Dulkių sprogimai silosuose kelia rimtą grėsmę pramonės įmonių saugai ir ekonominiam stabilumui. Remiantis statistika, Europos pramonėje vidutiniškai kasdien įvyksta vienas dulkių–oro mišinio sprogimas, o apie 14 % tokių incidentų įvyksta silosuose. Vienas pagrindinių veiksnių yra grūdų dulkių sprogimas, kylantis dėl degių dulkių kaupimosi uždaroje erdvėje.
Toliau nagrinėjami veiksniai, lemiantys degių dulkių sprogimus, ir priemonės, būtinos tokiems pavojingiems įvykiams išvengti.
Kas yra silosai ir kur jie naudojami
Silosai – tai aukštos cilindrinės arba stačiakampės konstrukcijos, skirtos birioms medžiagoms laikyti dideliais kiekiais. Jie atlieka svarbų vaidmenį pramonės logistikoje, sudarydami sąlygas kaupti, laikinai sandėliuoti ir kontroliuojamai iškrauti tokias medžiagas kaip cukrus, grūdai, cementas, anglis, plastiko granulės ir kiti birūs produktai.
Praktiškai visos pramonės šakos naudoja birias medžiagas, laikomas silosuose arba bunkeriuose.
| Pramonės sektorius | Laikomos medžiagos tipas |
|---|---|
| Žemės ūkis | Kviečiai, kukurūzai, miežiai, sojos pupelės, saulėgrąžos |
| Maisto pramonė | Cukrus, miltai, krakmolas, pieno milteliai |
| Kasyba | Anglis, rūda, skalda |
| Chemijos pramonė | Mineralinės trąšos, polimerai |
| Energetika | Medienos skiedros, granulės |
Degių dulkių kaupimasis silosuose sukelia rimtą pavojų: didelė dulkių koncentracija uždaroje erdvėje gali lengvai užsidegti ir sukelti galingą sprogimą.
Kodėl dulkės silosuose sprogsta?
Degios dulkės susideda iš smulkių dalelių, kurios tam tikromis sąlygomis gali užsidegti ir greitai skleisti degimą ore. Pavojus slypi dulkių gebėjime sudaryti sprogias dulkių–oro mišinius.
Dulkių sprogimas gali įvykti tik tada, kai yra visi dulkių sprogimo penkiakampio elementai:
- Degių medžiagų (dulkių) buvimas koncentracijoje tarp apatinės ir viršutinės degumo ribos
- Pakankamas dulkių pasklidimas ore
- Oksidatoriaus (deguonies) buvimas
- Uždegimo šaltinio buvimas
- Uždara erdvė
Tipiniai uždegimo šaltiniai yra atvira liepsna, elektros kibirkštys, mechaninė trintis, karšti paviršiai, statinė elektra ir egzoterminės reakcijos.
Jei bent vieno iš šių elementų nėra, dulkių sprogimas negali įvykti.
Veiksniai, skatinantys dulkių kaupimąsi
Dulkių dalelės yra lengvos ir lengvai pasklinda ore. Laikui bėgant net ir nedidelės nuosėdos gali susikaupti iki pavojingo lygio dėl kelių priežasčių:
- Palaipsnis kaupimasis, kuris lieka nepastebėtas
- Dulkių nusėdimas paslėptose arba sunkiai pasiekiamose vietose
- Nepakankamas arba netinkamas valymas
- Personalo nepakankamas dulkių sprogimo rizikos įvertinimas
Dulkės dažniausiai kaupiasi ant įrangos paviršių, sijų, perdangų, vėdinimo ortakiuose ir po grindimis esančiose erdvėse.
Pagrindinės silosų sprogimų pasekmės
Dulkių sprogimai silosuose kelia tiesioginę grėsmę darbuotojų saugai ir sukelia didelę žalą įrangai bei gamybos procesams.
Žmonių žūtys ir sužalojimai
Sprogimo smūgio banga ir skriejančios nuolaužos gali sukelti sunkius sužalojimus ar mirtį. Nukentėjusieji gali patirti nudegimus, lūžius, sumušimus ir kitus sužalojimus, reikalaujančius ilgalaikio gydymo.
Įrangos ir infrastruktūros sunaikinimas
Sprogimo sukeltas viršslėgis gali sugriauti silosus ir sunaikinti pastatus bei technologinę įrangą. Tai gali lemti medžiagų išsipylimą ir aplinkos taršą.
Ekonominiai nuostoliai
Įmonės gali patirti dideles remonto ir atstatymo išlaidas, ilgalaikius gamybos sustabdymus, kompensacijų mokėjimą, administracines baudas ir reputacijos praradimą. Sunkiais atvejais sprogimai gali lemti bankrotą.
Incidentų pavyzdžiai
2022 m. – Tenesis, JAV (Crossville Hardwoods):
Gaisro gesinimo metu pjuvenų bunkeryje įvyko dulkių sprogimas. Kibirkštis apatinėje talpyklos dalyje uždegė medienos dulkes ir nuplėšė bunkerio viršutinę dalį.
2020 m. – Eseksas, Jungtinė Karalystė (Tilbury dokai):
Grūdų sandėlyje įvyko didelis dulkių sprogimas, liepsnos siekė apie 75 m. Buvo sunaikinti keli silosai, o gaisro gesinimo darbai truko 20 dienų. Vienas asmuo buvo hospitalizuotas dėl apsinuodijimo anglies monoksidu.
2023 m. – Derindžė, Turkija (vietinis uostas):
Grūdų dulkių sprogimas įvyko grūdus kraunant į silosus. Buvo apgadinti 13 silosų, grūdų nuostoliai siekė 10–15 tūkst. tonų, sužeista 12 žmonių.
Priemonės grūdų dulkių sprogimų prevencijai
Grūdų dulkių sprogimų prevencija reikalauja kompleksinio požiūrio, derinant organizacines priemones ir techninius sprogimų apsaugos sprendimus.
Techniniai sprendimai
- Pramoninės dulkių surinkimo ir ištraukimo sistemos
- Medžiagos drėgmės kontrolė dulkių susidarymui mažinti
- Kibirkščių aptikimo ir gesinimo sistemos
- Procesinės įrangos įžeminimas ir potencialų suvienodinimas
Sprogimų apsaugos sistemos
Sprogimų apsaugos sistemos skirtos sprogimams slopinti, saugiai išleisti slėgį arba izoliuoti sprogimą, siekiant sumažinti žalą ir užkirsti kelią plitimui.
- Sprogimo slopinimas (HRD sistema)
Aktyvi sprogimų apsauga, pagrįsta ankstyvu aptikimu ir greitu sprogimo slopiklio įpurškimu į saugomą tūrį. - Sprogimo slėgio išleidimas
Pasyvi sprogimų apsauga, naudojanti sprogimo slėgio išleidimo įrenginius, įskaitant sprogimo ventiliavimo paneles ir FLEX be liepsnos sprogimo slėgio išleidimo įrenginius, saugiam viršslėgio pašalinimui. - Sprogimo izoliavimas
Izoliavimo įrenginių, tokių kaip B-FLAP atbuliniai vožtuvai, GATEX sklendės ir HRD barjerai, naudojimas liepsnos ir slėgio plitimui sustabdyti.
Organizacinės priemonės
- Reguliarūs darbuotojų mokymai ir instruktavimas
- Periodiniai sprogimo rizikos auditai ir patikrinimai
- Sistemingas valymas (housekeeping), siekiant pašalinti nusėdusias dulkes
Išvada
Dulkių sprogimai yra prognozuojamas ir valdomas pramoninis pavojus. Veiksminga prevencija reikalauja dulkių susidarymo kontrolės, uždegimo šaltinių pašalinimo ir tinkamų sprogimų apsaugos sistemų taikymo.
Esminis pramoninės saugos valdymo elementas yra degių dulkių buvimo ir kaupimosi auditas, po kurio atliekami laboratoriniai dulkių tyrimai. Remiantis audito ir bandymų rezultatais, galima parinkti optimalias sprogimų apsaugos sistemas.
Šių priemonių įgyvendinimas reikšmingai sumažina dulkių sprogimų riziką ir užtikrina saugesnę darbo aplinką.