Pyły palne i pyły wybuchowe:
co powinieneś wiedzieć pod kątem Dyrektywy ATEX i zwiększania bezpieczeństwa w zakładzie pracy
Czym są pyły palne i pyły wybuchowe – powstawanie zagrożenia
Pyły palne i wybuchowe, to drobne cząstki produktów wykorzystywanych w produkcji, które mogą tworzyć atmosfery wybuchowe, czyli mieszaniny powietrzno-pyłowe. Powstają podczas obróbki surowców, jako produkt lub odpad w trakcie mielenia, rozbijania, rozdrabniania. Przykładem pyłu będącego produktem jest mąka, a odpadem pył drzewny. Pyły te gromadzić się mogą w wielu przestrzeniach: wnętrzach urządzeń takich jak systemy odpylania, filtry, kanały transportowe bądź w pomieszczeniach zamkniętych. Aby doprowadzić do zwiększenia poziomu bezpieczeństwa w zakresie potencjalnego zagrożenia eksplozją, należy określić czy parametry pyłu stwarzają zagrożenie wybuchem. Jeśli tak, to w kolejnym kroku trzeba określić, jaki system zabezpieczeń zgodny z Dyrektywą ATEX pozwoli zminimalizować ryzyko eksplozji do poziomu akceptowalnego i bezpiecznego dla mienia oraz pracowników. We wszystkich tych krokach zwykle niezbędna jest pomoc ekspertów. W Grupie Wolff bardzo często proces poprawy bezpieczeństwa wybuchowego zaczynamy od Audytu ATEX.
Co sprawia, że pyły są wybuchowe – parametry wybuchowości
W momencie wymieszania się pyłu z powietrzem może dojść do powstania atmosfer wybuchowych, które generują zagrożenie wybuchem, jeśli będą miały styczność ze źródłem zapłonu. To prowadzi do eksplozji.
Aby jednak doszło do powstania atmosfery wybuchowej, musi zaistnieć kilka czynników. Ich charakterystyka oraz wpływ na rozwinięcie się wybuchu będą determinować dobór odpowiednich systemów przeciwwybuchowych i działań prewencyjnych zwiększających bezpieczeństwo w zgodzie z Dyrektywą ATEX i normami z nią zharmonizowanymi.
Parametry wybuchowości pyłu
Żeby pył stwarzał zagrożenie wybuchem, musi posiadać odpowiednie parametry, ponieważ nie każdy pył będzie palny czy wybuchowy. Co więcej, właściwosci wybuchowe pyłów mogą się zmieniać (w przypadku gazów są stałe), bowiem zależne są one od czynników zewnętrznych takich jak wilgoć, wielkość rozdrobnienia, kondensacja chmury pyłu.
Podstawowymi parametrami są maksymalne ciśnienie wybuchu (Pmax), a także maksymalna szybkość narastania ciśnienia wybuchu (Kst max). Informują nas one, czy pył znajdujący się na terenie zakładu jest wybuchowy. Jeśli tak, to przeprowadzane są już dokładniejsze badania w zakresie ryzyka wybuchu oraz w jakich warunkach może dojść do eksplozji badanego pyłu. Sprawdza się m.in. minimalną temperaturę zapłonu, dolną granicę wybuchowości oraz minimalną energię zapłonu. Dzięki temu można odpowiednio dobrać zabezpieczenia spełniające wymogi Dyrektywy ATEX i norm z nią zharmonizowanych.
Źródło zapłonu – gdzie kryje się zagrożenie wybuchem na produkcji
Źródeł zapłonu może być wiele, w zależności od procesów technologicznych, jakie zachodzą na terenie zakładu oraz urządzeń, jakie biorą w nich udział. Najczęściej jednak jest to gorące powietrze lub iskry powstające podczas pracy, gdzie tarcie czy uderzanie o siebie uszkodzonych mechanizmów, metalowych elementów urządzeń. Zagrożenie powstaniem iskier może pojawić się także podczas prac naprawczych lub wykonywania prac pożarowo niebezpiecznych. Dodatkowo żarzące się cząstki z układu transportowego mogą przedostać się do miejsc wypełnionych pyłem, który tworzy atmosferę wybuchową, np. w filtrach lub systemach odpylania. Z kolei wszelkiego rodzaju przesypy i układy przeładunkowe mogą być zagrożone wybuchem przez elektryczność statyczną. Zjawiskiem, które może powodować zapłon są również mikroorganizmy.
Branże, w których najczęściej dochodzi do wybuchów
Według raportu Combustible Dust Incident Report 2023 branżami, w których najczęściej dochodzi do eksplozji pyłów palnych jest przemysł spożywczy i rolny oraz drzewny. Wybuchy w tych gałęziach przemysłu od lat mają najwyższe wyniki, przede wszystkim ze względu na rodzaj produkcji. Dane te są zbieżne z odnotowaną ilością wybuchów w urządzeniach wykorzystywanych w tych sektorach.
Urządzenia, w których najczęściej dochodzi do wybuchu
Najczęściej w trakcie produkcji do eksplozji dochodzi w silosach, a także w podnośnikach i podajnikach, gdzie stała praca urządzenia powoduje pylenie i utrzymywanie się atmosfery wybuchowej, a co za tym idzie zagrożenie wybuchem. W przypadku silosów źródłem zapłonu najczęściej są żarzące się cząstki, które przedostają się kanałami do wnętrza. Natomiast w przypadku podnośników i podajników źródłem zapłonu prowadzącym do eksplozji może być nagrzewanie się elementów ruchomych. Należy też zwrócić uwagę na bezpieczeństwo jednostek odpylających, czy suszarni.
Najczęściej występujące pyły palne w zakładach przemysłowych
Pyły, które najczęściej wybuchają pochodzą głównie z dwóch sektorów; przemysłu drzewnego i spożywczego. Procesy zachodzące podczas produkcji oraz wykorzystywane do pracy urządzenia, a także czynniki zewnętrzne sprzyjają powstawaniu atmosfer wybuchowych i generowaniu źródeł zapłonu, co bez odpowiedniego zabezpieczenia układów może prowadzić do eksplozji.
Pyły produktów spożywczych i rolnych
Bawełna
Białko jaj
Błonnik / Celuloza
Chmiel
Cukier
Drzewo korkowe
Gluten
Herbata
Kakao
Kasza manna
Kawa
Laktoza
Lucerna
Mączka drzewna
Mąka / śruta owsiana
Mąka / śruta pszeniczna
Mąka / śruta sojowa
Mleko w proszku
Przyprawy
Serwatka
Siemie lniane
Skórka z cytryny
Skrobia ryżowa
Skrobia kukurydziana
Skrobia pszeniczna
Skrobia ziemniaczana
Słód
Suszone owoce i warzywa
Tapioka
Tytoń
Ziarno owsa
Pyły metali
Aluminium
Brąz
Cynk
Magnez
Paliwa stałe i ich pochodne
Biomasa
Koks
Sadza
Węgiel brunatny
Węgiel drzewny
Węgiel kamienny
Pyły substancji chemicznych
Antrachinon
Askorbinian sodu
Aspiryna
Kwas adypinowy
Kwas askorbinowy
Maltodekstryna
Octan wapnia
Paraformaldehyd
Siarka
Stearynian ołowiu
Stearynian sodu
Stearynian wapnia
Pyły tworzyw sztucznych
Formaldehyd mocznikowy
Melamina
Pochodne poliwinylu
Poliakrylamid (PAM)
Poliakrylan metylu
Poliakrylonitryl (PAN)
Polipropylen (PP)
Polietylen (PE)
Żywica epoksydowa
Żywica fenolowa
Żywica melaminowa
Jak więc diagnozować pyły palne, aby zmniejszać zagrożenie wybuchem?
Dzięki badaniu wybuchowości pyłów możemy określać ich parametry, a przede wszystkim palność i wybuchowość, które wskażą czy dla Twojego zakładu istnieje zagrożenie wybuchem. Przeprowadzenie już podstawowych dwóch badań daje ogląd na ryzyko wybuchu. W przypadku potwierdzenia wybuchowości pyłu palnego przeprowadzane są dalsze badania pogłębiające analizę i określające zagrożenie wybuchem. To z kolei pozwala na odpowiedni dobór systemu zabezpieczeń, dostosowanego do poziomu ryzyka, możliwości zakładu, a także wymagań Dyrektywy ATEX. Zalecamy również audyt całej lub wybranej części instalacji, który odpowie na pytanie o aktualny poziom ryzyka i bezpieczeństwa wybuchowego w Twoim zakładzie przemysłowym.
Chcesz zapytać o ofertę Audytu lub dokumentacji ATEX (DZPW, ORW), a może potrzebujesz więcej informacji lub konsultacji?
Wypełnij formularz!
Nie wiesz, czy Audyt ATEX jest dla Ciebie, a może chcesz się dowiedzieć, czy są jakies formy pośrednie? Zastanawiasz się, czy Twój zakład przemysłowy spełnia wymagania Dyrektywy ATEX? Napisz do nas! Chętnie pomożemy!