Kā uzkrājas putekļi un kāpēc tas ir bīstami?

Putu veidošanās ir neizbēgams process jebkura uzņēmuma darbībā, taču tā var kļūt par nopietnu risku avotu, īpaši, ja runa ir par degošiem materiāliem. Nekontrolēta degošu putekļu uzkrāšanās rada sprādzienu un ugunsgrēku risku, kam var būt postošas sekas. Tas nosaka nepieciešamību izstrādāt un ieviest efektīvus pasākumus šādu incidentu novēršanai.

Kā un kur veidojas putekļi?

Putekļi sastāv no cietām daļiņām, kuru izmērs svārstās no dažiem mikrometriem līdz milimetriem un kuras var palikt suspendētas gaisā.

Degoši putekļi ir daļiņas, kas, nonākot saskarē ar aizdegšanās avotu, var aizdegties un uzturēt degšanu, radot ugunsgrēka un detonācijas risku.

Gandrīz katrā nozarē pastāv riski, kas saistīti ar degošu putekļu vidi. Visbiežākie smalko daļiņu avoti ir šādi materiāli:

• Ogles, koksne.
• Milti, ciete, cukurs, kakao, piena pulveris.
• Metāli: alumīnijs, magnijs, titāns.
• Plastmasa, gumija, krāsvielas, mēslojums, pesticīdi.
• Farmaceitiskās vielas.
• Kokvilna, lini, vilna, sintētiskās šķiedras.

Rūpniecības uzņēmumos putekļu veidošanās ir dažādu ražošanas procesu rezultāts un var radīt nopietnus drošības apdraudējumus.

Galvenie degošu putekļu veidošanās avoti ražošanā:

1. Mehāniskie procesi: malšana, drupināšana, slīpēšana, griešana, urbšana, frēzēšana, dozēšana un materiālu atdalīšana.
2. Ķīmiskie procesi: materiālu žāvēšana un ekstrakcija, ķīmiskās reakcijas, kuru rezultātā veidojas cieti produkti.
3. Ražošanas procesi: pulveru iekraušana un izkraušana, to transportēšana, apstrāde, sajaukšana un iepakošana.

Cik ātri uzkrājas putekļi un cik ilgs laiks nepieciešams to veidošanai?

Suspensija veidojas gandrīz uzreiz procesa laikā, kas to rada. Piemēram, materiāla slīpēšanas laikā daļiņas rodas brīdī, kad abrazīvais instruments nonāk saskarē ar virsmu. Transportējot beramus materiālus, suspensija veidojas kustības un daļiņu savstarpējās saskares brīdī.

Nav iespējams viennozīmīgi noteikt, cik ātri pulveri uzkrājas, jo to nosaka faktoru kopums: putekļus veidojošo procesu intensitāte un veids, putekļu nosūkšanas efektivitāte, ventilācijas kvalitāte un vispārējie tīrības standarti.

Faktori, kas ietekmē putekļu uzkrāšanās ātrumu:

• Putekļus veidojošo procesu intensitāte.
  Jo lielāks ir izejvielu apstrādes vai transportēšanas ātrums, jo vairāk putekļu rodas un jo ātrāk tie uzkrājas.
• Putekļu nosūkšanas un aspirācijas sistēmu efektivitāte.
  Aspirācijas sistēmu esamība un darbspēja būtiski samazina daļiņu uzkrāšanās iespējamību.
• Tīrīšanas biežums un kvalitāte.
  Regulāra un rūpīga tīrīšana, piemēram, izmantojot rūpnieciskos putekļsūcējus, novērš spontānu daļiņu uzkrāšanos.
• Materiāli un procesi.
  Daži materiāli un procesi rada vairāk putekļu nekā citi. Piemēram, skujkoku apstrāde var radīt vairāk putekļu nekā metāla apstrāde.
• Mitrums.
  Paaugstināts mitrums var nedaudz samazināt daļiņu uzkrāšanās ātrumu, veicinot to nosēšanos.

Visaugstākais ugunsgrēka vai sprādziena risks pastāv vietās, kur uzkrājas kritiski daudzumi degošu putekļu. Tās ietver:

1. Putekļu veidošanās avotu tuvumā.
   Materiālu apstrādes zonas (malšana, griešana, drupināšana), vietas, kur materiāli tiek manuāli izkaisīti un pārvietoti.
2. Iekārtu iekšpusē.
   Bunkuri, silosi, konveijeri, kausu elevatoru iekārtas, putekļu savācēji, ventilācijas kanāli, filtri, pneimatiskās transportēšanas sistēmas.
3. Horizontālās virsmas.
   Caurules, sijas, plaukti, iekārtu augšējās daļas.
4. Grūti pieejamas vietas.
   Stūri, zonas aiz iekārtām.

Degošu putekļu uzkrāšanās ievērojami palielina avāriju iespējamību un rada nopietnus draudus personāla un iekārtu drošībai.

Kāpēc putekļu uzkrāšanās ir bīstama?

Daļiņu, īpaši degošu, uzkrāšanās rada nopietnus draudus uzņēmumiem un cilvēkiem. Augsta putekļu koncentrācija slēgtās telpās var negatīvi ietekmēt darbinieku veselību, izraisot elpošanas sistēmas slimības. Tomēr vispostošākie draudi, ko rada degošu putekļu uzkrāšanās, ir sprādzieni un ugunsgrēki.

Ugunsgrēki un sprādzieni izraisa traumas un nāves gadījumus, bojā iekārtas un ēkas, kā arī noved pie ražošanas apstāšanās.
Visnopietnākais apdraudējums ir sprādzienbīstamu putekļu detonācija. Sprādziens strauji izplatās pa lielu daļiņu virsmas laukumu, momentāni palielinot spiedienu un veidojot triecienvilni.

Lai notiktu putekļu sprādziens, vienlaikus jābūt klātesošiem pieciem faktoriem, kas veido tā saukto “sprādziena piecstūri”:

Degoša pulvera klātbūtne. Degoša materiāla esamība smalki disperģētā stāvoklī. Slēgta telpa. Slēgta vide, kurā var uzkrāties putekļi. Aizdegšanās. Aizdegšanās avota klātbūtne. Putekļu izkliede. Vienmērīga daļiņu sadale gaisā, veidojot sprādzienbīstamu maisījumu. Oksidētāja klātbūtne. Piemēram, skābeklis, kas uztur degšanu.

• Degoša pulvera klātbūtne.
  Degoša materiāla esamība smalki disperģētā stāvoklī.
• Slēgta telpa.
  Slēgta vide, kurā var uzkrāties putekļi.
• Aizdegšanās.
  Aizdegšanās avota klātbūtne.
• Putekļu izkliede.
  Vienmērīga daļiņu sadale gaisā, veidojot sprādzienbīstamu maisījumu.
• Oksidētāja klātbūtne.
  Piemēram, skābeklis, kas uztur degšanu.

Pēdējo gadu laikā daudzi uzņēmumi visā pasaulē ir saskārušies ar putekļu sprādzienu postošo spēku.

Foto	Informācija
	2025, Indija, Sigachi Industries farmaceitiskā rūpnīca Putekļu sprādziens notika iekārtā, kas paredzēta mikrokristāliskās celulozes žāvēšanai. Sekas: 36 bojāgājušie, vairāk nekā 30 ievainotie. Rūpnīcas ēka tika pilnībā iznīcināta.
	2025, Krievija, Vtoraluminprodukt Metāla putekļu sprādziens notika iekārtas tehniskās palaišanas laikā. Cēlonis bija nestandarta izlāde no ciklona. Līdzīgs incidents tajā pašā uzņēmumā notika 2022. gadā. Metāla apstrādes laikā, darbojoties smalcinātājam, uz iekārtām uzkrājās putekļi, pēc kā notika sprādziens. Sekas: cietušo nav.
	2024, ASV, Handford Grain Company Graudu putekļu sprādziens notika pazemes graudu noliktavā. Sekas: divi darbinieki guva smagus apdegumus.

Kāpēc metāla putekļi var būt degoši?

Putekļu sprādzienbīstamības laboratoriskā analīze ir nepieciešama visaptverošai potenciālo risku novērtēšanai uzņēmumos, kur var veidoties sprādzienbīstama atmosfēra. Iegūtie dati ļauj ne tikai izvēlēties sprādziendrošas un sprādzienaizsargātas iekārtas, bet arī optimizēt putekļu nosūkšanas un ventilācijas sistēmas, izstrādāt drošas darba procedūras un samazināt ugunsgrēku un sprādzienu iespējamību.

5 degošu putekļu laboratorisko testu posmi:

1. Bezmaksas konsultācija. Jūsu ražošanas mērķu un īpatnību apspriešana ar ATEX.CENTER speciālistiem.
2. Paraugu ņemšana un nosūtīšana. Izmantojot sniegtās instrukcijas, savāciet putekļu paraugus un nosūtiet tos uz laboratoriju.
3. Laboratoriskā testēšana. Putekļu sprādzienbīstamības parametru noteikšana.
   ATEX.CENTER komanda nosaka šādus galvenos cieto daļiņu sprādzienbīstamības parametrus:
   

   Kst Sprādzienbīstamības indekss	MIE Minimālā aizdegšanās enerģija	dP/dTmax Sprādziena spiediena pieauguma ātrums
   ST1, ST2, ST3 sprādziena klase	MIT Minimālā aizdegšanās temperatūra	Pmax Maksimālais sprādziena spiediens
   LEL (apakšējā sprādzienbīstamības robeža) un UEL (augšējā sprādzienbīstamības robeža)

4. Pārskats un rekomendācijas. Testēšanas pārskata sagatavošana ar secinājumiem par putekļu paraugu sprādzienbīstamību un ieteikumiem sprādzienaizsardzībai.
5. Sprādzienaizsardzības risinājumi. Mūsu eksperti izvēlēsies jūsu konkrētajai ražošanai piemērotas sprādzienaizsardzības sistēmas.

Cieto daļiņu sprādzienbīstamības analīze ir nepieciešams nosacījums drošai uzņēmumu darbībai ar putekļus radošiem procesiem, ļaujot izvairīties no katastrofālām sekām, aizsargāt personālu un samazināt finanšu un reputācijas riskus.

Kā samazināt putekļu radītos riskus

Efektīva degošu putekļu sprādziena risku pārvaldība prasa kompleksu pieeju, kas apvieno organizatoriskos un tehniskos pasākumus.

Tehniskie pasākumi ietver:

1. Efektīvu aspirācijas (putekļu nosūkšanas) un ventilācijas sistēmu uzstādīšanu, kā arī to regulāru apkopi.
2. Aizdegšanās avotu novēršanu.
   • Iekārtu zemēšana
   • Iekārtu aizsardzība pret pārkaršanu.
   • Atklātas liesmas aizliegums u.c.
3. Sprādzienaizsardzības sistēmu uzstādīšanu.
   • Sprādziena lokalizācijas sistēmas (B-FLAP, GATEX, HRD barjera). Šīs iekārtas ir paredzētas sprādziena pārtraukšanai un liesmas un pārmērīga spiediena izplatīšanās novēršanai starp tehnoloģisko iekārtu vienībām.
   • Sprādziena slāpēšanas sistēmas (HRD sistēma). Šīs ierīces darbības princips balstās uz sprādzienu slāpējošas vielas (nātrija bikarbonāta) momentānu ievadīšanu aizsargājamajā tehnoloģijā. Tas samazina pārmērīgo spiedienu un aptur sprādziena turpmāku attīstību.
   • Sprādziena spiediena novadīšanas ierīces (plīstošās membrānas, VMP un Vent PRO S sprādziena paneļi), bezliesmas sprādziena novadīšanas ierīces (FLEX liesmu slāpētāji). Šīs ierīces nodrošina kontrolētu pārmērīgā spiediena novadīšanu sprādziena laikā. Plīstošās membrānas un paneļi ir piemēroti izmantošanai ārpus telpām, kur ir pietiekama vieta drošai sprādziena novadīšanai. FLEX liesmu slāpētājus var izmantot iekštelpās, kur droša novadīšana nav iespējama un ir nepieciešams ierobežot liesmas, degšanas produktus un temperatūru.

Organizatoriskie pasākumi ietver:

• Personāla apmācību un instruktāžu, regulāru kvalifikācijas paaugstināšanu.
• Drošu darba instrukciju izstrādi un apstiprināšanu, telpu uzkopšanas un iekārtu apkopes procedūras.
• Regulāras uzkopšanas organizēšanu telpās un uz iekārtām, rūpniecisko putekļsūcēju ieviešanu.

Ja nav datu par ražošanā esošo putekļu sprādzienbīstamību, ieteicams veikt kvalificētu laboratorisko analīzi. Šis posms ir nepieciešams efektīvu risinājumu izstrādei, lai nodrošinātu aizsardzību pret incidentiem sprādziena drošības jomā.

Secinājums

Pulveru, īpaši degošu, uzkrāšanās kontrole ir nepieciešama, lai novērstu avārijas uzņēmumos. Putekļu uzkrāšanās palielina sprādzienu un ugunsgrēku risku, kā arī var radīt materiālus zaudējumus un personāla traumas. Kompetenta, visaptveroša pieeja ietver ne tikai regulāru tīrīšanu un efektīvu aspirācijas sistēmu uzstādīšanu, bet arī putekļu sprādzienbīstamības analīzi, kā arī atbilstošu aizsardzības pasākumu izstrādi un ieviešanu, pamatojoties uz putekļu testēšanas un sprādzienbīstamības audita rezultātiem.