مُثبِّط الاحتراق على شكل مسحوق هو عامل كيميائي أبيض خاص لمنع الحرائق في مناجم الفحم، يعمل وفق آلية ثلاثية تشمل إنشاء غشاء يعزل الأكسجين، وامتصاص الحرارة لتخفيض درجة الحرارة، وإحداث خمول كيميائي، مما يمنع أكسدة الفحم واحتراقه الذاتي. وهو مطابق للمعيار MT/T 700-2019، ويتميز بكمية استهلاك قليلة وكفاءة عالية.

مثبط الأكسدة البودري

نظرة عامة على المنتج

مثبط الأكسدة البودري هو مادة كيميائية بيضاء بودرية صُممت خصيصًا للوقاية من الحرائق وإخمادها في مناجم الفحم، وهو من المواد الأساسية للسيطرة على المخاطر وضمان سلامة الإنتاج في المناجم. من خلال رشّه أو حقنه بالضغط على سطح الفحم، يشكّل طبقة حاجزة تمنع دخول الأكسجين وتقوم بامتصاص حرارة أكسدة الفحم، مما يساهم بشكل فعّال في منع أكسدة الفحم واشتعاله الذاتي على عدة مستويات. يناسب جميع حالات الوقاية من الحرائق في مناجم الفحم تحت الأرض وكذلك في مواقع تخزين ونقل الفحم فوق الأرض، ويتوافق مع متطلبات السلامة البيئية والامتثال التنظيمي لمناجم الفحم.

المبدأ التقني

تتمثّل آلية عمل مثبط الأكسدة البودري في ثلاثة جوانب أساسية: أولًا، تشكيل طبقة حاجزة ضد الأكسجين؛ إذ يذوب المثبط البودري في الماء ثم يُرشّ أو يُحقن داخل مسام وشقوق الفحم، ليتمكن من اختراق الطبقات الرسوبية والشقوق الدقيقة في الفحم. وبفضل قدرته العالية على امتصاص الماء، يكوّن طبقة سائلة مقاومة للأكسدة مستقرة على سطح الفحم، مما يمنع مباشرةً التلامس بين الفحم والأكسجين ويقطع الشروط الضرورية لحدوث تفاعل الأكسدة من المصدر. ثانيًا، امتصاص الحرارة وتخفيض درجة الحرارة؛ فعند تبخر محلول المثبط، يمتص الحرارة الناتجة عن أكسدة الفحم، مما يمنع تراكم الحرارة في الفحم ويقلل من احتمال بلوغه درجة الاشتعال الذاتي. كما أن مكوناته من الأملاح غير العضوية تتمتع بقدرة عالية على الارتباط بالماء، ما يحافظ على رطوبة الفحم لفترة طويلة بعد الرش أو الحقن، مما يزيد من تقليل احتمال اشتعاله الذاتي. وأخيرًا، التثبيط الكيميائي؛ إذ ترتبط جزيئات المثبط بجزيئات الفحم لتكوّن مركبات أكثر استقرارًا، مما يقلل من الجذور الحرة الناتجة عن تفاعل الفحم مع الأكسجين، ويطيل فترة الأكسدة عند درجات حرارة منخفضة، ويزيد من خمول الفحم الكيميائي في هذه الظروف، وبالتالي يثبط حدوث تفاعل الأكسدة على المستوى الجزيئي.

مقارنةً بالمنتجات ذات الشكل الصفحي أو الحبيبي، يتمتع المثبط البودري بمساحة سطح أكبر وسرعة ذوبان أعلى، ما يجعله يذوب بشكل أكثر اكتمالًا ويوزع نفسه بشكل متجانس أثناء عمليات تحضير المحلول في المنجم. وهو مناسب بشكل خاص للخلط مع الطين الأصفر وتطبيقه عبر الحقن أو الضخ في الثقوب، مما يعزز كفاءة العمل وموحدة تأثير المثبط.

مواصفات الأداء

1. شكل المنتج: بودرة بيضاء، غير سامة، عديمة الرائحة، غير ملوِّثة، ولا تسبب تآكلًا للمعدات، ومتوافقة مع متطلبات السلامة في مناجم الفحم.
2. كفاءة المثبط: تتوافق مع معيار MT/T 700-2019 «الشروط التقنية العامة لمثبطات الأكسدة المستخدمة في الوقاية من الحرائق في مناجم الفحم»، حيث لا تقل نسبة المثبط عن 40% بالنسبة للفحم البني والفحم القاري؛ أما المحلول المركب طويل المفعول فيحقق متوسط كفاءة مثبط بلغ 52.78% خلال كامل العملية، كما يرفع درجة الحرارة الحرجة التي يبدأ عندها انبعاث غاز أول أكسيد الكربون في عينات الفحم بمقدار 10 درجات مئوية مقارنةً بالفحم الخام.
3. تركيز الاستخدام: يجب تحضير محلول بتركيز يتراوح بين 15% و35%، ويمكن تحقيق تأثير مثبط جيد عند تخفيفه بمعدل 40 إلى 100 ضعف من الماء.
4. دورة الرش: يُرشّ على سطح العمل في المنجم كل 3 إلى 5 أيام، وعلى أكوام الفحم كل 7 إلى 10 أيام.
5. نطاق الاستخدام: يناسب جميع طبقات الفحم تحت الأرض في مناجم الفحم، باستثناء الفحم عالي الكبريت، كما يُستخدم في أعمال الوقاية من الحرائق على الفحم المُجمع فوق الأرض.

المزايا الرئيسية

1. كفاءة مثبط عالية وتأثير واضح في الوقاية من الحرائق: يدخل المثبط البودري بعمق إلى الطبقات الرسوبية والشقوق الدقيقة في الفحم، ويشكّل طبقة سائلة مقاومة للأكسدة مستقرة على السطح، تغطي حبيبات الفحم تمامًا وتحجب الأكسجين. ويبلغ متوسط كفاءة المثبط خلال العملية بأكملها أكثر من 52%، كما يرفع درجة الحرارة الحرجة لانبعاث غاز أول أكسيد الكربون في عينات الفحم بمقدار 10 درجات مئوية. ومن بينها، تصل كفاءة مثبط كلوريد المغنيسيوم إلى 63.6% في الفحم الغازي، بينما تبلغ كفاءة كلوريد الكالسيوم 47.6% في الفحم القاري طويل اللهب، مما يثبت فعالية ممتازة لكل نوع من الفحم.
2. ميزة الشكل البودري واضحة: يتمتع المنتج بمساحة سطح كبيرة وذوبان سريع، ما يتيح ذوبانًا أكثر اكتمالًا وتوزيعًا متجانسًا أثناء تحضير المحلول في المنجم، مما يعزز كفاءة التحضير وموحدة تأثير المثبط. كما أن المنتج بودرة بيضاء، غير سامة، عديمة الرائحة، وغير ملوِّثة، ولا يسبب تآكلًا للمعدات، مما يجعله متوافقًا تمامًا مع المتطلبات البيئية لسلامة مناجم الفحم.
3. كمية استخدام قليلة وتأثير كبير: يمكن تحقيق تأثير مثبط جيد عند تخفيف المثبط بمعدل 40 إلى 100 ضعف من الماء، مما يقلل بشكل كبير من كمية المواد المستخدمة مقارنةً بمواد المثبط الهلامية السابقة، ويؤدي إلى تقليل حجم نقل مواد إطفاء الحرائق تحت الأرض بأكثر من عشرة أضعاف، مما يخفف كثيرًا من العبء على العمال ويقلل تكاليف المواد والنقل.
4. مؤهلات تقنية قوية: تأسست شركة ويفانغ جيانغتشانغ للكيماويات في 9 يناير 2015، وهي تنشط في قطاع الكيماويات منذ سنوات، برأس مال مسجل قدره 16.5 مليون يوان، وتمتلك مساحة تتجاوز 8,000 متر مربع، ويعمل لديها أكثر من 120 موظفًا، مع مخزون كافٍ يضمن استمرارية الإمداد. تمتلك الشركة العديد من براءات الاختراع للاختراعات العملية مثل آلة تصنيع الحبيبات المقاومة للانسداد ومجفف سهل التنظيف، كما حصلت على اعتماد المؤسسات الصغيرة والمتوسطة ذات الطابع العلمي والتكنولوجي على المستوى الوطني (عام 2025)، مما يضمن جودة المنتج وقوة التقنية.

الوظائف الأساسية

1. وظيفة حجب الأكسجين: يشكّل المثبط البودري طبقة سائلة رطبة وغشاء واقٍ مضاد للأكسدة على سطح الفحم، مما يمنع مباشرةً تلامس الفحم مع الأكسجين ويوقف عملية أكسدة الفحم واشتعاله الذاتي من المصدر.
2. وظيفة امتصاص الحرارة وتخفيض درجة الحرارة: يمتص محلول المثبط الحرارة الناتجة عن أكسدة الفحم أثناء تبخره، مما يمنع تراكم الحرارة في الفحم ويقلل من احتمال بلوغه درجة الاشتعال الذاتي، ويقطع عملية تراكم الحرارة اللازمة للاشتعال الذاتي.
3. وظيفة التثبيط الكيميائي: ترتبط جزيئات المثبط بجزيئات الفحم لتشكيل مركبات أكثر استقرارًا، مما يزيد من خمول الفحم الكيميائي عند درجات حرارة منخفضة، ويقلل من الجذور الحرة الناتجة عن تفاعل الفحم مع الأكسجين، ويطيل فترة الأكسدة عند درجات حرارة منخفضة، وبالتالي يثبط تفاعل الأكسدة على المستوى الجزيئي.
4. وظيفة ملء الشقوق: يستطيع المثبط البودري ملء الشقوق الداخلية في أعمدة الفحم، مما يزيد من قدرة الفحم على الاحتفاظ بالماء ويطيل مدة تأثير المثبط، ويعزز فعالية الوقاية من الحرائق على المدى الطويل.

القيمة الجوهرية

1. قيمة السلامة والكفاءة المدعومة بالبيانات: يحقق المنتج نسبة مثبط لا تقل عن 40% وفقًا لمعيار MT/T 700-2019، فيما يصل متوسط كفاءة المحلول المركب طويل المفعول إلى 52.78% خلال العملية بأكملها، كما يرفع درجة الحرارة الحرجة لانبعاث غاز أول أكسيد الكربون في عينات الفحم بمقدار 10 درجات مئوية مقارنةً بالفحم الخام. كما أن مثبط الزنك-المغنيسيوم-الألومنيوم البودري يرفع درجة حرارة ذروة الانبعاث الحراري من 135 درجة مئوية إلى 560 درجة مئوية، مع تقليل واضح في مساحة الذروة، مما يدل على تأثير مثبط واضح وفعال في تثبيط أكسدة الفحم.
2. قيمة الجودة المدعومة بالمؤهلات والسلطة: يتوافق المنتج مع معيار MT/T 700-2019 «الشروط التقنية العامة لمثبطات الأكسدة المستخدمة في الوقاية من الحرائق في مناجم الفحم»، وهو معيار تشرف عليه إدارة الدولة للرقابة على سلامة المناجم، وتديره اللجنة الفنية لتوحيد معايير السلامة في قطاع الفحم، مما يضمن الامتثال بسلطة وثقة. كما حصلت شركة ويفانغ جيانغتشانغ للكيماويات على اعتماد المؤسسات الصغيرة والمتوسطة ذات الطابع العلمي والتكنولوجي على المستوى الوطني، وتمتلك العديد من براءات الاختراع للاختراعات العملية وحقوق الملكية الفكرية للبرامج، مما يضمن قوة التقنية وثبات جودة المنتج وضمان استمرارية الإمداد.
3. قيمة التكلفة والإمداد المدعومة بالواقع: يمكن تحقيق تأثير مثبط جيد عند تخفيف المثبط بمعدل 40 إلى 100 ضعف من الماء، مما يقلل حجم نقل مواد إطفاء الحرائق تحت الأرض بأكثر من عشرة أضعاف، ويحدّ بشكل كبير من تكاليف المواد والعمالة في مجال الوقاية من الحرائق في المناجم. كما أن موقع الشركة في منطقة ويفانغ الاقتصادية التكنولوجية الساحلية، مع وفرة الموارد الطبيعية المالحة وسهولة النقل، يمنحها ميزة واضحة في شراء المواد وتسهيل اللوجستيات، مما يضمن توفر المنتج في الوقت المناسب.

الفئة المستهدفة

1. شركات مناجم الفحم: إدارات الوقاية من الحرائق في مناجم الفحم تحت الأرض، والتي تحتاج إلى تنفيذ عمليات رشّ المثبط البودري بانتظام في المناطق مثل الفراغات المهجورة، الزوايا العليا والسفلى، الفحم العائم خلف الرفوف، أعمدة الفحم المكسورة بجانب الفراغات، فتحات القطع، وخطوط التوقف عن التعدين.
2. مقدمي خدمات تقنيات السلامة في مناجم الفحم: الشركات التي تقدم تصميم حلول الوقاية من الحرائق، تنفيذ عمليات رشّ المثبط البودري، وصيانة أنظمة الوقاية من الحرائق.
3. شركات تزويد المعدات لمناجم الفحم: المتكاملون الذين يوفرون أنظمة الوقاية من الحرائق باستخدام رذاذ المثبط، وأنظمة مراقبة الأنابيب وغيرها من المعدات المساندة.
4. مناجم الفحم المفتوحة وشركات تخزين ونقل الفحم: الجهات التي تدير عمليات الوقاية من اشتعال الفحم المُجمع فوق الأرض ومخازن الفحم، والتي تحتاج إلى استخدام المثبط البودري في عمليات الوقاية اليومية.

حالات الاستخدام

1. الوقاية من اشتعال الفحم المتروك في الفراغات المهجورة: تعد الفراغات المهجورة في مناجم الفحم مناطق عالية الخطورة لاشتعال الفحم المتروك؛ ومن خلال حقن محلول المثبط البودري في هذه الفراغات عبر الأنابيب أو الحفر، يمكن بفعالية تثبيط أكسدة الفحم المتروك واشتعاله الذاتي. وبعد تثبيت المثبط في الموقع، يمكن ملاحظة انخفاض كبير في تركيز غاز أول أكسيد الكربون عبر نظام مراقبة الأنابيب، مما يؤكد فعالية الوقاية من الحرائق.
2. رشّ الفحم العائم في الزوايا العليا والسفلى وخلف الرفوف: تعد الزوايا العليا والسفلى في مناطق العمل المكشوفة وخلف الرفوف مناطق ذات خطورة عالية لاشتعال الفحم العائم؛ ومن خلال الرش اليدوي أو الآلي بمحلول المثبط البودري، يمكن بفعالية تثبيط أكسدة الفحم العائم وتقليل مخاطر اشتعاله الذاتي.
3. حماية أعمدة الفحم المكسورة بجانب الفراغات وفتحات القطع: تتميز أعمدة الفحم المكسورة بجانب الفراغات وفتحات القطع بوجود شقوق وتشققات في الفحم، مما يزيد من احتمال أكسدة الفحم واشتعاله الذاتي؛ ولذلك ينبغي إجراء حقن أو رشّ دوري للمثبط البودري كإجراء وقائي، لسد الشقوق وتشكيل طبقة مثبط على السطح.
4. معالجة سطح الفحم في خطوط التوقف عن التعدين: خلال فترة توقف العمل في مناطق التعدين، يبقى سطح الفحم في خطوط التوقف معرضًا لفترات طويلة؛ ومن خلال رشّ المثبط البودري، يمكن تشكيل طبقة واقية ضد الأكسجين، مما يمنع أكسدة الفحم الناتجة عن التعرض الطويل للهواء.
5. الوقاية من اشتعال الفحم في مخازن الفحم فوق الأرض: في مخازن الفحم على الأرض ومحطات الترانزيت لنقل الفحم، توجد مخاطر اشتعال ذاتي في ظروف الحرارة المرتفعة خلال فصل الصيف أو عند التخزين الطويل؛ ويمكن رشّ محلول المثبط البودري كإجراء وقائي، سواء لتغطية سطح الفحم بكثافة عالية أو لحقنه بتركيز منخفض داخل الفحم.

حلّ النقاط الرئيسية للتحديات

1. تهديد اشتعال الفحم لسلامة الإنتاج في المناجم: يعد اشتعال الفحم أحد أخطر الكوارث في المناجم، إذ يهدد حياة العمال ويؤدي إلى خسائر في الموارد وتلف المعدات. يعمل المثبط البودري عبر ثلاث آليات متداخلة—تشكيل طبقة حاجزة ضد الأكسجين، امتصاص الحرارة وتخفيض درجة الحرارة، والتثبيط الكيميائي—على تثبيط عملية اشتعال الفحم، وتقليل سرعة أكسدة الفحم عند درجات حرارة منخفضة، وإطالة فترة اشتعاله الطبيعي، مما يقلل من مخاطر اشتعاله من المصدر.
2. عدم استدامة تأثير وسائل الوقاية التقليدية: غالبًا ما تكون تدابير الحقن بالنيتروجين أو سد الثقوب محدودة الفعالية وقصيرة الأمد، ولا تلبي احتياجات الوقاية طويلة الأمد خلال دورات التعدين في المناجم. أما المثبط البودري، فبعد رشه على سطح الفحم، يحافظ على رطوبة السطح وتأثير حجب الأكسجين لفترة طويلة، فيما يبلغ متوسط كفاءة المحلول المركب طويل المفعول 52.78% خلال العملية بأكملها، مما يضمن تأثيرًا مثبطًا مستدامًا ومستقرًا.
3. كمية المثبط الكبيرة وتكاليف النقل المرتفعة: تستخدم المواد التقليدية كميات كبيرة من المثبط، مما يشكل عبئًا ثقيلًا على النقل تحت الأرض ويزيد من عبء العمل على العمال. أما المثبط البودري، فعند تخفيفه بمعدل 40 إلى 100 ضعف من الماء، يقلل حجم نقل مواد إطفاء الحرائق تحت الأرض بأكثر من عشرة أضعاف، مما يخفف بشكل كبير من عبء العمل وتكاليف النقل. كما يتميز بثلاث آليات مثبط متداخلة، مما يضمن تأثيرًا أطول أمدًا في الوقاية من الحرائق.
4. نقص معايير اختيار المثبط: يحدد معيار MT/T 700-2019 بوضوح معايير مثل نسبة المثبط وعمره، مما يوفر للمستخدمين مرجعًا واضحًا لاختيار المنتج المناسب؛ كما أن كلوريد المغنيسيوم وكلوريد الكالسيوم وغيرها من الكلوريدات تتمتع بفعالية جيدة في تثبيط أكسدة الفحم البني والفحم القاري طويل اللهب والفحم الغازي، مما يتيح للمستخدمين اختيار المنتج الملائم وفقًا لنوع الفحم.

أسئلة شائعة (FAQ)

س1: ما هي أنواع الفحم التي يناسبها المثبط البودري؟
ج: يتوافق المنتج مع معيار MT/T 700-2019، ويناسب معظم أنواع الفحم باستثناء الفحم عالي الكبريت، بما في ذلك الفحم البني والفحم القاري والفحم طويل اللهب والفحم الغازي؛ كما أن مثبط كلوريد المغنيسيوم يتمتع بفعالية ممتازة مع الفحم الغازي، بينما تبرز كفاءة كلوريد الكالسيوم في تثبيط الفحم القاري طويل اللهب.
س2: ما هي مدة دورة استخدام المثبط البودري؟
ج: يجب رشّه على سطح العمل في المنجم كل 3 إلى 5 أيام، وعلى أكوام الفحم فوق الأرض كل 7 إلى 10 أيام؛ وإذا تم استخدام طريقة الحقن في المناطق ذات الحرارة العالية، فيمكن تعديل وتيرة الاستخدام بناءً على بيانات المراقبة.
س3: ما هي مزايا المثبط البودري مقارنةً بالمواد التقليدية المثبطة؟
ج: يتمتع المثبط البودري بمساحة سطح أكبر وذوبان أسرع، مما يضمن توزيعًا أكثر اكتمالًا للمحلول؛ كما أنه يمكن استخدامه عند تخفيفه بمعدل 40 إلى 100 ضعف من الماء، وبكمية تبلغ نحو عُشر كمية المواد الهلامية التقليدية، مما يقلل حجم نقل مواد إطفاء الحرائق تحت الأرض بأكثر من عشرة أضعاف، ويحدّ بشكل كبير من عبء العمل وتكاليف النقل. كما يتميز بثلاث آليات مثبط متداخلة، مما يضمن تأثيرًا أطول أمدًا في الوقاية من الحرائق.
س4: هل يتوافق المنتج مع معايير السلامة في مناجم الفحم؟
ج: يتوافق المنتج تمامًا مع معيار MT/T 700-2019 «الشروط التقنية العامة لمثبطات الأكسدة المستخدمة في الوقاية من الحرائق في مناجم الفحم»، فهو غير سام، عديم الرائحة، وغير ملوِّث، ولا يسبب تآكلًا للمعدات، مما يجعله متوافقًا تمامًا مع متطلبات السلامة في مناجم الفحم.