות המניעה: עומד בתקן MT/T 700-2019 “תנאים טכניים כלליים עבור מדכא חמצון לשימוש במניעת שריפות במכרות”, עם שיעור מניעה של לא פחות מ-40% עבור פחם חום ופחם עשן; התמיסה המשולבת ארוכת-הействו משיגה ממוצע של 52.78% מניעה לכל אורך התהליך, וטמפרטורת המעבר של CO בדוגמיות המנעוות עולה ב-10°C בהשוואה לפחם המקורי.
3. ריכוז השימוש: יש להכין תמיסה בריכוז של 15% עד 35%; שימוש במים בשילוב של פי 40 עד פי 100 מביא לתוצאות מניעה טובות.
4. תדירות הריסוס: בפנאי עבודה במכרה – אחת ל-3 עד 5 ימים; בערמות פחם – אחת ל-7 עד 10 ימים.
5. תחומי יישום: מתאים למניעת שריפות בשכבות הפחם במכרות מתחת לפני השטח, וכן בפחם המעובד מעל פני השטח, למעט פחם בעל אחוז גופרית גבוה.

יתרונות מרכזיים

1. יעילות מניעה גבוהה ואפקט הגנה משמעותי: המדכא הפודרי חודר לעומק שכבות הפחם וסדקים זעירים, יוצר על פני השטח של הפחם שכבת מגן נוזלית בעלת תכונות אנטי-אוקסידנטיות, עוטפת היטב את חלקיקי הפחם ומבודדת אותם מחמצן. ממוצע היעילות לכל אורך התהליך עולה על 52%, וטמפרטורת המעבר של CO בדוגמיות המנעוות עולה ב-10°C; במיוחד, מדכא המגנזיום כלוריד מציע יעילות ממוצעת של 63.6% בהפחתת התגובות של פחם גז, בעוד מדכא הסידן כלוריד מספק יעילות ממוצעת של 47.6% בהפחתת התגובות של פחם עשן ארוך. התכשיר מפגין ביצועים מצוינים בכל סוגי הפחם.
2. יתרון הצורה הפודרית: למוצר הפודרי שטח פנים גדול יותר ומהירות מיסוס גבוהה, מה שמאפשר מיסוס מלא יותר והתפלגות אחידה יותר במהלך הכנת התמיסה במכרה, ובכך משפר את יעילות ההכנה ואת אחידות אפקט המניעה. בנוסף, המוצר הוא אבקה לבנה, לא רעילה, ללא ריח וללא זיהום, עם פוטנציאל נמוך לפגיעה בציוד, ועומד לחלוטין בדרישות הסביבתיות של בטיחות הייצור במכרות.
3. צריכת חומר קטנה אך אפקט חזק: ניתן להשיג אפקט מניעה טוב באמצעות מים בשילוב של פי 40 עד פי 100, מה שמקטין משמעותית את כמות החומר לעומת חומרים גליים קודמים, ומפחית את כמות החומרים הנשאפים במכרה במעל 10 פעמים, וכך מוריד את עומס העבודה של עובדי המכרה ואת עלויות החומרים וההובלה.
4. מומחיות טכנולוגית איתנה: החברה המספקת, וויפאנג ג'יאנגצ'אנג לכימיקלים, נוסדה ב-9 בינואר 2015, והיא מתמחה בענף הכימיקלים מזה שנים רבות. ההון המוצהר שלה עומד על 16.5 מיליון יואן,占地面积超过 8,000 מטר רבוע, עם למעלה מ-120 עובדים, ועם מלאי מספיק כדי להבטיח אספקה קבועה ויציבה של המוצר. החברה מחזיקה בפטנטים רבים לריסוס נגד סתימות, במכונה לייבוש נוח לניקוי, ועוד פטנטים שימושיים נוספים, ואף אושרה בשנת 2025 כחברה בינונית-קטנה טכנולוגית בדרג לאומי. איכות המוצר אמינה, והיכולת הטכנולוגית מובטחת.

תפקידי הליבה

1. פונקציה של מניעת חמצן: המדכא הפודרי יוצר על פני השטח של הפחם שכבת מגן נוזלית המכילה מים ושכבת מגן אנטי-אוקסידנטיות, המנעות ישירה מהמגע בין הפחם לחמצן, וחסימת תהליך החמצון והלפיד העצמי של הפחם כבר במקור.
2. פונקציה של ספיגת חום וקירור: בעת התאדות תמיסת המדכא, היא סופגת את החום שנוצר בתהליך החמצון של הפחם, מונעת הצטברות חום בפחם, ומבטיחה שהפחם לא יגיע לטמפרטורה המאפשרת לפיד עצמי, בכך ניתוק תהליך צבירת החום המוביל ללפיד עצמי.
3. פונקציה של אינרציה כימית: מולקולות המדכא מתמזגות עם מולקולות הפחם ויוצרות תרכובת יציבה יותר, המגבירת את האינרציה הכימית של הפחם בטמפרטורות נמוכות, מקטינה את מספר הרדיקלים החופשיים המעורבים בתגובה בין הפחם לחמצן, ומאריכה את תקופת החמצון בטמפרטורות נמוכות, ובכך מעכבת את התפתחות תגובת החמצון ברמת המולקולה.
4. פונקציה של מילוי סדקים: המדכא הפודרי יכול למלא סדקים בתוך עמודי הפחם, להגדיל את יכולת האגירה של המים בפחם, להאריך את משך אפקט המניעה ולהגביר את אפקט המניעה ארוכת-הействו.

ערך מרכזי

1. ערך בטיחות ויעילות המבוסס על נתונים: המוצר עומד בדרישות התקן MT/T 700-2019 עם שיעור מניעה של לא פחות מ-40%; התמיסה המשולבת ארוכת-הействו משיגה ממוצע של 52.78% מניעה לכל אורך התהליך, וטמפרטורת המעבר של CO בדוגמיות המנעוות עולה ב-10°C בהשוואה לפחם המקורי. מדכא המגנזיום כלוריד עם אבקת הגליצריט, למשל, יכול להעלות את טמפרטורת שיא ההתפרקות של החום מ-135°C ל-560°C, תוך הקטנת שטח השיא באופן משמעותי, ובכך מונע את התפרקות החום בצעדים מרובים, מה שמאפשר להוכיח את אפקט המניעה באמצעות נתונים מדויקים.
2. ערך איכות המבוסס על מומחיות וסמכות: המוצר עומד בתקן התעשייתי MT/T 700-2019 “תנאים טכניים כלליים עבור מדכא חמצון לשימוש במניעת שריפות במכרות”, אשר נמצא באחריות המחלקה הממשלתית לפיקוח על בטיחות המכרות, ותחת פיקוח ועדת התקנים לבטיחות המכרות. החברה המספקת, וויפאנג ג'יאנגצ'אנג, אושרה כחברה בינונית-קטנה טכנולוגית בדרג לאומי, מחזיקה בפטנטים שימושיים רבים ובזכויות יוצרים על תוכנות, ויכולתה הטכנולוגית מבטיחה את יציבות המוצרים ויכולת האספקה המתמדת שלהם.
3. ערך עלות ואספקה המבוסס על עובדות: ניתן להשיג אפקט מניעה טוב באמצעות מים בשילוב של פי 40 עד פי 100, מה שמקטין את כמות החומרים הנשאפים במכרה במעל 10 פעמים, ומפחית משמעותית את עלויות החומרים והעבודה. החברה ממוקמת באזור הפיתוח הכלכלי-טכנולוגי של חוף וויפאנג, שם משאבי המלח והטבע עשירים, והתחבורה נוחה, מה שמאפשר קנייה קלה של חומרי גלם ומשלוחים יעילים, ומבטיח אספקה בזמן של המוצר.

קהל היעד

1. חברות מכרות: מנהלות המניעה והשריפה במכרות, אשר נדרשות לבצע באופן קבוע ריסוס של מדכא חמצון פודרי באזורים כמו חללי המכרה, הפינות העליונות והתחתונות, הפחם השטחתי מאחורי המעמדים, עמודי הפחם השבורים לאורך המכרה, פתחי החיתוך וקווי הפסקת הכרייה.
2. נותני שירותים טכנולוגיים לבטיחות המכרות: חברות המספקות שירותי תכנון טכנולוגיים למניעת שריפות, ביצוע ריסוס של מדכא חמצון פודרי ותחזוקה של מערכות המניעה.
3. חברות לספק ציוד למכרות: מיזמי אינטגרציה המספקים מערכות מגן נגד שריפות כגון מערכת ערפל חמצוני ומערכות ניטור באמצעות צינורות.
4. מכרות פתוחים וחברות לאחסון והעברת פחם: מפעילי מאגרי פחם מעל פני השטח ומנהלי מניעת שריפות במקומות אחסון פחם, אשר זקוקים למדכא חמצון פודרי לטיפול יומיומי במניעת שריפות.

יישומים

1. מניעת שריפות עצמאיות בחללי המכרה: חללי המכרה הם אזורים בעלי סיכון גבוה להתלקחות עצמית של פחם遗存, ודרך הזרקה או קידוח של תמיסת מדכא חמצון פודרי לתוך החלל, ניתן לעצור ביעילות את התהליך של חמצון ושריפה עצמית. לאחר המניעה במקום, כאשר הפחם遺存 נופל לחלל, ניתן באמצעות מערכת ניטור באמצעות צינורות לראות כי ריכוז CO יורד באופן משמעותי, מה שמעיד על אפקט מניעה חזק.
2. ריסוס בפינות העליונות והתחתונות ובפחם השטחתי מאחורי המעמדים: הפינות העליונות והתחתונות של פנאי העבודה במכרות, כמו גם הפחם השטחתי מאחורי המעמדים, הן נקודות מפתח לסכנות התלקחות עצמית. באמצעות ריסוס ידני או מכני של תמיסת מדכא חמצון פודרי, ניתן לעצור ביעילות את התהליך של חמצון הפחם השטחתי ולהפחית את הסיכון להתלקחות.
3. הגנה על עמודי הפחם השבורים לאורך המכרה ופתחי החיתוך: בסדקים הפנימיים של עמודי הפחם השבורים לאורך המכרה ופתחי החיתוך, קל מאוד להתרחש התלקחות עצמית עקב חמצון, לכן יש צורך לבצע באופן קבוע הזרקה או ריסוס של מדכא חמצון פודרי כטיפול מניעתי, למלא את הסדקים וליצור שכבת מגן.
4. טיפול בפ bề הפחם בקווי הפסקת הכרייה: במהלך הפסקת הכרייה בפנאי העבודה, פחם קו הפסקת הכרייה חשוף במשך זמן רב, ודרך ריסוס של מדכא חמצון פודרי ניתן ליצור שכבת מגן נגד חמצן, למנוע התלקחות עצמית בשל חשיפה ממושכת.
5. מניעת שריפות במאגרי פחם מעל פני השטח: מאגרי פחם על פני השטח, תחנות מעבר להעברת פחם, ומקומות אחסון פחם אחרים, נמצאים בסיכון להתלקחות בעונת הקיץ החמה או בתנאים של אחסון ממושך. ניתן לבצע ריסוס של תמיסת מדכא חמצון פודרי כטיפול מניעתי, הן עבור כיסוי ריכוז גבוה על פני השטח של הפחם, והן עבור הזרקה בריכוז נמוך לתוך הפחם עצמו.

פתרון לכאב הראש המרכזי

1. איום התלקחות עצמית של הפחם על בטיחות הייצור במכרה: התלקחות עצמית של הפחם היא אחת האסונות הגדולים במכרות, המסכנת את חיי העובדים, גורמת לאובדן משאבים ולנזק לציוד. מדכא חמצון פודרי, באמצעות שלושה מנגנונים – יצירת שכבת מגן נגד חמצן, ספיגת חום וקירור, ואינרציה כימית – עוצר ביעילות את התהליך של התלקחות עצמית, מאט את קצב החמצון של הפחם בטמפרטורות נמוכות, ומאריך את תקופת הלפיד העצמי של הפחם, ובכך מפחית את הסיכון להתלקחות מן היסוד.
2. אפקט לא-עמיד של אמצעי מניעה ושריפה מסורתיים: אמצעי מניעה יחידים כמו הזרקת חנקן או סתימת סדקים往往 אינם יעילים לזמן ארוך, ולא יכולים לעמוד בדרישות המניעה ארוכת-הействו של מחזור הכרייה במכרות. לאחר ריסוס של מדכא חמצון פודרי, השכבה המוגנת על פני השטח של הפחם נשמרת רטובה לאורך זמן ומספקת אפקט מניעה נגד חמצן, והתמיסה המשולבת ארוכת-הействו משיגה ממוצע של 52.78% מניעה לכל אורך התהליך, מה שמבטיח אפקט מניעה עמיד ויציב.
3. כמות גדולה של חומר ותשלומים גבוהים להובלה: חומרים מסורתיים לمنع שריפות דורשים כמות גדולה של חומר, מה שגורם לעומס כבד על ההובלה במכרה ומעלה את עמל העובדים. מדכא חמצון פודרי, לעומת זאת, ניתן להשתמש בו לאחר מים בשילוב של פי 40 עד פי 100, מה שמקטין את כמות החומרים הנשאפים במכרה במעל 10 פעמים, ומפחית משמעותית את עומס העבודה ואת עלויות ההובלה.
4. בחירת מדכא חמצון ללא בסיס תקני: תקן MT/T 700-2019 קובע במדויק את שיעורי המניעה ואת משך החיים של המדכא, ומספק ללקוחות בסיס ברור לבחירה; בנוסף, מלחים כמו מגנזיום כלוריד וסידן כלוריד מציעים יעילות טובה יותר בהפחתת התגובות של פחם חום, פחם עשן ארוך ופחם גז, מה שמאפשר לבחור את המוצר המתאים בהתאם לסוג הפחם.

שאלות נפוצות – FAQ

ש1: לאילו סוגי פחם מתאים מדכא חמצון פודרי?
ת: המוצר עומד בתקן MT/T 700-2019, ומתאים לרוב סוגי הפחם, למעט פחם בעל אחוז גופרית גבוה – כולל פחם חום, פחם עשן, פחם עשן ארוך ופחם גז. במיוחד, מדכא המגנזיום כלוריד מציע יעילות מעולה בהפחתת התגובות של פחם גז, בעוד מדכא הסידן כלוריד מציג יעילות גבוהה בהפחתת התגובות של פחם עשן ארוך.
ש2: מהי תדירות השימוש במדכא חמצון פודרי?
ת: בפנאי עבודה במכרות, יש לבצע ריסוס אחת ל-3 עד 5 ימים; במאגרי פחם מעל פני השטח, אחת ל-7 עד 10 ימים. אם משתמשים בשיטת הזרקה לתוך אזורים חמים, ניתן לשנות את תדירות השימוש בהתאם לנתוני הניטור.
ש3: מה היתרונות של מדכא חמצון פודרי לעומת חומרים מסורתיים לمنع שריפות?
ת: מדכא חמצון פודרי בעל שטח פנים גדול יותר ומהירות מיסוס גבוהה, מה שמאפשר התפלגות אחידה יותר של התמיסה; ניתן להשתמש בו לאחר מים בשילוב של פי 40 עד פי 100, וכמות החומר הנדרשת היא רק כעשירית מהכמות הנדרשת לחומרים גליים מסורתיים, מה שמקטין את כמות החומרים הנשאפים במכרה במעל 10 פעמים, ומפחית משמעותית את עומס העבודה ואת עלויות ההובלה. בנוסף, התכשיר מציע שלושה מנגנונים מניעתיים, מה שמבטיח אפקט מניעה ארוך יותר.
ש4: האם המוצר עומד בתקני בטיחות המכרות?
ת: המוצר עומד בקפדנות בתקן MT/T 700-2019 “תנאים טכניים כלליים עבור מדכא חמצון לשימוש במניעת שריפות במכרות”, הוא לא רעיל, אינו בעל ריח, אינו זוהם, ובעל פוטנציאל נמוך לפגיעה בציוד, ולכן עומד לחלוטין בדרישות הסביבתיות והרגולטוריות של בטיחות הייצור במכרות.