Wybuch pyłu drzewnego zniszczył 3 odpylacze i budynek
Straty oszacowano na 5 mln zł
5 minut, w których zamknęliśmy wiele godzin analiz materiałów w formie wideo, zdjęć wykonanych po wybuchu oraz zdjęć satelitarnych. Odpowiedzieliśmy na kilka kluczowych pytań: gdzie było zarzewie wybuchu, którędy wybuch rozprzestrzenił się po instalacji oraz co było przyczyną tak dużych strat.
Obejrzyj studium przypadku
Poznaj szczegółową analizę
Poznaj detale i wyjaśnienia, których nie zamieściliśmy w filmie. Tekst wzbogaciliśmy animacjami, które pozwolą Ci w łatwy sposób zrozumieć przyczyny wybuchu oraz jego skali.
Gdzie to się zaczęło
Przebieg zdarzenia został zarejestrowany przez kamerę dozorową zamontowaną na ścianie jednego z bloków mieszkalnych. Na bazie zdjęć satelitarnych obliczyliśmy, że odległość między kamerą a centrum zdarzenia wynosiła około 150 metrów. Wybuch zniszczył 4 obiekty:
Wspomniane nagranie z kamery wizyjnej pozwoliło określić, że wybuch przemieszczał się od lewej do prawej strony, czyli od budynku brykieciarni z filtrem odpylającym, przez duży filtr odpylający nr 1, aż do dużego filtra odpylającego nr 2. Sekwencję zdarzeń prezentujemy poniżej.
Rurociąg jak lont, na którego końcu była bomba
Analizowana instalacja stanowiła zespół naczyń połączonych. Pierwotny wybuch w obrębie brykieciarni przebył pyłoprzewodem kilkadziesiąt metrów, aby ostatecznie dotrzeć do dwóch dużych filtrów.
Wspomniany kanał zadziałał tu jak lont, na którego końcu znajdowała się tykająca bomba. W czasie krótszym niż mrugnięcie oka doszło do dwóch potężnych wybuchów wtórnych, które całkowicie zniszczyły oba odpylacze. Była to reakcja łańcuchowa, w której każdy kolejny wybuch nabierał na sile, sprawiając, że zamontowane na dużych filtrach klapy przeciwwybuchowe nie mogły stanowić skutecznej ochrony.
Dlaczego wybuchy wtórne mają znacznie wyższą energię niż wybuchy pierwotne? Jakie są tego konsekwencje? Jak należy się chronić przed wybuchami wtórnymi? W dalszej części odpowiemy na te i wiele innych pytań.
Wybuchy wtórne znacznie groźniejsze
Jak tłumaczy Mariusz Balicki – ekspert GRUPY WOLFF ds. bezpieczeństwa wybuchowego – wybuch pierwotny rozpoczyna się od punktowego źródła zapłonu o małej objętości oraz stosunkowo niskiej energii. Może to być gorąca powierzchnia łożyska, wyładowanie elektrostatyczne, żarząca się cząstka zaciągnięta z suszarni czy iskry mechaniczne.
Zupełnie inaczej jest w przypadku wybuchów wtórnych. Tu źródłem zapłonu jest inny wybuch. Do aparatu wtłoczona zostaje kula ognia, co sprawia, że wybuch rozpoczyna się i kończy wyższym ciśnieniem. Mało tego – w ułamku sekundy dochodzi do zapłonu dużej objętości pyłu oraz gwałtownego mieszania co przyspiesza spalanie. Wszystko to sprawia, że wybuch wtórny ma bardzo dynamiczny przebieg oraz ogromną energię.
Dokładnie tak było w tym przypadku. Potwierdza to nagranie z kamery dozorowej, która uchwyciła przebieg zdarzenia. Oglądając je uważnie, dostrzeżemy, że siła kolejnych wybuchów nabiera na sile. Siła wybuchu wtórnego była tak duża, że klapy przeciwwybuchowe zamontowane na dużych filtrach nie były w stanie ich ochronić. Oba urządzenia zostały rozerwane.
Błąd warty 5 milionów złotych
W tym przypadku wybuchy wtórne były możliwe, ponieważ kanał, którym przemieszczał się wybuch, nie posiadał skutecznej izolacji tj. zabezpieczenia, które zablokowałoby rozprzestrzeniającą się eksplozję. Było to główną przyczyną rozległych i bardzo kosztownych strat, których wartość oszacowano na 5 mln złotych. Gdyby instalacja posiadała skuteczne odcięcie wybuchu, dwa duże filtry nie zostałyby zniszczone. Dlaczego? Bo wybuch w ogóle by do nich nie dotarł.
Nasze doświadczenie pokazuje, że to właśnie wybuchy wtórne odpowiadają za największe straty, a nierzadko także ofiary.
Krótędy przebił się wybuch
W przemyśle drzewnym instalacje odbioru pyłu, który następnie oddawany jest brykietowaniu, zbudowane są najczęściej w następujący sposób:
– w tym przypadku z zakładu produkującego meble
– w tym przypadku oddzielny budynek
– w tym przypadku filtr zlokalizowany był na dachu brykieciarni
Zatem wyloty dużych filtrów z punktu pierwszego są połączone z wlotem filtra w brykieciarni. To właśnie tym połączeniem rozprzestrzeniał się wybuch.
Klapy, a pożar w odpylaczach
Klapy przeciwwybuchowe, jak również działające na podobnej zasadzie panele dekompresyjna, mają za zadanie obniżyć ciśnienie wybuchu we wnętrzu aparatu do bezpiecznego poziomu. Prawidłowo zastosowane stanowią skuteczne zabezpieczenie, które chroni jednak „tylko” przed skutkami niekontrolowanego rozerwania urządzenia. Ich niepodważalną zaletą jest z pewnością cena zakupu, co jednak jest okupione szeregiem ograniczeń, o czym szerzej piszemy w tym artykule: https://hazex.eu/kiedy-mozna-zastosowac-panele-dekompresyjne-w-pomieszczeniu/
Można wręcz powiedzieć, że pożar będący następstwem wybuchu w odpylaczach, czy też innych urządzeniach, jest zjawiskiem typowym. Co więcej, powstałe po wybuchu otwory zapewniają dopływ świeżego powietrza, które podtrzymuje ogień. Tak właśnie było w tym przypadku. Filtry zostały doszczętnie wypalone od wewnątrz.
W przypadku gdy właściciel instalacji lub ubezpieczyciel nie akceptuje takiej sytuacji należy zastosować inne rozwiązanie, które eliminuje lub zmniejsza ryzyko pożaru.
Jednoczesna ochrona urządzeń przed wybuchem i pożarem
W pełni skutecznym zabezpieczeniem, które chroni zarówno przed wybuchem jak i ew. pożarem w urządzeniu jest tzw. tłumienie wybuchu. Rozwiązanie to działa w oparciu o bardzo szybkie gaśnice, które w ułamku sekundy tłumią zarzewie wybuchu, nie pozwalając na jego rozwój.
Alternatywę stanowią różnego rodzaju zawory, które po wybuchu ulegają automatycznemu zamknięciu. W ten sposób ograniczając dopływ świeżego powietrza, co zmniejsza ryzyko pożaru lub skraca czas jego trwania. Urządzenie często nadaje się do naprawy i dalszego użytkowania.
jak się chronić?
Jak można było się uchronić
Jak już powiedzieliśmy, za największe zniszczenia odpowiadają wybuchy wtórne. Dochodzi do nich, gdy instalacja nie posiada skutecznej izolacji wybuchu. Czym jednak jest wspomniana izolacja?
Pod tym hasłem, kryje się szereg zabezpieczeń technicznych mających na celu natychmiastowe odseparowanie urządzenia, w którym doszło do wybuchu od pozostałej części instalacji. Odbywa się to, poprzez fizyczne zamkniecie kanałów, którymi wybuch może przedostać się do sąsiednich urządzeń.
W przypadku instalacji odpylających najczęściej stosowanym rozwiązaniem są:
Niebezpieczny wybuch w kanale
Analizowana instalacja stanowiła zespół naczyń połączonych. Pierwotny wybuch w obrębie bInnym problemem w przypadku propagacji wybuchów, na który warto przy tej okazji zwrócić uwagę, jest możliwość wystąpienia w kanale łączącym urządzenia tzw. detonacji niestabilnej.
Przemieszczający się kanałem wybuch zasilany jest paliwem w postaci pyłu. To prowadzi do stopniowego wzrostu jego prędkości oraz energii. W pewnym momencie następuje gwałtowne przyspieszenie procesu, a ciśnienie w ułamku sekundy osiąga wartość kilkudziesięciu bar. Żaden kanał nie jest w stanie oprzeć się tej sile. Dochodzi do jego rozerwania i uwolnienia ogromnego ciśnienia i płomieni. Niestety nie jesteśmy w stanie przewidzieć, w którym miejscu się to zdarzy. Nikt nie wie, czy będzie to na zewnątrz, czy wewnątrz hali. Czy kanał zostanie rozerwany w pobliżu ludzi, innych urządzeń, czy też w wolnej przestrzeni? Jest to bardzo niebezpieczne zjawisko.
Prowadnice, które nie zadziałały
Prawo zabrania wyprowadzania skutków wybuchu do przestrzeni, gdzie mogą znajdować się ludzie, budynki lub urządzenia. W praktyce oznacza to, że w zasięgu fali wybuchu nie mogą znajdować się miejsca pracy, pojazdy, maszyny, chodniki, drogi, parkingi, place magazynowe itp.
W tym przypadku klapy przeciwwybuchowe były zamontowane na wysokości blisko 4 metrów. Dodatkowo producent filtrów w swoich materiałach informował, że są one wyposażone w „prowadnice płomienia”. Rozwiązanie to miało działać w ten sposób, że otwierająca się klapy były blokowane w pozycji poziomej. Utworzona w ten sposób płaszczyzna miała kierować płomienie wysoko ponad ludźmi i pojazdami, które mogły się znaleźć w zasięgu fali wybuchu.
Rozwiązania tego typu nie ma jednak w normie dotyczącej stosowania systemów odciążania wybuchu. Nie jest również jasne, czy producent testował takie rozwiązanie oraz, czy posiada stosowne obliczenia, które potwierdzałyby skuteczność takich prowadnic. Jedno jest jednak pewne, w praktyce rozwiązanie to w zupełności się nie sprawdziło.
Fala uwolnionego poprzez klapy wybuchu miała zasięg co najmniej kilkunastu metrów. Jej energia była olbrzymia. Wystarczy powiedzieć, że w ułamku sekundy była w stanie zapalić odpady w oddalonym o 12 metrów kontenerze.
6 kluczowych wniosków
Ochrona urządzeń przed wybuchem – darmowe szkolenie
Od 25 lat widzimy te same błędy, jakie zakłady przemysłowe popełniają w obszarze bezpieczeństwa wybuchowego. Zebraliśmy je w ramach dwóch darmowych szkoleń online. Serdecznie Cię zapraszam do uczestnictwa w nich. Z tych dwóch godzinnych webinariów dowiesz się więcej niż z dziesiątek artykułów, czy nawet wielu płatnych szkoleń!
Ochrona urządzeń i aparatów przed skutkami wybuchu pyłów – ograniczenia błędy i prawidłowe podejście
Dowiedz się więcej i zobacz, jak możesz poprawiać bezpieczeństwo przeciwwybuchowe w Twojej firmie.
Poprawny dobór zabezpieczeń przeciwwybuchowych dla jednostek odpylających
Dowiedz się więcej i zobacz, jak poprawnie dobrać zabezpieczenia przeciwwybuchowe.
