Palne pyły można znaleźć w różnych sektorach, w tym w przemyśle chemicznym, spożywczym, gumowym, tworzyw sztucznych i większości elektrowni na paliwa kopalne. Można je znaleźć w postaci drobno zmielonych cząstek organicznych lub metalicznych. Wybuchy pyłu mogą spowodować ogromne szkody w różnych firmach, w tym śmierć pracowników i niewinnych osób postronnych.
Prawdopodobieństwo wybuchu pyłu można jednak znacznie zmniejszyć, podejmując szereg działań zapobiegawczych. Przyjrzyjmy się każdemu z nich po kolei.
Według Combustible Dust Incident Reports opublikowanych przez Dust Safety Science, wybuchy pyłu spowodowały 163 pożary i 53 eksplozje w 2021 roku, zabijając 69 osób i raniąc 215 innych. Niektóre firmy nie mogą zapobiec gromadzeniu się łatwopalnego pyłu w zakładzie ze względu na charakter swojej działalności i ogromną powierzchnię. Ponadto zakłady przetwórcze w wielu sektorach są narażone na niebezpieczeństwo wytworzenia wybuchowego pyłu, ponieważ może to zrobić każdy stały palny element.
Każda powierzchnia w obszarze roboczym może zostać pokryta palnym pyłem, który nagromadził się wewnątrz maszyny lub wydostał się z niej. A kiedy te nagromadzenia rozproszą się w powietrzu, będąc w pobliżu źródła zapłonu, następuje eksplozja. Wybuchy pyłu są zatem poważnym zagrożeniem dla firm przetwórczych, które pracują z chemikaliami wytwarzającymi łatwopalny pył.
Dlaczego pyły są palne?
OSHA definiuje palny pył jako „stały materiał składający się z odrębnych cząstek lub kawałków, niezależnie od rozmiaru, kształtu lub składu chemicznego, który stwarza zagrożenie pożarem lub deflagracją, gdy jest zawieszony w powietrzu lub innym ośrodku utleniającym w pewnym zakresie stężeń”.
Większość stałych materiałów organicznych (cukier, mąka, zboża, drewno itp.), wiele metali (aluminium, brąz, magnez, cynk itp.), niektóre niemetaliczne materiały nieorganiczne i włókna tekstylne (bawełna) są często organiczne lub pyły metaliczne, które są drobno zmielone na bardzo małe cząstki.
Ogólnie rzecz biorąc, niektóre z tych związków nie są łatwopalne, ale w odpowiedniej ilości i stężeniu mogą się spalić lub wybuchnąć. W miejscu pracy cząsteczki te mogą gromadzić się na krokwiach, dachach, odpylaczach, kanałach, szczelinach, sufitach podwieszanych, a nawet na innych maszynach.
Co powoduje eksplozje palnego pyłu?
Kiedy małe cząstki są wystawione na działanie tlenu i wchodzą w kontakt ze źródłem zapłonu, takim jak iskra, metaliczny żar lub niedopałek papierosa, następuje eksplozja pyłu. Ten szybki proces spalania, znany jako deflagracja, tworzy falę powietrzną pod wysokim ciśnieniem. Deflagracja to powszechny pożar, na przykład spowodowany przez kuchenkę gazową, spalanie drewna lub papieru, spalanie benzyny w cylindrze samochodu itp.
Przy szybkości, z jaką zachodzą procesy deflagracji, gorące powietrze i gazowe produkty uboczne pożaru (dwutlenek węgla) wytwarzają niezwykłe ciśnienie atmosferyczne, które może zburzyć ściany i zrównać z ziemią budynki.
Co powoduje eksplozję pyłu?
Według OSHA wybuch pyłu wymaga obecności pięciu czynników. Eksplozja nie nastąpi, jeśli zabraknie któregokolwiek z tych elementów.
Pożar wymaga trzech pierwszych elementów Trójkąta Ognia:
1. łatwopalne paliwo (pył);
2. Ciepło jako źródło zapłonu;
3. tlen w powietrzu (utleniacz);
Wybuch palnego pyłu wymaga obecności dwóch czynników:
4. rozpraszanie cząstek pyłu w odpowiedniej liczbie i stężeniu;
5. Ograniczanie chmury pyłu.
„Pięciokąt wybuchu” powstaje, gdy dwa ostatnie składniki zostaną dodane do trójkąta ognia.
Dwie erupcje pyłu
Wybuchy pierwotne i wtórne są często obserwowane w wybuchach palnych pyłów. Kiedy pył zawieszony na małym obszarze (kanał, zbiornik lub kolektor, komora przetwarzania) zostanie wystawiony na działanie źródła ciepła, zapala się i wybucha, powodując najpierw wybuch główny. Początkowa eksplozja rozrywa i porusza pył, który przez długi czas był obojętny na różnych powierzchniach. Ten dodatkowy pył również zapala się i powoduje drugą falę lub wtórną eksplozję. Ponieważ istnieje tak duża ilość i stężenie dodatkowego pyłu, który może je zapalić, wtórne eksplozje często wyrządzają większe szkody niż pierwsze.
Co można zrobić, aby powstrzymać wybuchy pyłu i zarządzać nimi?
Ze względu na charakter ich procesów i stosowane materiały, w wielu gałęziach przemysłu nie da się uniknąć powstawania pyłu. Według Combustable Dust Incident Reports, produkcja żywności (11,6 proc.), działalność rolnicza (36,6 proc.) oraz obróbka drewna i wyrobów z drewna (18,5 proc.) stanowią większość wszystkich pożarów i wybuchów w 2021 roku.
Prawdopodobieństwo wybuchu pyłu można znacznie zmniejszyć, stosując szereg środków zapobiegawczych. Ocena ryzyka jest na pierwszym miejscu i jest najważniejszą z nich. Oceny te muszą uwzględniać szereg czynników, takich jak wielkość cząstek pyłu, sposób rozprzestrzeniania się, prądy powietrza, źródła zapłonu, cechy systemu wentylacji, powstrzymywanie chmury pyłu, bariery fizyczne itp. Dobrą wiadomością jest to, że dzisiejsze regulowane ryzyko Oprogramowanie do oceny może obejmować szczegółową ocenę wybuchu pyłu, którą można dostosować do unikalnych operacji i architektury każdej organizacji.
Przedsiębiorstwo musi wdrożyć plan zapobiegania ryzyku obejmujący następujące tematy, aby uniknąć i kontrolować wybuchy pyłu:
Metoda oceny ryzyka
W ramach procesu oceny ryzyka dla zapobiegania wybuchom pyłu należy podjąć następujące kroki:
Zidentyfikuj wszystkie palne źródła pyłu, w tym procesy przemysłowe i materiały wykorzystywane w tych operacjach.
Znajdź wszelkie możliwe gorące punkty gromadzenia się łatwopalnego pyłu, niezależnie od tego, czy są one oczywiste, czy nie.
określić mechanizmy, które wpuszczają pył do powietrza lub wytwarzają obłoki pyłu,
ocenić skuteczność działań podjętych w celu ograniczenia zapylenia,
Zidentyfikuj prawdopodobieństwo i nasilenie pyłu, który stanie się zagrożeniem pożarem błyskawicznym lub wybuchem.
zidentyfikować wszelkie możliwe źródła zapłonu (płomienie, źródła ciepła, punkty tarcia, iskry, wyładowania elektrostatyczne itp.),
Oblicz możliwość wybuchu lub błyskawicznego pożaru spowodowanego przez łatwopalny pył, który może zranić, okaleczyć lub zabić pracowników.
ocena procesów
Zbadaj procedury produkcyjne, w tym obróbkę strumieniowo-ścierną, cięcie, szlifowanie, przesiewanie, polerowanie, czyszczenie itp., które mogą wytwarzać łatwopalny pył (materiały i produkty uboczne).
W celu uregulowania prac gorących (spawanie, operacje szlifierskie itp.) należy ocenić system zezwoleń na wykonywanie prac.
Identyfikacja źródeł zapłonu
Poszukaj potencjalnych źródeł zapłonu, takich jak iskry, ogień, płomienie, piece, źródła ciepła, spawanie itp.
Analizować możliwość zapylenia lub przedostania się pyłu do szaf elektrycznych,
Przeanalizuj skuteczność polityki zakazu palenia w pracy.
edukacji i szkoleń dla pracowników
Jeśli chodzi o zapobieganie i ograniczanie pożarów i wybuchów, pracownicy stanowią pierwszą linię obrony. Powinni otrzymać instrukcje dotyczące zagrożeń związanych z łatwopalnym pyłem. Firma musi zapewnić instrukcje dotyczące odpowiednich praktyk w zakresie sprzątania, przepisów dotyczących utrzymania czystości oraz kroków mających na celu zmniejszenie ilości kurzu i usunięcie źródeł zapłonu.
wstępne zbieranie i badanie informacji
Zebrać przypadki elementów, które zostały powiązane z wybuchami łatwopalnego pyłu w miejscu pracy, które zostały opublikowane w literaturze (takie jak plakat łatwopalnego pyłu OSHA USA). Niektóre kraje, w tym Kanada, nakazują wzmiankę o potencjalnych zagrożeniach związanych z łatwopalnym pyłem.
Protokół czyszczenia jest kluczowym elementem zapobiegania wybuchowi pyłu, który jest często lekceważony. Należy pamiętać o wszelkich otwartych przestrzeniach i wystających konstrukcjach, w których może zbierać się kurz. Poszukaj ukrytych miejsc, w których może gromadzić się kurz, takich jak kanały, sprzęt do wentylacji wewnętrznej lub transportu lub za sufitami. Odpowiednie odkurzacze (przeznaczone do trudnopalnych granulatów organicznych i pyłu) należy przekazać personelowi sprzątającemu.
