Putekļu sprādzieni silosos rada nopietnus draudus rūpniecības uzņēmumu drošībai un ekonomiskajai stabilitātei. Saskaņā ar statistiku Eiropas rūpniecībā vidēji katru dienu notiek viens putekļu–gaisa maisījuma sprādziens, un aptuveni 14 % no šiem incidentiem notiek silosos. Viens no galvenajiem cēloņiem ir graudu putekļu sprādziens, ko izraisa degošu putekļu uzkrāšanās slēgtā telpā.
Zemāk aplūkoti faktori, kas izraisa degošu putekļu sprādzienus, kā arī pasākumi, kas nepieciešami šādu bīstamu incidentu novēršanai.
Kas ir silosi un kur tie tiek izmantoti
Silosu veido augstas cilindriskas vai taisnstūrveida konstrukcijas, kas paredzētas beramo materiālu uzglabāšanai lielos apjomos. Tiem ir būtiska nozīme rūpnieciskajā loģistikā, nodrošinot materiālu uzkrāšanu, pagaidu uzglabāšanu un kontrolētu izkraušanu, piemēram, cukuram, graudiem, cementam, oglēm, plastmasas granulām un citiem beramiem produktiem.
Gandrīz visas nozares izmanto beramos materiālus, kas tiek uzglabāti silosos vai bunkuros.
| Nozares sektors | Uzglabājamā materiāla veids |
|---|---|
| Lauksaimniecība | Kvieši, kukurūza, mieži, sojas pupas, saulespuķes |
| Pārtikas rūpniecība | Cukurs, milti, ciete, piena pulveris |
| Kalnrūpniecība | Akmeņogles, rūda, šķembas |
| Ķīmiskā rūpniecība | Minerālmēsli, polimēri |
| Enerģētika | Koksnes šķelda, granulas |
Degvielo putekļu uzkrāšanās silosos rada nopietnu apdraudējumu: augsta putekļu koncentrācija slēgtā telpā var viegli aizdegties un izraisīt spēcīgu sprādzienu.
Kāpēc putekļi silosos sprāgst?
Degvielie putekļi sastāv no smalkām daļiņām, kas noteiktos apstākļos var aizdegties un strauji izplatīt degšanu gaisā. Apdraudējums slēpjas putekļu spējā veidot sprādzienbīstamus putekļu–gaisa maisījumus.
Putekļu sprādziens var notikt tikai tad, ja ir klātesoši visi putekļu sprādziena piecstūra elementi:
- Degvielas vielas (putekļu) klātbūtne koncentrācijā starp apakšējo un augšējo uzliesmojamības robežu
- Pietiekama putekļu izkliede gaisā
- Oksidētāja (skābekļa) klātbūtne
- Aizdegšanās avota klātbūtne
- Slēgta telpa
Tipiski aizdegšanās avoti ir atklāta liesma, elektriskās dzirksteles, mehāniskā berze, karstas virsmas, statiskā elektrība un eksotermiskas reakcijas.
Ja kaut viens no šiem elementiem nav klātesošs, putekļu sprādziens nav iespējams.
Faktori, kas veicina putekļu uzkrāšanos
Putekļu daļiņas ir vieglas un viegli izplatās gaisā. Laika gaitā pat nelieli nosēdumi var uzkrāties līdz bīstamam līmenim vairāku iemeslu dēļ:
- Pakāpeniska uzkrāšanās, kas paliek nepamanīta
- Putekļu nosēšanās slēptās vai grūti pieejamās vietās
- Nepietiekama vai neatbilstoša uzkopšana
- Personāla nepietiekama putekļu sprādziena riska novērtēšana
Putekļi bieži uzkrājas uz iekārtu virsmām, sijām, pārsegumiem, ventilācijas kanālos un zemgrīdas telpās.
Silosu sprādzienu galvenās sekas
Putekļu sprādzieni silosos rada tiešus draudus personāla drošībai un izraisa ievērojamus bojājumus iekārtām un ražošanas procesiem.
Cilvēku upuri un traumas
Sprādziena triecienvilnis un lidojošas atlūzas var izraisīt smagus ievainojumus vai nāvi. Cietušie var gūt apdegumus, lūzumus, sasitumus un citas traumas, kurām nepieciešama ilgstoša ārstēšana.
Iekārtu un infrastruktūras iznīcināšana
Sprādziena radītais pārspiediens var izraisīt silosu sabrukšanu un ēku un tehnoloģisko iekārtu iznīcināšanu. Tas var novest pie materiālu izbiršanas un vides piesārņojuma.
Ekonomiskie zaudējumi
Uzņēmumi var saskarties ar augstām remonta un atjaunošanas izmaksām, ilgstošām dīkstāvēm, kompensāciju izmaksām, administratīvajām sankcijām un reputācijas zaudējumu. Smagos gadījumos sprādzieni var novest līdz bankrotam.
Negadījumu piemēri
2022 – Tenesī, ASV (Crossville Hardwoods):
Ugunsdzēsības darbu laikā zāģskaidu bunkurā notika putekļu sprādziens. Dzirkstele bunkura apakšējā daļā aizdedzināja koksnes putekļus un norāva bunkura augšējo daļu.
2020 – Eseksa, Apvienotā Karaliste (Tilberijas doki):
Graudu noliktavā notika liels putekļu sprādziens, liesmām sasniedzot aptuveni 75 m augstumu. Tika iznīcināti vairāki silosi, un ugunsdzēsības darbi ilga 20 dienas. Viena persona tika hospitalizēta ar saindēšanos ar oglekļa monoksīdu.
2023 – Derindže, Turcija (vietējā osta):
Graudu putekļu sprādziens notika graudu iekraušanas laikā silosos. Tika bojāti 13 silosi, graudu zudumi sasniedza 10–15 tūkstošus tonnu, un tika ievainoti 12 cilvēki.
Pasākumi graudu putekļu sprādzienu novēršanai
Graudu putekļu sprādzienu novēršanai nepieciešama visaptveroša pieeja, apvienojot organizatoriskos pasākumus un tehniskos sprādziendrošības risinājumus.
Tehniskie risinājumi
- Rūpnieciskās putekļu savākšanas un nosūkšanas sistēmas
- Materiāla mitruma kontrole putekļu veidošanās samazināšanai
- Dzirksteļu noteikšanas un dzēšanas sistēmas
- Procesa iekārtu zemēšana un potenciālu izlīdzināšana
Sprādziendrošības sistēmas
Sprādziendrošības sistēmas ir paredzētas sprādzienu apspiešanai, spiediena drošai novadīšanai vai sprādziena izolēšanai, lai samazinātu bojājumus un novērstu izplatīšanos.
- Sprādziena apspiešana (HRD sistēma)
Aktīva sprādziendrošība, kas balstīta uz agrīnu noteikšanu un ātru sprādziena slāpētāja ievadīšanu aizsargājamajā tilpumā. - Sprādziena spiediena novadīšana
Pasīva sprādziendrošība, izmantojot sprādziena spiediena novadīšanas ierīces, tostarp sprādziena paneļus un FLEX bezliesmas sprādziena spiediena novadīšanas ierīces, lai droši novadītu pārspiedienu. - Sprādziena izolēšana
Izolācijas ierīču, piemēram, B-FLAP pretvārstu, GATEX aizbīdņu un HRD barjeru, izmantošana, lai novērstu liesmas un spiediena izplatīšanos.
Organizatoriskie pasākumi
- Regulāras personāla apmācības un instruktāžas
- Periodiski sprādziena riska auditi un pārbaudes
- Sistemātiska uzkopšana (housekeeping), lai noņemtu nosēdušos putekļus
Secinājums
Putekļu sprādzieni ir paredzams un kontrolējams rūpniecisks risks. Efektīva novēršana prasa putekļu veidošanās kontroli, aizdegšanās avotu novēršanu un atbilstošu sprādziendrošības sistēmu ieviešanu.
Būtisks rūpnieciskās drošības pārvaldības elements ir degošu putekļu klātbūtnes un uzkrāšanās audits, kam seko laboratoriskie putekļu testi. Pamatojoties uz audita un testu rezultātiem, iespējams izvēlēties optimālus sprādziendrošības risinājumus.
Šo pasākumu īstenošana būtiski samazina putekļu sprādzienu risku un nodrošina drošāku darba vidi.