Zabezpieczenie przenośników kubełkowych po wybuchu toksycznego pyłu

Grupa WOLFF SEBASTIAN SŁABOSZEWSKI
SEBASTIAN SŁABOSZEWSKI – jestem do Twojej dyspozycji
Odpowiem na pytania odnośnie: oferty, specyfikacji technicznej, dostawy, montażu

Nie odbieram? Kliknij! Prawdopodobnie w tym momencie jestem na spotkaniu lub w trasie. Proszę wyślij SMS lub e-mail – na pewno odpowiem, lub zostaw swój numer, abym mógł oddzwonić

    Projekt

    Projekt
    Dostawa

    Dostawa
    Montaz

    Montaż
    Uruchomienie

    Uruchomienie
    Serwis

    Serwis
    zabezpieczenie przenośników kubełkowych przed wybuchem

    Problem

    • wybuch w podnośniku kubełkowym spowodował milionowe straty
    • konieczne było prewencyjne zatrzymanie produkcji na dwóch kolejnych bliźniaczych liniach
    • firmie błędnie doradzono konieczność montażu paneli dekompresyjnych

    Rozwiązanie

    • wyjaśniliśmy zarządzającym, dlaczego w przypadku toksycznego pyłu nie wolno stosować odpowietrzania wybuchu
    • zabezpieczyliśmy systemem tłumienia wybuchu wszystkie trzy linie suszenia i transportu przenośnikami kubełkowymi suszonego osadu ściekowego
    • do centralki sterującej systemem HRD dołączyliśmy kolejne butle pełniące funkcję izolacji wybuchu

    Wybuch w przenośniku kubełkowym: zatrzymanie produkcji i milionowe straty

    Wybuch miał miejsce w polskiej oczyszczalni ścieków na jednej z trzech linii suszenia osadu ściekowego i przekształcania go do formy granulatu sprzedawanego dalej jako nawóz. Po procesie suszenia gotowy granulat był dalej transportowany przenośnikami kubełkowymi – to właśnie tu doszło do wybuchu pyłu. Był on na tyle silny i gwałtowny, że spory fragment poszycia urządzenia oderwał się, przeleciał kilkanaście metrów i z wielkim impetem wbił się w wewnętrzną ścianę budynku.

    Choć powyższy krótki opis tego zdarzenia może wydawać się drastyczny, trzeba uczciwie przyznać, że mogło być jeszcze gorzej… W momencie, w którym wybuch wyrwał wspomniany kawałek poszycia, prawie cała energia wybuchu (fale ciśnienia i ognia) rozeszły się do wnętrza pomieszczenia. Szczęśliwie nie napotkały na swojej drodze ludzi, a także zalegającego pyłu i tym samym nie spowodowały niszczycielskich wybuchów wtórnych. Gdyby natomiast wybuch nie rozerwał przenośnika kubełkowego, wędrowałby dalej instalacją. Z pewnością napotkałby wówczas kolejne obłoki pyłu, które napędzałyby wybuchy wtórne. Tak wędrująca eksplozja może doszczętnie niszczyć nawet całe kompleksy przemysłowe. W tym miejscu warto przypomnieć opublikowaną analizę wybuchu w młynie.

    Po wybuchu pyłu zarządzający zdecydowali się na odbudowę przenośnika kubełkowego (koszt wyceniono na ok. 1 milion złotych). Zdecydowano także o prewencyjnym wstrzymaniu pozostałych dwóch linii suszarniczych, co generowało nie tylko straty związane z zatrzymaniem produkcji, ale i dodatkowe milionowe koszty spowodowane koniecznością utylizacji osadu ściekowego.

    Dlaczego przenośniki kubełkowe nie były wcześniej zabezpieczone przed skutkami wybuchu?

    Mieliśmy tu do czynienia z pewnym niefortunnym ciągiem przyczynowo skutkowym. Choć zarządzający byli świadomi, że pył pochodzący z suszonego osadu ściekowego może być niebezpieczny, zdecydowali się tylko na zabezpieczenie procesu poprzez inertyzację przenośników kubełkowych gazem obojętnym. Skąd taka decyzja? Jednym z głównych powodów jest niezbyt udane polskie tłumaczenie klasy wybuchowości pyłów St1 (do klasy St1 należy pył suszonego osadu ściekowego, podobnie jak ok. 70% pyłów, z którymi mamy do czynienia w przemyśle). W angielskich źródłach klasę St1 nazywa się „weak explosion dust”, co polskie źródła dosłownie tłumaczą jako „pył słabo wybuchowy”. Niestety w potocznym rozumieniu słowo „słabo” przykrywa fakt, że pył jest wybuchowy, co powoduje, że zagrożenia związane z pyłami należącymi do klasy St1 bywają marginalizowane. W związku z tym faktem w omawianej oczyszczalni zdecydowano, że inertyzacja procesu będzie wystarczająca. Nie była…

    zabezpieczenie przenośników kubełkowych przed wybuchem

    Decyzja o zabezpieczeniu wszystkich przenośników kubełkowych i błędne doradztwo

    Po wybuchu zarząd podjął decyzję o zabezpieczeniu wszystkich przenośników kubełkowych. Z taką radą do zarządzających wystąpił przedstawiciel straży pożarnej, który brał udział w dochodzeniu przyczyn wybuchu. I wszystko byłoby jak najbardziej zrozumiałe, gdyby nie fakt, że polecił on zabezpieczyć przenośniki panelami dekompresyjnymi. Szczęśliwie zarządzający, poszukując informacji na temat możliwości zabezpieczenia przenośników kubełkowych przed wybuchem pyłu, trafili na doradców z GRUPY WOLFF. Nasi inżynierowie potwierdzili konieczność stosowania odpowiednich zabezpieczeń, ale jednocześnie wskazali, że w tym przypadku zabezpieczenie panelami dekompresyjnymi przenośników kubełkowych jest niemożliwe.

    Jak zapobiegać wybuchowi toksycznego pyłu?

    Już sam fakt, że chronione urządzenia znajdują się w pomieszczeniu zamkniętym, bardzo mocno ogranicza sytuacje, kiedy wykorzystanie paneli dekompresyjnych jest możliwe. Stosować je można wyłącznie z kanałami dekompresyjnymi pozwalającymi wyprowadzić skutki wybuchu na zewnątrz pomieszczenia. Zamiast paneli dekompresyjnych w pomieszczeniach można czasem zastosować systemy bezpłomieniowego odciążania wybuchu, jednak również w omawianym przypadku nie było to możliwe. W osobnych dwóch artykułach wyjaśniliśmy:

    Niemniej żadne zabezpieczenie należące do kategorii odpowietrzania wybuchu nie było możliwe do zastosowania w przypadku oczyszczalni ścieków. Pył z suszonych osadów ściekowych, podobnie jak mączka kostna, czy wiele pyłów tworzyw sztucznych jest toksyczny. W takim przypadku przepisy środowiskowe kategorycznie zabraniają uwalniania do atmosfery gazów i produktów spalania takich pyłów. Jedynym dozwolonym prawnie zabezpieczeniem przeciwwybuchowym staje się więc tłumienie wybuchu.

    Zabezpieczenie przenośników kubełkowych przed wybuchem – podjęte działania

    W wyniku wizji lokalnej przeprowadzonej przez inżynierów GRUPY WOLFF zdiagnozowano, że na wszystkich trzech liniach suszenia osadu ściekowego występują podobne zagrożenia. Potwierdziliśmy, że wszystkie przenośniki kubełkowe należy zabezpieczyć przed skutkami wybuchu. Jak już wskazaliśmy wyżej, jedyną możliwością zabezpieczenia przenośników kubełkowych w wypadku toksycznego pyłu jest wykorzystanie systemu tłumienia wybuchu. Do tego celu wykorzystaliśmy:

    Izolacja wybuchu dla przenośników kubełkowych

    Nie wolno zapominać o tym, że osobnym wymaganiem prawnym jest zabezpieczenie sąsiednich urządzeń przed rozprzestrzenianiem się wybuchu – czyli w skrócie izolacja wybuchu. Wykonaliśmy ją z wykorzystaniem takich samych butli HRD, jakie posłużyły nam przy zabezpieczaniu podajników kubełkowych. Wszystkie butle HRD podłączyliśmy do tej samej centrali sterującej, dzięki czemu objęliśmy jednym spójnym systemem przeciwwybuchowym całą instalację służącą do suszenia i późniejszego transportu granulatu osadu ściekowego.

    zabezpieczenie przenośników kubełkowych przed wybuchem

    Z jakimi źródłami zapłonu mamy do czynienia w przypadku podnośnika kubełkowego?

    Warto jeszcze na koniec wskazać, jakie mogą wystąpić źródła zapłonu atmosfery wybuchowej w przenośniku kubełkowym. Dyrektywa ATEX podaje 13 potencjalnych źródeł zapłonu, które mogą wystąpić w instalacjach przemysłowych. Praktyka pokazuje jednak, że w przypadku podnośnika kubełkowego największe zagrożenie generuje 7 z nich.

    Poniżej przedstawiamy realne scenariusze, jakie mogą się zdarzyć w obrębie linii suszenia osadów ściekowych:

    Scenariusz

    Możliwe środki ochronne

    W suszarni dojdzie do lokalnego przegrzania suszonego produktu, w wyniku czego powstaną żarzące się cząstki zdolne do przemieszczania się po instalacji — wybuch może wystąpić zarówno w suszarni, jak i urządzeniach znajdujących się za suszarnią w tym w podnośniku kubełkowym.

    Dojdzie do uszkodzenia łożyska podnośnika kubełkowego, które w wyniku tarcia osiągnie temperaturę zapłonu pyłu.

    • monitoring temperatury łożysk
    • zastosować zabezpieczenia przeciwwybuchowe, które ograniczą skutki wybuchu do bezpiecznego poziomu, gdy środki prewencyjne zawiodą

    Taśma, na której zamontowane są kubełki, w wyniku zsunięcia się z bębna zacznie trzeć o metalowe elementy podnośnika, rozgrzewając je do temperatury przekraczającej temperaturę zapłonu pyłu (ten przypadek szczegółowo opisaliśmy w artykule nt. wybuchu pyłu w podnośniku kubełkowym w jednym z browarów — jak się okazuje, do takiego zdarzenia może dojść pomimo wyposażenia podnośnika w system chroniący przed zsunięciem się taśmy).

    • system monitorujący przesuwanie się taśmy
    • zastosować zabezpieczenia przeciwwybuchowe, które ograniczą skutki wybuchu do bezpiecznego poziomu, gdy środki prewencyjne zawiodą

    Kubełki podnośnika będą uderzać o obudowę, co doprowadzi do powstania iskry mechanicznej.

    • właściwe utrzymanie stanu technicznego urządzenia; dbanie, aby taśma, na której znajdują się kubełki była w dobrym stanie oraz prawidłowo napięta
    • zastosować zabezpieczenia przeciwwybuchowe, które ograniczą skutki wybuchu do bezpiecznego poziomu, gdy środki prewencyjne zawiodą

    Do instalacji przedostaną się ciała obce, które w wyniku uderzenia o ścianki urządzeń mogą doprowadzić do powstania iskry mechanicznej.

    • stosowanie różnego typu separatorów w tym separatorów magnetycznych
    • zastosować zabezpieczenia przeciwwybuchowe, które ograniczą skutki wybuchu do bezpiecznego poziomu, gdy środki prewencyjne zawiodą

    Do zapłonu pyłu dojdzie w wyniku nieprawidłowo prowadzonych prac pożarowo niebezpiecznych — zobacz film będący studium przypadku, które pokazuje, jak zaniedbania proceduralne doprowadziły do wybuchu podczas prac pożarowo niebezpiecznych.

    • opracowanie procedur w zakresie prowadzenia prac pożarowo niebezpiecznych zarówno w czasie postoju jak i normalnej pracy instalacji
    • zastosować zabezpieczenia przeciwwybuchowe, które ograniczą skutki wybuchu do bezpiecznego poziomu, gdy środki prewencyjne zawiodą

    Modelowe podejście do bezpieczeństwa wybuchowego w zakładzie przemysłowym

    Audyt ATEX

    Krok 1
    Audyt ATEX

    Podczas Audytu ATEX zwrócimy uwagę na braki w zakresie bezpieczeństwa wybuchowego i wskażemy zadania, które należy wykonać w pierwszej kolejności, aby najmocniej przełożyły się na poprawę bezpieczeństwa.

    koncepcja-ochrony-instalacji-przed-wybuchem-atex

    Krok 2
    Koncepcja ochrony

    Wynikiem Audytu ATEX jest także wstępna koncepcja ochrony instalacji przed wybuchem. Pozwala ona oszacować koszty zabezpieczeń. Po badaniu parametrów wybuchowości pyłu z instalacji przechodzimy do finalnej koncepcji i projektu.

    Krok 3
    Projekt i dobór zabezpieczeń

    Po akceptacji koncepcji i zbadaniu parametrów wybuchowości pyłu z instalacji przystępujemy do finalnego doboru zabezpieczeń przeciwwybuchowych i stworzenia projektu uwzględniającego wszystkie wymagane zmiany na produkcji.

    Fot. 3. Zabudowany taśmociąg dostarczający miał węglowy z hali węgla do zbiornika miału węglowego, zabezpieczony za pomocą systemu odsprzęgania wybuchu typu HRD na zasypie do zbiornika.

    Krok 4
    Dostawa i montaż “pod klucz”

    Koordynujemy cały proces dostawy i montażu zabezpieczeń. Posiadamy własne zespoły montażowe i serwisowe posiadające doświadczenie w realizowaniu montażu bez konieczności zatrzymania pracy zakładu inwestora.

    Krok 5
    Wykonanie ORW i DZPW

    Przeprowadzamy powykonawczą Ocenę Ryzyka Wybuchu i sporządzamy (lub aktualizujemy) Dokument Zabezpieczenia Przed Wybuchem. Zwykle przeprowadzamy również szkolenia dla załogi z zakresu bezpieczeństwa wybuchowego.

    Zabezpiecz swoją instalację.

    Darmowa konsultacja

    Odpowiem na Twoje pytania odnośnie możliwych form zabezpieczeń przeciwwybuchowych. Aby skorzystać z darmowej i w 100% niezobowiązującej konsultacji wystarczy, że wypełnisz poniższy formularz. Obok formularza wypisałem też przykłady pytań, które były już do nas kierowane.

    Grupa WOLFF SEBASTIAN SŁABOSZEWSKI
    SEBASTIAN SŁABOSZEWSKI – jestem do Twojej dyspozycji
    Odpowiem na pytania odnośnie: oferty, specyfikacji technicznej, dostawy, montażu

    Nie odbieram? Kliknij! Prawdopodobnie w tym momencie jestem na spotkaniu lub w trasie. Proszę wyślij SMS lub e-mail – na pewno odpowiem, lub zostaw swój numer, abym mógł oddzwonić

      Projekt

      Projekt
      Dostawa

      Dostawa
      Montaz

      Montaż
      Uruchomienie

      Uruchomienie
      Serwis

      Serwis

      Przykładowe pytania

      Zabezpieczenia przeciwwybuchowe:
      • Czy klapa zwrotna może być stosowana również w systemie odciągów przeznaczonych do pyłów i wiórów drewnianych?
      • Kiedy można stosować panele dekompresyjne w pomieszczeniu?
      • W jaki sposób wyznaczana jest strefa bezpieczeństwa w obrębie chronionego aparatu?
      Prewencja wybuchu:
      • Jakie mogę mieć zagrożenia związane z zapyleniem po czystej stronie jednostki filtracyjnej?
      • Kiedy należy stosować uziemienia elektrostatyczne?
      • Czy prewencyjne niedopuszczanie do wybuchu/pożaru systemem gaszenia iskier może wyeliminować konieczność stosowania butli HRD?

      Darmowa konsultacja