Studium przypadku – wybuch pyłu w mieszalniku, przyczyny i skutki

Szkolenia ATEX
Szkolenia ATEX
Nazywam się Mariusz Balicki i jestem tu, by Ci pomóc.

Jeśli borykasz się z problemem w zakresie bezpieczeństwa
wybuchowego, pożarowego lub procesowego, to zachęcam Cię do kontaktu.

Kliknij w gwiazdki, aby wyświetlić dane +48 50* *** *** | m.bal***@***** | +48 12 **** ***

W 2010 roku w zakładzie AL Solutions, który przetwarzał tytan i cyrkon doszło do wybuchu i pożaru. Oba metale w formie pyłu są wybuchowe, a w podwyższonej temperaturze mogą reagować z wodą, dodatkowo generując wybuchowy wodór. Z tego powodu do ich gaszenia zaleca się proszki gaśnicze typu D. Mimo to cztery audyty zrealizowane na przestrzeni kilku lat przez firmy konsultingowe oraz ubezpieczeniowe nie wskazały, aby stosowany w zakładzie system zraszania wodą był niewłaściwą metodą gaszenia. Ten przykład pokazuje ciągłą potrzebę szerzenia wiedzy w zakresie bezpieczeństwa wybuchowego i pożarowego. 

Część ze wspomnianych audytów chwaliła również metodę sprzątania zalegających pyłów poprzez spłukiwanie ich strumieniem wody. Co prawda metale z czasem pokrywają się tlenkami, które w normalnych warunkach utrudniają reakcję z wodą, niemniej w AL Solutions mieliśmy do czynienia ze świeżo zmielonym materiałem, który nie wytworzył jeszcze takiej bariery ochronnej. Jak wykazały badania, w takiej sytuacji generowane są niewielkiej ilości wodoru, które mogą zwiększać energię wybuchu pyłów.

Proces produkcji w Al Solutions

W zakładzie produkcyjnym AL Solutions przetwarzano odpady z tytanu i cyrkonu. Proces produkcyjny polegał na mieleniu wspomnianych metali do postaci pyłu, który następnie poddawano rozdziałowi na dwie frakcje. Nadziarno zawracano do procesu mielenia lub traktowano jako odpad. Z kolei drobny proszek mieszano, a następnie prasowano do postaci bloczków. Produkcję prowadzono 24 godziny na dobę 7 dni w tygodniu.

Fot. 1: Mieszalnik pyłów, w którym doszło do wybuchu. Po lewej zdjęcie po wybuchu, po prawej wizualizacja.

Przyczyny wybuchu i pożaru

Wywiady z pracownikami przeprowadzone po wybuchu ujawniły, że w zakładzie od dłuższego czasu pracował mieszalnik, którego łopatki pocierały o obudowę urządzenia. Słowa pracowników potwierdziła wizja lokalna, w ramach której na obudowie mieszalnika odkryto wyraźne przetarcia.

Fot. 2: Ślady przetarć na ściankach mieszalnika, w którym doszło do pierwszego wybuchu.

Jak się okazało, problem z mieszalnikiem występował od dłuższego czasu. Kilkukrotnie próbowano go naprawić, jednak podejmowane działania były prowizoryczne, przez co usterka szybko wracała.

Dzień przed wybuchem jeden z pracowników ponownie zgłosił serwisowi, że łopatki mieszalnika uderzają o jego obudowę. Aby rozwiązać ten problem serwisanci wyregulowali łopatki zwiększając tym samym ich odległość od ścianek urządzenia. Działanie to okazało się nieskuteczne, przez co problem szybko powrócił.

W kolejnym kroku serwisanci zdemontowali wał z łopatkami w celu wymiany zużytych części. Okazało się, że wał posiada głębokie wytarcie, co było prawdopodobną przyczyną nieprawidłowej pracy urządzenia. Ponadto w obudowie mieszalnika dostrzeżono podłużną dziurę o długości około 25 cm. Serwisanci nie byli w stanie naprawić wału, dlatego ich prace ograniczyły się do zespawania obudowy urządzenia.

Następnego dnia rano pracownik obsługi poprosił serwis o wymianę wytartych łopatek. Jeden z serwisantów zdemontował łopatki ze starego urządzenia, a następnie zamontował je w uszkodzonym mieszalniku. Było to zaledwie dwie godziny przed wybuchem.

Skutki wybuchu i pożaru

9 grudnia 2010 roku w niesprawnym mieszalniku doszło do wybuchu pyłu cyrkonu. Ciśnienie oraz płomień poprzez pokrywę urządzenia przedostały się do wnętrza hali. Spowodowało to wzbicie w powietrze zalegającego w niej pyłu, który także uległ zapłonowi. W ten sposób doszło do wtórnego wybuchu, który rozprzestrzenił się na zakład zabijając trzy osoby.

Powstały po wybuchu pożar doszczętnie zniszczył zakład. Zapaleniu uległy m.in. urządzenia oraz beczki z cyrkonem. – W tym miejscu należy podkreślić, że zgodnie z wewnętrznymi wytycznymi AL Solutions, w hali produkcyjnej powinna znajdować się taka ilość surowca, jaka aktualnie jest niezbędna do realizacji bieżącego procesu. Dokumentacja zdjęciowa utworzona po zdarzeniu pokazała jednak, że w hali składowano znacznie więcej beczek z surowcem niż wymagał tego proces.

Fot. 3: Duża ilość surowego materiału, która stanowiła paliwo dla pożaru.

Ochrona przed wybuchem – wybrane działania podjęte przez AL Solutions

Przeprowadzone po wybuchu śledztwo pokazało, że AL Solutions podejmowało pewne działania mające ograniczyć ryzyko wybuchu. Były one jednak punktowe lub nieskuteczne. Przykładowo:

  • Zbadano tytan oraz cyrkon pod kątem wybuchowości. Pomimo, iż badania wskazały, że oba produkty są wybuchowe w zakładzie nie zastosowano odpowiednich zabezpieczeń przeciwwybuchowych, tj. odciążania, tłumienia i odsprzęgania wybuchu.
  • W AL Solutions opracowano dokument opisujący procedury w zakresie bezpiecznego magazynowania i przetwarzania tytanu i cyrkonu, które jednak nie były egzekwowane.
  • Urządzenia, które mogły emitować do hali pyły powinny być szczelnie zamknięte – wymóg ten nie był jednak egzekwowany.
  • Wewnętrzny standard firmy nakazywał, aby w budynku produkcyjnym znajdowała się tylko taka ilość palnych metali jaka wynika z potrzeb bieżącego procesu. Wymóg ten nie był jednak egzekwowany.
  • W zakładzie zastosowano wodne instalacje tryskaczowe, mimo że w czasie gaszenia cyrkonu i tytanu wodą może wydzielać się wybuchowy wodór. Do gaszenia metali należy używać proszków typu D.

 

Ponadto, kierownictwo AL Solutions wdrożyło procedury mające ograniczyć zagrożenie pożarem i wybuchem w obiekcie. Operatorzy używali narzędzi nieiskrzących i nosili ubrania w 100% z bawełny, co miało na celu ograniczyć ryzyko wystąpienia iskier mechanicznych oraz wyładowań elektrostatycznych. W budynku zakazane było używanie ognia, a palenie tytoniu ograniczono do wydzielonego obszaru poza strefą produkcji. Sprzęt elektryczny w tym silniki zlokalizowane w budynku produkcyjnym zostały zaprojektowane w taki sposób, aby nie stanowiły źródła zapłonu.

Zdjęcia: www.csb.gov

Sprawdź darmowy pakiet edukacyjny

Weź udział w darmowym warsztacie online lub/i dołącz do naszego programu edukacyjnego całkowicie za darmo. Ty zdobywasz wiedzę, my ustanawiamy dobre standardy bezpieczeństwa.

Darmowe warsztaty online

To nie wszystko, przewiń niżej.

Darmowy program
edukacyjny ATEX

Program wspiera już 2543 specjalistów odpowiedzialnych m.in. za BHP, utrzymanie ruchu, a także projektantów, rzeczoznawców ds. ppoż. i ubezpieczycieli. Dołącz do ich grona.

Co zyskujesz

  • darmową wiedzę dzięki, której się rozwijasz
  • studia przypadku pokazujące przyczyny i skutki wybuchów
  • filmy przedstawiające realne zdarzenia + komentarz
  • artykuły i poradniki
  • możliwość darmowego udziału w warsztatach
  • duże zniżki na szkolenia i konferencje

WAŻNA INFORMACJA
W związku z koronawirusem wprowadzamy szkolenia online z gwarancją zwrotu kosztów w przypadku nie spełnienia Twoich oczekiwań. Jednocześnie odwołujemy tradycyjne szkolenia do końca kwietnia.

Pobierz przewodnik ATEX

Jak dostosować urządzenie, instalację lub zakład produkcyjny do dyrektywy ATEX
  • Praktyczna wiedza poparta przykładami
  • Studia przypadków rzeczywistych wybuchów w przemyśle
  • Unikalne materiały wideo
  • Wskazówki i rady ekespertów
DARMOWE WARSZTATY ONLINE - zapisz się zanim braknie miejsc
  • Praktyczna wiedza poparta przykładami
  • Filmy pokazujące rzeczywiste wybuchy w przemyśle
  • 93% uczestników ostatniego warsztatu oceniło go jako doskonały
  • Na prośbę wydajemy potwierdzenie uczestnictwa