Dust explosion
ধুলো বিস্ফোরণ হল একটি আবদ্ধ স্থানের মধ্যে বাতাসে ঝুলন্ত সূক্ষ্ম কণাগুলির দ্রুত জ্বলন। ধুলো বিস্ফোরণ ঘটতে পারে যেখানে বায়ুমণ্ডলে বা বিশুদ্ধ অক্সিজেনের মতো অন্যান্য জারণকারী বায়বীয় মাধ্যমের উচ্চ-পর্যাপ্ত ঘনত্বে যে কোনও ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা গুঁড়ো জ্বলনযোগ্য উপাদান উপস্থিত থাকে। যখন জ্বালানী একটি দাহ্য পদার্থের ভূমিকা পালন করে, তখন বিস্ফোরণটি জ্বালানী-বায়ু বিস্ফোরণ হিসাবে পরিচিত। কয়লা খনি, শস্য উত্তোলন এবং সাইলো এবং অন্যান্য শিল্প পরিবেশে ধুলো বিস্ফোরণ ঘন ঘন বিপদজনক। এগুলি সাধারণত বিশেষ প্রভাব শিল্পী, চলচ্চিত্র নির্মাতা এবং পাইরোটেকনিশিয়ানদের দ্বারাও ব্যবহৃত হয়, তাদের দর্শনীয় চেহারা এবং নির্দিষ্ট যত্ন সহকারে নিয়ন্ত্রিত পরিস্থিতিতে নিরাপদে সংযত হওয়ার দক্ষতার কারণে। থার্মোবারিক অস্ত্রগুলি সহজেই দাহ্য পদার্থ দিয়ে একটি অঞ্চলকে দ্রুত পরিপূর্ণ করে এবং তারপরে বিস্ফোরক শক্তি তৈরি করার জন্য এটিকে প্রজ্বলিত করে এই নীতিটি কাজে লাগায়। এই অস্ত্রগুলি বর্তমানে বিদ্যমান সবচেয়ে শক্তিশালী অ-পারমাণবিক অস্ত্র। পরিভাষা যদি একটি সীমাবদ্ধ স্থানে দ্রুত জ্বলন ঘটে, তবে প্রচুর অতিরিক্ত চাপ তৈরি হতে পারে, যার ফলে বড় কাঠামোগত ক্ষতি এবং উড়ন্ত ধ্বংসাবশেষ হতে পারে। একটি "বিস্ফোরণ" থেকে শক্তির আকস্মিক মুক্তি খোলা বাতাসে বা একটি সীমাবদ্ধ স্থানে একটি শকওয়েভ তৈরি করতে পারে। যদি শিখার বিস্তার সাবসনিক গতিতে হয়, তবে ঘটনাটিকে কখনও কখনও "ডিফ্লেগ্রেশন" বলা হয়, যদিও আলগা ব্যবহার উভয় ঘটনাকেই "বিস্ফোরণ" বলে। ধুলো বিস্ফোরণকে "প্রাথমিক" বা "গৌণ" প্রকৃতির হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। প্রাথমিক ধুলো বিস্ফোরণ প্রক্রিয়া সরঞ্জাম বা অনুরূপ ঘেরের ভিতরে ঘটতে পারে এবং সাধারণত বাহ্যিক বায়ুমণ্ডলে উদ্দেশ্য-নির্মিত নালীর মাধ্যমে চাপ উপশম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। প্রাথমিক বিস্ফোরণের ফলে কোনও ভবনের ভিতরে ধুলো জমে যাওয়া বিঘ্নিত হয় এবং জ্বলতে থাকে, যার ফলে আরও বিপজ্জনক অনিয়ন্ত্রিত বিস্ফোরণ ঘটে যা পুরো কাঠামোকে প্রভাবিত করতে পারে। ঐতিহাসিকভাবে, ধুলো বিস্ফোরণে প্রাণহানির ঘটনা মূলত গৌণ ধুলো বিস্ফোরণের ফল। ধুলো বিস্ফোরণের জন্য পাঁচটি প্রয়োজনীয় শর্ত রয়েছেঃ একটি দাহ্য ধুলো ধুলো নির্দিষ্ট জ্বলনযোগ্যতার সীমার মধ্যে বাতাসে ছড়িয়ে পড়ে একটি জারণকারী (সাধারণত বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন) রয়েছে একটি ইগনিশন উৎস রয়েছে এলাকাটি সীমাবদ্ধ একটি বিল্ডিং ধূলিকণার একটি ঘের উৎস হতে পারে পোড়ানোর জন্য পরিচিত অনেক সাধারণ উপকরণ ধুলো বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে, যেমন কয়লার ধুলো এবং কাঠের ধুলো। এছাড়াও, শস্য, ময়দা, শ্বেতসার, চিনি, গুঁড়ো দুধ, কোকো, কফি এবং পরাগের মতো অনেক অন্যান্য জাগতিক জৈব পদার্থও বিপজ্জনক ধূলিকণায় ছড়িয়ে পড়তে পারে। গুঁড়ো ধাতু (যেমন অ্যালুমিনিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম এবং টাইটানিয়াম) সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত হলে বাতাসে বিস্ফোরক সাসপেনশন তৈরি করতে পারে। 1878 সালের 2রা মে মিনেসোটায় ময়দার ধুলোর একটি বিশাল বিস্ফোরণে একটি কল ধ্বংস হয়ে যায়, যার ফলে ওয়াশবার্ন এ মিল-এর 14 জন শ্রমিক এবং সংলগ্ন ভবনগুলিতে আরও চারজন শ্রমিক নিহত হন। করাতকল এবং কাঠের কাজের জন্য নিবেদিত অন্যান্য জায়গাতেও একই ধরনের সমস্যা দেখা দেয়। 2010-এর দশকে শিল্প উৎপাদন-স্কেল ধাতব পাউডার-ভিত্তিক অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (এএম)-এর আবির্ভাবের পর থেকে, কখনও কখনও লেজার সিন্টারিং বা অন্যান্য ফিউশন পদ্ধতির পরে অবশিষ্ট অতিরিক্ত ধাতব পাউডারের চিহ্ন থেকে ধুলো বিস্ফোরণ এবং আগুন প্রতিরোধের জন্য আরও তথ্য এবং অভিজ্ঞতার প্রয়োজন বাড়ছে। উদাহরণস্বরূপ, এএম নির্মাণের নিচের দিকে যন্ত্রের ক্রিয়াকলাপে, সাপোর্ট স্ট্রাকচারের পোরোসিটি থেকে মুক্ত অতিরিক্ত পাউডার কাটিং ইন্টারফেস থেকে স্ফুলিঙ্গের সংস্পর্শে আসতে পারে। শুধুমাত্র শিল্পের মধ্যে এই জ্ঞানের ভিত্তি গড়ে তোলার চেষ্টা চলছে না, বরং স্থানীয় দমকল বিভাগগুলির সঙ্গেও এটি ভাগ করে নেওয়ার চেষ্টা চলছে, যারা তাদের জেলার ব্যবসার পর্যায়ক্রমিক অগ্নি-সুরক্ষা পরিদর্শন করে এবং যারা দোকান বা কারখানাগুলিতে অ্যালার্মের উত্তর দেওয়ার আশা করতে পারে যেখানে এএম এখন উৎপাদন মিশ্রণের অংশ। যদিও কঠোরভাবে ধুলো নয়, প্রক্রিয়াকরণের সময় নির্গত কাগজের কণা-বিশেষত ঘূর্ণায়মান, আনরোলিং, ক্যালেন্ডারিং/স্লিটিং এবং শীট-কাটিং-বিস্ফোরণের ঝুঁকি তৈরি করে বলে জানা যায়। এই ধরনের বিপদের সম্মুখীন আবৃত কাগজ কল এলাকা সাধারণত বায়ুবাহিত কাগজের ধুলো বিস্ফোরণের সম্ভাবনা কমাতে খুব উচ্চ বায়ু আর্দ্রতা বজায় রাখে। বিশেষ প্রভাবগুলিতে পাইরোটেকনিকস, লাইকোপোডিয়াম পাউডার এবং নন-ডেইরি ক্রিমার নিরাপদ, নিয়ন্ত্রিত আগুনের প্রভাব তৈরির দুটি সাধারণ উপায়। দ্রুত দহনকে সমর্থন করার জন্য, ধুলোকে অবশ্যই খুব ছোট কণা নিয়ে গঠিত হতে হবে যার পৃষ্ঠতলের আয়তন এবং আয়তনের অনুপাত বেশি, যার ফলে বৃহত্তর কণাগুলির ধুলোর তুলনায় সমস্ত কণাগুলির সমষ্টিগত বা সম্মিলিত পৃষ্ঠ এলাকা খুব বড় হয়ে যায়। ধুলোকে প্রায় 500 মাইক্রোমিটার ব্যাসের কম কণার গুঁড়ো হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, তবে সূক্ষ্ম ধুলো সমস্ত কণাগুলির বৃহত্তর মোট পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের কারণে মোটা কণাগুলির তুলনায় অনেক বেশি বিপদ উপস্থাপন করবে। ঘনত্ব একটি নির্দিষ্ট মানের নিচে, নিম্ন বিস্ফোরক সীমা (এলইএল), একটি বিস্ফোরণের জন্য প্রয়োজনীয় হারে জ্বলনকে সমর্থন করার জন্য অপর্যাপ্ত ধুলো রয়েছে। এল. ই. এল-এর 25 শতাংশ বা তার নিচে একটি দাহ্য ঘনত্বকে নিরাপদ বলে মনে করা হয়। একইভাবে, যদি জ্বালানি ও বায়ুর অনুপাত উচ্চ বিস্ফোরক সীমার (ইউইএল) উপরে বৃদ্ধি পায়, তবে প্রয়োজনীয় হারে জ্বলন চালিয়ে যাওয়ার অনুমতি দেওয়ার জন্য অপর্যাপ্ত জারক রয়েছে। বাতাসে ধুলোর ন্যূনতম বিস্ফোরক ঘনত্ব বা সর্বাধিক বিস্ফোরক ঘনত্ব নির্ধারণ করা কঠিন, এবং বিভিন্ন উৎসের পরামর্শ নেওয়া বেশ ভিন্ন ফলাফলের দিকে নিয়ে যেতে পারে। বাতাসে সাধারণ বিস্ফোরক পরিসীমা ন্যূনতম সীমার জন্য কয়েক ডজন গ্রাম/মি3 থেকে সর্বোচ্চ সীমার জন্য কয়েক কেজি/মি3 পর্যন্ত হয়। উদাহরণস্বরূপ, কাঠবাদামের জন্য এলইএল 40 থেকে 50 গ্রাম/ঘন মিটারের মধ্যে নির্ধারণ করা হয়েছে। এটি ব্যবহৃত উপাদানের ধরন সহ অনেক কারণের উপর নির্ভর করে। অক্সিডেন্ট সাধারণত, স্বাভাবিক বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেন ধুলো বিস্ফোরণকে সমর্থন করার জন্য যথেষ্ট হতে পারে যদি অন্যান্য প্রয়োজনীয় পরিস্থিতিও উপস্থিত থাকে। উচ্চ-অক্সিজেন বা বিশুদ্ধ অক্সিজেন পরিবেশ বিশেষত বিপজ্জনক বলে মনে করা হয়, যেমন ক্লোরিন এবং ফ্লোরাইনের মতো শক্তিশালী জারণকারী গ্যাসগুলি। এছাড়াও, পারক্সাইড, ক্লোরেট, নাইট্রেট, পারক্লোরেট এবং ডাইক্রোমেটের মতো উচ্চ জারণ সম্ভাবনাযুক্ত যৌগগুলির কণা স্থগিতকরণগুলি যদি দাহ্য পদার্থও উপস্থিত থাকে তবে বিস্ফোরণের ঝুঁকি বাড়িয়ে তুলতে পারে। ইগনিশনের উৎস ইগনিশনের অনেক উৎস রয়েছে, এবং একটি নগ্ন শিখা একমাত্র হওয়ার প্রয়োজন নেইঃ 2005 সালে জার্মানিতে ধুলো বিস্ফোরণের অর্ধেকেরও বেশি অ-শিখা উৎস থেকে হয়েছিল। ইগনিশনের সাধারণ উৎসগুলির মধ্যে রয়েছেঃ ইলেকট্রোস্ট্যাটিক স্রাব (যেমন. একটি অনুপযুক্তভাবে ইনস্টল করা পরিবাহক বেল্ট, যা ভ্যান ডি গ্রাফ জেনারেটরের মতো কাজ করতে পারে) যন্ত্রপাতি বা অন্যান্য সরঞ্জাম থেকে ঘর্ষণ বৈদ্যুতিক খিলান গরম পৃষ্ঠতল (যেমন। অতিরিক্ত উত্তপ্ত বিয়ারিং) অগ্নি স্ব-জ্বলন তবে, বিস্ফোরণের পরে তদন্ত করার সময় ইগনিশনের সঠিক উৎস নির্ধারণ করা প্রায়শই কঠিন। যখন কোনও উৎস খুঁজে পাওয়া যায় না, তখন ইগনিশনকে প্রায়শই স্থির বিদ্যুতের জন্য দায়ী করা হয়। স্ট্যাটিক চার্জগুলি বাহ্যিক উৎস দ্বারা উৎপন্ন হতে পারে, অথবা কণাগুলির পরস্পর সংঘর্ষ বা একে অপরকে অতিক্রম করার সময় তাদের পৃষ্ঠে ঘর্ষণ দ্বারা অভ্যন্তরীণভাবে উৎপন্ন হতে পারে। প্রক্রিয়া ধুলো তাদের ভর তুলনায় একটি খুব বড় পৃষ্ঠ এলাকা আছে। যেহেতু জ্বলন্ত শুধুমাত্র একটি কঠিন বা তরলের পৃষ্ঠে ঘটতে পারে, যেখানে এটি অক্সিজেনের সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে, এর ফলে ধুলোগুলি বাল্ক উপকরণের তুলনায় অনেক বেশি দাহ্য হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, 1 গ্রাম/সেমি3 ঘনত্বের একটি দাহ্য পদার্থের গোলকের ব্যাস প্রায় হবে, এবং এর পৃষ্ঠতলের আয়তন হবে। যাইহোক, যদি এটি 50 মাইক্রোমিটার ব্যাসের গোলাকার ধুলো কণায় বিভক্ত করা হয় (প্রায় ময়দার কণাগুলির আকার) তবে এর পৃষ্ঠের আয়তন হবে। এই ব্যাপকভাবে বর্ধিত পৃষ্ঠ এলাকা উপাদানটিকে অনেক দ্রুত জ্বলতে দেয় এবং প্রতিটি কণার অত্যন্ত ছোট ভর তাদের বাল্ক উপাদানের তুলনায় অনেক কম শক্তি দিয়ে আগুন ধরতে দেয়, কারণ উপাদানটির মধ্যে সঞ্চালনে কোনও তাপের ক্ষতি হয় না। যখন জ্বালানি এবং বাতাসের এই মিশ্রণটি জ্বলতে থাকে, বিশেষত গুদামঘর বা সাইলো-র মতো একটি সীমাবদ্ধ জায়গায়, চাপের একটি উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি তৈরি হয়, যা প্রায়শই কাঠামোটি ভেঙে ফেলার জন্য যথেষ্ট। এমনকি যে উপাদানগুলিকে ঐতিহ্যগতভাবে দাহ্য নয় (যেমন অ্যালুমিনিয়াম), বা ধীরে ধীরে পোড়ানো (যেমন কাঠ) বলে মনে করা হয়, সেগুলিও সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত হলে একটি শক্তিশালী বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে এবং এমনকি একটি ছোট স্ফুলিঙ্গ দ্বারাও প্রজ্বলিত হতে পারে। প্রভাব একটি ধুলো বিস্ফোরণ হিংসাত্মক অতিরিক্ত চাপ বা শকওয়েভ প্রভাব থেকে কাঠামো, সরঞ্জাম এবং কর্মীদের বড় ক্ষতি করতে পারে। উড়ন্ত বস্তু এবং ধ্বংসাবশেষ আরও ক্ষতি করতে পারে। আগুনের গোলা থেকে তীব্র তেজস্ক্রিয় তাপ আশেপাশের পরিবেশকে জ্বালিয়ে দিতে পারে, অথবা অরক্ষিত ব্যক্তিদের ত্বকে গুরুতর পোড়া সৃষ্টি করতে পারে। শক্তভাবে আবদ্ধ জায়গায়, হঠাৎ করে অক্সিজেন হ্রাস শ্বাসকষ্টের কারণ হতে পারে। যেখানে ধুলো কার্বন ভিত্তিক (যেমন একটি কয়লা খনিতে), সেখানে অসম্পূর্ণ জ্বলন প্রচুর পরিমাণে কার্বন মনোক্সাইড (খনি শ্রমিকদের আর্দ্রতার পরে) তৈরি করতে পারে। এটি মূল বিস্ফোরণের চেয়ে বেশি মৃত্যুর পাশাপাশি উদ্ধার প্রচেষ্টায় বাধা সৃষ্টি করতে পারে। সুরক্ষা এবং প্রশমন এই বিপদগুলি কীভাবে নিয়ন্ত্রণ করা যায় তা বোঝার জন্য ইউরোপ এবং অন্যত্র অনেক গবেষণা করা হয়েছে, তবে ধুলো বিস্ফোরণ এখনও ঘটে। প্রক্রিয়াগুলি এবং গাছগুলিকে নিরাপদ করার বিকল্পগুলি শিল্পের উপর নির্ভর করে। কয়লা খনির শিল্পে, একটি মিথেন বিস্ফোরণ একটি কয়লার ধুলো বিস্ফোরণের সূচনা করতে পারে, যা তখন একটি পুরো খনির গর্তকে গ্রাস করতে পারে। একটি সতর্কতামূলক ব্যবস্থা হিসাবে, একটি শকওয়েভ দ্বারা আলোড়িত কয়লার ধুলোকে এমনভাবে পাতলা করার জন্য যেখানে এটি জ্বলতে পারে না, জ্বালানো যায় না এমন পাথরের ধুলো খনির রাস্তা বরাবর ছড়িয়ে দেওয়া হতে পারে, বা ছাদ থেকে ঝুলন্ত ট্রেতে সংরক্ষণ করা যেতে পারে। ইগনিশন রোধ করতে খনিগুলিতে জল ছিটানোও যেতে পারে। কিছু শিল্প ধুলো-উত্তোলন প্রক্রিয়া থেকে অক্সিজেন বাদ দেয়, একটি সতর্কতা যা "ইনার্টিং" নামে পরিচিত। সাধারণত এটি নাইট্রোজেন, কার্বন ডাই অক্সাইড বা আর্গন ব্যবহার করে, যা অজৈব গ্যাস যা অক্সিজেনকে স্থানচ্যুত করতে পারে। একই পদ্ধতি বড় স্টোরেজ ট্যাঙ্কগুলিতেও ব্যবহার করা হয় যেখানে দাহ্য বাষ্প জমা হতে পারে। তবে, অক্সিজেন-মুক্ত গ্যাসের ব্যবহার শ্রমিকদের শ্বাসকষ্টের ঝুঁকি নিয়ে আসে। যেসব শ্রমিকদের আবৃত জায়গাগুলিতে আলোকসজ্জার প্রয়োজন হয় যেখানে ধুলো বিস্ফোরণ একটি উচ্চ ঝুঁকিপূর্ণ, তারা প্রায়শই জলের নিচে ডুবুরিদের জন্য ডিজাইন করা আলো ব্যবহার করে, কারণ তাদের সিল করা জলরোধী নকশার কারণে তাদের খোলা স্ফুলিঙ্গ তৈরি করার কোনও ঝুঁকি নেই। ভাল গৃহ রক্ষণাবেক্ষণের অনুশীলন, যেমন জ্বলনযোগ্য ধুলো জমা নির্মূল করা যা বিঘ্নিত হতে পারে এবং একটি গৌণ বিস্ফোরণের দিকে নিয়ে যেতে পারে, এছাড়াও সমস্যাটি প্রশমিত করতে সহায়তা করে। ন্যাশনাল ফায়ার প্রোটেকশন অ্যাসোসিয়েশন (এন. এফ. পি. এ)-এর দহনযোগ্য ধুলো মানদণ্ডে পাওয়া যায় এমন সর্বোত্তম প্রকৌশল নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থাগুলির মধ্যে রয়েছেঃ জলীয় অক্সিডেন্ট ঘনত্ব হ্রাস ডিফ্লেগ্রেশন ভেন্টিং ডিফ্লেগ্রেশন চাপ নিয়ন্ত্রণ ডিফ্লেগ্রেশন দমন একটি ধুলো ধরে রাখা এবং শিখা-আটকানোর যন্ত্রের মাধ্যমে ডিফ্লেগ্রেশন ভেন্টিং উল্লেখযোগ্য ঘটনা ধুলো মেঘ বিস্ফোরণের একটি সাধারণ উৎস, যার ফলে ইউরোপে বার্ষিক আনুমানিক 2,000 বিস্ফোরণ ঘটে। সারণিতে বিশ্বব্যাপী উল্লেখযোগ্য ঘটনা তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। আরও দেখুন বায়ু থেকে জ্বালানির অনুপাত পাওয়ার টুল রেফারেন্স বাহ্যিক সংযোগ ফ্রান্স এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ঘটনাঃ কেমিক্যাল সেফটি বোর্ড থেকে দাহ্য ধুলো বিস্ফোরণ তদন্ত পণ্য দহনযোগ্য ধুলো নীতি ইনস্টিটিউট-এ. টি. ই. এক্স. ও. এস. এইচ. এ ধুলো বিস্ফোরণের কেস স্টাডি সুরক্ষা প্রক্রিয়া প্ল্যান্ট, শস্য পরিচালনা সুবিধা ইত্যাদি। ধুলো বিপত্তি বিস্ফোরণের ঝুঁকি থেকেঃ বিপজ্জনক পর্যবেক্ষণ সরঞ্জাম-দহনযোগ্য ধুলো সুরক্ষার জন্য নির্বাচন, ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ সেমিনার এইচ. এস. ই (ইউ. কে) জ্বলনযোগ্য ধুলো, দহনযোগ্য ধুলো, সি. সি. ও. এইচ. এস রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির নিরাপদ পরিচালনার বিষয়ে পরামর্শ পেশাগত নিরাপত্তা এবং স্বাস্থ্য কণা