W polskim zakładzie przemysłowym dokonano zakupu łapacza iskier do instalacji odpylającej. Inwestycja miała na celu zmniejszenie częstotliwości wymiany wkładów filtracyjnych, ponieważ koszt każdej wymiany sięgał kilkunastu tysięcy złotych. Bez łapacza iskier gorące i żarzące się cząstki trafiały do worków filtracyjnych i je niszczyły. Po zastosowaniu łapacza, gorące i żarzące się cząstki… wciąż trafiały do filtrów i wypalały w nich dziury. Analiza sytuacji wykazała, że łapacz iskier został zamontowany poprawnie. Co więc poszło nie tak?
Jak producent chciał minimalizować koszty…
To kolejna historia, która zaczyna się od prostego powodu: potrzeby obniżenia kosztów produkcji. Tym razem zarządzający zakładem zwrócili uwagę na koszty eksploatacji instalacji odpylania podczas wytopu miedzi. Używanie jednostek odpylających przy tym procesie jest obowiązkowe w Polsce zgodnie z przepisami prawnymi. Jest to konieczne, aby chronić zdrowie pracowników. Wdychanie pyłu miedzi może powodować niebezpieczne skutki. Producent miedzi musi również uniknąć skażenia miedzią okolicznych zasobów wodnych. Miedź jest toksyczna dla organizmów wodnych.
„Zazwyczaj zajmujemy się zabezpieczaniem poszczególnych instalacji oraz zakładów przed skutkami wybuchu pyłów i pożarów. Współpracujemy również z producentami, którzy potrzebują wsparcia przy zabezpieczaniu maszyn i urządzeń z powodów bhp. Tak też było w tym przypadku” – tłumaczy Bogdan Nowak, odpowiedzialny za Dział Zabezpieczeń Przeciwwybuchowych w GRUPIE WOLFF.
„Proces wytopu miedzi wymaga użycia węgla drzewnego. Węgiel drzewny chroni stopioną miedź przed utlenianiem. Podobnie jak w przypadku rozpalania grilla, węgiel drzewny dobrze się pali i utrzymuje gorąco. Jednak gdy podamy powietrze na żarzący się węgiel, może to spowodować wybuch ognia oraz wyrzucenie gorących cząstek, które z łatwością mogą dotknąć naszych ubrań i wypalić w nich dziurę. Producent miedzi miał podobne problemy w warunkach przemysłowych. Gorące i żarzące się cząstki wraz z powietrzem przedostawały się do odpylaczy, niszcząc worki filtracyjne. W rezultacie częste wymiany worków były kosztowne. Każda taka wymiana kosztowała kilkanaście tysięcy złotych.” – objaśnia dalej Nowak.
Bardzo dobry pomysł! „Ale” pojawiło się później…
Postanowiono ograniczyć koszty eksploatacyjne przez zmniejszenie częstotliwości wymiany worków filtracyjnych. Nie można było wyeliminować węgla drzewnego z procesu produkcji. Zdecydowano się na eliminację żarzącego się węgla z powietrza docierającego do odpylaczy. Dzięki temu węgiel miał nie wypalać już dziur w filtrach.
Zarządzający zakładem skontaktowali się z dostawcą instalacji odpylania w celu znalezienia rozwiązania. Producent filtrów dostarczył i zamontował mechaniczny łapacz iskier. Jednak po montażu… wkład filtracyjny wciąż był dziurawiony przez iskry.
Okiem eksperta: łapacze iskier często dają tylko pozorne poczucie bezpieczeństwa, ale nie eliminują zagrożenia
„Łapacze iskier to urządzenia, które mają na celu minimalizowanie ryzyka pożaru. Niestety, często dają tylko iluzoryczne poczucie bezpieczeństwa. Nie są one w stanie całkowicie wyeliminować zagrożenia.” – stwierdza Bogdan Nowak z GRUPY WOLFF
„Budowa łapaczy iskier zakłada, że żarzące się cząstki i iskry ulegają zgaszeniu przechodząc przez siatkę lub odbijając się od przegród. To założenie jest słuszne. Jednak praktyka przemysłowa i nasze odwiedziny w wielu zakładach pokazują, że łapacze iskier mogą co najwyżej częściowo zmniejszyć problem. Dlaczego? Rozpatrzmy to na trzech możliwych przykładach:
- po pierwsze, łapacz iskier zgasi żarzącą się cząstkę. Zgaszona cząstka powędruje do wkładu filtracyjnego. Należy jednak pamiętać, że cząstka jest wciąż bardzo gorąca. Może to spowodować wypalenie dziury w worku filtra. Temperatura powietrza z pieca hutniczego może sięgać nawet 200oC. To oznacza, że proces wychładzania cząstki będzie powolny.
- po drugie, zgaszona cząstka węgla drzewnego będzie w łapaczu iskier stykać się ciągle z przepływającym powietrzem. To może spowodować ponowne wzniecenie ognia i w konsekwencji dotarcie żarzącej się cząstki do wkładu filtracyjnego, a to go zniszczy.
- po trzecie, pewna część żarzących się cząstek węgla drzewnego nie zostanie zgaszona w łapaczu iskier. Te cząstki, wraz z powietrzem, dotrą do worka filtracyjnego, nadal się żarząc i niszcząc worek. Potwierdziliśmy to ryzyko poprzez przeprowadzenie testów z wykorzystaniem czujnika iskier zamontowanego za łapaczem.” – kontynuuje Nowak.
Błąd, który kosztował dużo stresu: najpierw zakup urządzeń, a dopiero później świadomość, że pył grozi wybuchem…
Na początku zapytajmy: czy to jest rzadkość? Czy myślisz, że tobie również może się to przydarzyć? Poprosiliśmy Bogdana Nowaka o odpowiedź na nasze pytanie. Oto co powiedział: „Jeżeli pracujesz w zakładzie przemysłowym, gdzie istnieje ryzyko dostania się iskier, gorących lub żarzących się cząstek do instalacji odpylania, to problem opisany wcześniej może dotyczyć Twojej firmy. Wymiana wkładów filtracyjnych jest kosztowna, a pozornie najtańsze inwestycje, jak zastosowanie łapaczy iskier, mogą tylko dawać złudne poczucie bezpieczeństwa. Skuteczność łapaczy można łatwo sprawdzić, obserwując kolejne faktury za nowe wkłady filtracyjne. Dodatkowo należy zwrócić uwagę na właściwości wybuchowe odpylanego pyłu. Jeśli pył jest wybuchowy, nie zalecam testowania skuteczności łapaczy iskier ze względu na to, że koszty po wybuchu pyłu w zakładzie przemysłowym mogą sięgać milionów złotych.”
3 kroki, które podjęliśmy, aby zminimalizować skutki podjętej decyzji
Inwestor poprosił o pomoc GRUPĘ WOLFF na tym etapie. Współpraca polegała na zrealizowaniu prac, które zapewniły 100% ochronę przed dotarciem żarzących i gorących cząstek węgla drzewnego do filtrów odpylających. Dzięki temu wydłużyliśmy żywotność wkładów filtracyjnych i zmniejszyliśmy koszty częstej ich wymiany. Nasze działania obejmowały:
- Testy z wykorzystaniem detektorów iskier, które potwierdziły, że poprawnie funkcjonujący łapacz iskier nie rozwiązał problemu
- Projekt systemu wykrywania i gaszenia iskier wraz z doborem poszczególnych jego komponentów dostosowanych do występowania dużych różnic temperatur w procesie
- Kompleksowe prace: montaż, uruchomienie, testy instalacji i szkolenie obsługi
Wykrywanie i gaszenie iskier
Kluczowym etapem dla powodzenia projektu był dobór komponentów systemu wykrywania i gaszenia iskier, zapewniający 100% wykrycie zagrożenia i zadziałanie systemu. Istotne na tym etapie były dwa czynniki:
- zgodnie z opisaną sytuacją, do filtra trafiały rozżarzone cząstki węgla drzewnego. Jednak trafiały także pozornie zgaszone, ale wciąż gorące i potencjalnie szkodliwe dla filtra cząstki. Te drugie nie wydawały światła widzialnego, jednak ich temperatura mogła być bardzo wysoka, sięgając nawet kilkuset stopni. Na przykład temperatura zgaszonej zapałki może sięgnąć aż 300 stopni Celsjusza.
- drugim czynnikiem były różnice temperatury. Powietrze odciągane z pieca hutniczego może osiągać temperaturę do 200oC. Natomiast zimą w hali hutniczej, gdzie znajdowała się instalacja wykrywania i gaszenia iskier, temperatura może spaść poniżej 0oC.
Potrzebny był dobór odpowiedniego detektora. Musiał on umieć wykrywać iskry oraz gorące cząstki. Dodatkowo musiał być w stanie funkcjonować w środowisku o dużych różnicach temperatur. Ostatecznie zdecydowaliśmy się na specjalne detektory VS300EX HT. Mogą one wykrywać zarówno iskry, jak i gorące cząstki o temperaturze od 300 do 550 stopni Celsjusza. Ponadto są one przystosowane do pracy w zakresie od -40 do 200 stopni Celsjusza.
Podsumowanie: czy warto decydować się na zakup łapaczy iskier do instalacji odpylania?
Łapacze iskier są skuteczne tylko, gdy istnieje małe ryzyko przedostania się iskier do filtra. W większości przypadków nie są one wystarczające do rozwiązania problemu. Dlatego warto rozważyć zastosowanie systemu wykrywania i gaszenia iskier. Ten system składa się z detektorów, centrali sterującej i dysz gaszących. Gdy detektory wykryją gorące cząstki i iskry w kanale lub rurociągu, przekażą sygnał do centrali sterującej. Centrala sterująca wówczas uruchomi skuteczne gaszenie wodą lub gazem.
