Tolmupahvatused silohoidlates kujutavad endast tõsist ohtu tööstusettevõtete ohutusele ja majanduslikule stabiilsusele. Statistika kohaselt toimub Euroopa tööstuses keskmiselt üks tolmu-õhu segu plahvatus päevas ning ligikaudu 14% neist juhtumitest leiab aset silohoidlates. Üheks peamiseks teguriks on teraviljatolmu plahvatus, mis tekib põleva tolmu kogunemisel suletud ruumis.
Alljärgnevalt käsitletakse põleva tolmu plahvatusteni viivaid tegureid ning meetmeid, mis on vajalikud selliste ohtlike juhtumite ennetamiseks.
Mis on silohoidlad ja kus neid kasutatakse
Silohoidlad on kõrged silindrilised või risttahukakujulised konstruktsioonid, mis on ette nähtud puistematerjalide ladustamiseks suurtes kogustes. Need mängivad olulist rolli tööstuslogistikas, võimaldades materjalide kogumist, ajutist ladustamist ja kontrollitud väljalaadimist, näiteks suhkru, teravilja, tsemendi, kivisöe, plastgraanulite ja muude puistematerjalide puhul.
Praktiliselt kõik tööstusharud kasutavad puistematerjale, mida ladustatakse silohoidlates või punkrites.
| Tööstussektor | Ladustatav materjal |
|---|---|
| Põllumajandus | Nisu, mais, oder, sojaoad, päevalilleseemned |
| Toiduainetööstus | Suhkur, jahu, tärklis, piimapulber |
| Mäetööstus | Kivisüsi, maagid, killustik |
| Keemiatööstus | Mineraalväetised, polümeerid |
| Energeetika | Puiduhakke, pelletid |
Põleva tolmu kogunemine silohoidlates tekitab tõsise ohu: suur tolmukontsentratsioon suletud ruumis võib kergesti süttida ja põhjustada tugeva plahvatuse.
Miks tolm silohoidlates plahvatab?
Põlev tolm koosneb peentest osakestest, mis teatud tingimustel võivad süttida ja kiiresti õhus põlemist levitada. Oht seisneb tolmu võimes moodustada plahvatusohtlikke tolmu-õhu segusid.
Tolmupahvatus võib toimuda ainult siis, kui esinevad kõik tolmupahvatuse viisnurka moodustavad elemendid:
- Põleva aine (tolmu) olemasolu kontsentratsioonis, mis jääb alumise ja ülemise süttimispiiri vahele
- Tolmu piisav hajumine õhus
- Oksüdeerija (hapniku) olemasolu
- Süttimisallika olemasolu
- Suletud ruum
Tüüpilised süttimisallikad on avatud leegid, elektrilised sädemed, mehaaniline hõõrdumine, kuumad pinnad, staatiline elekter ja eksotermilised reaktsioonid.
Kui kasvõi üks neist elementidest puudub, ei saa tolmupahvatust tekkida.
Tolmu kogunemist soodustavad tegurid
Tolmuosakesed on kerged ja levivad õhus kergesti. Aja jooksul võivad isegi väikesed ladestused koguneda ohtlikule tasemele mitmel põhjusel:
- Järk-järguline kogunemine, mis jääb märkamatuks
- Tolmu ladestumine varjatud või raskesti ligipääsetavates kohtades
- Ebapiisav või ebaõige koristus
- Tolmupahvatuse riski alahindamine personali poolt
Tolm koguneb sageli seadmete pindadele, taladele, põrandaplaatidele, ventilatsioonikanalitesse ja põrandalustesse ruumidesse.
Silohoidlate plahvatuste peamised tagajärjed
Tolmupahvatused silohoidlates kujutavad otsest ohtu töötajate ohutusele ning põhjustavad märkimisväärset kahju seadmetele ja tootmisprotsessidele.
Inimohvrid ja vigastused
Lööklaine ja lendavad killud võivad põhjustada raskeid vigastusi või surma. Kannatanud võivad saada põletusi, luumurde, põrutusi ja muid vigastusi, mis nõuavad pikaajalist ravi.
Seadmete ja infrastruktuuri hävimine
Plahvatusest tingitud ülerõhk võib põhjustada silohoidlate varisemist ning hoonete ja tehnoloogiliste seadmete hävimist. See võib kaasa tuua materjalide laialipaiskumise ja keskkonnareostuse.
Majanduslikud kahjud
Ettevõtted võivad kanda suuri remondi- ja taastamiskulusid, kogeda pikki seisakuid, maksta hüvitisi, trahve ja kannatada mainekahju. Rasketel juhtudel võivad plahvatused viia pankrotini.
Juhtumite näited
2022 – Tennessee, USA (Crossville Hardwoods):
Tulekahju kustutamise käigus toimus saepuru punkris tolmupahvatus. Säde punkri alumises osas süütas puidutolmu ning rebis maha punkri ülemise osa.
2020 – Essex, Ühendkuningriik (Tilbury dokid):
Teraviljalaos toimus ulatuslik tolmupahvatus, mille leegid ulatusid ligikaudu 75 meetrini. Mitmed silohoidlad hävisid ning kustutustööd kestsid 20 päeva. Üks inimene hospitaliseeriti vingugaasimürgistuse tõttu.
2023 – Derince, Türgi (kohalik sadam):
Teraviljatolmu plahvatus toimus teravilja silohoidlatesse laadimise ajal. Kahjustada sai 13 silohoidlat, teraviljakadu ulatus 10–15 tuhande tonnini ning vigastada sai 12 inimest.
Meetmed teraviljatolmu plahvatuste ennetamiseks
Teraviljatolmu plahvatuste ennetamine nõuab terviklikku lähenemist, mis ühendab organisatsioonilised meetmed ja tehnilised plahvatuskaitselahendused.
Tehnilised lahendused
- Tööstuslikud tolmu kogumise ja äratõmbe süsteemid
- Materjali niiskuse kontroll tolmu tekke vähendamiseks
- Sädemete tuvastamise ja kustutamise süsteemid
- Protsessiseadmete maandamine ja potentsiaalide ühtlustamine
Plahvatuskaitsesüsteemid
Plahvatuskaitsesüsteemid on ette nähtud plahvatuse summutamiseks, rõhu ohutuks vabastamiseks või plahvatuse isoleerimiseks, et vähendada kahjustusi ja vältida levikut.
- Plahvatuse summutamine (HRD-süsteem)
Aktiivne plahvatuskaitse, mis põhineb varajasel tuvastamisel ja plahvatuse summuti kiirel sisseviimisel kaitstavasse ruumala. - Plahvatuse rõhu vabastus
Passiivne plahvatuskaitse, mis kasutab plahvatuse rõhu vabastamise seadmeid, sealhulgas rõhuvabastuspaneele ja FLEX leegivabu plahvatuse rõhu vabastamise seadmeid, ülerõhu ohutuks juhtimiseks. - Plahvatuse isoleerimine
Isoleerimisseadmete, nagu B-FLAP tagasilöögiklapid, GATEX lüüsventiilid ja HRD-tõkked, kasutamine leegi ja rõhu leviku vältimiseks.
Organisatsioonilised meetmed
- Personali regulaarne koolitus ja juhendamine
- Perioodilised plahvatusriski auditid ja kontrollid
- Süstemaatiline koristus (housekeeping) settinud tolmu eemaldamiseks
Kokkuvõte
Tolmupahvatused on prognoositav ja juhitav tööstuslik oht. Tõhus ennetus eeldab tolmu tekke kontrolli, süttimisallikate kõrvaldamist ning sobivate plahvatuskaitsesüsteemide rakendamist.
Tööstusohutuse juhtimise kriitiline element on põleva tolmu olemasolu ja kogunemise audit ning sellele järgnevad laboratoorsed tolmukatsetused. Auditi ja katsetuste tulemuste alusel on võimalik valida optimaalsed plahvatuskaitselahendused.
Nende meetmete rakendamine vähendab oluliselt tolmupahvatuste riski ja tagab ohutuma töökeskkonna.