Pył Drzewny: Wilgotność i Wybuchowość - Kompleksowy Przewodnik
- Szczegóły
W stolarniach i zakładach przemysłu drzewnego, jednym z podstawowych problemów jest pył drzewny powstający podczas mechanicznej obróbki drewna. Warto zrozumieć, jakie zagrożenia niesie ze sobą pył drzewny, jakie czynniki wpływają na jego wybuchowość i jak skutecznie się przed nim chronić.
Jak Powstaje Pył Drzewny?
Pył drzewny jest produktem ubocznym obróbki drewna, zarówno krajowego, jak i egzotycznego. Pojawia się on głównie tam, gdzie produkowane są wyroby z drewna.
Do najbardziej zapylonych należą stanowiska pracy przy szlifierkach, pilarkach tarczowych i formatowych oraz tokarkach.
Zagrożenia Związane z Pyłem Drzewnym
Codzienna ekspozycja ludzkiego układu oddechowego na pył drzewny niesie za sobą wysokie ryzyko dla zdrowia, a nawet życia człowieka.
Pyły drewna twardego (dębu i buku) mają działanie rakotwórcze, a niektóre gatunki drewna tropikalnego oddziaływają toksycznie na organizm ludzki.
Przeczytaj także: Filtracja wody węglem drzewnym: Szczegółowy przegląd
Oprócz zagrożeń związanych ze zdrowiem pracowników, pył drzewny stwarza również ryzyko pożaru i wybuchu.
Pył drzewny jest tym groźniejszy pod względem wybuchowości, im więcej ma drobnych frakcji, ponieważ opadają one bardzo powoli lub nie opadają wcale.
Złoża pyłu stanowią niebezpieczeństwo, jeżeli zostaną wzburzone, ponieważ powstają wówczas obłoki pyłu o dużej koncentracji drobnych ziaren, które są przyczyną eksplozji. Wybuch taki występuje niespodziewanie i zmienia się przeważnie w eksplozję łańcuchową.
Najczęściej inicjatorem zapłonu są tlące się cząstki drewna niesione strumieniem powietrza od pilarki tarczowej lub innej obrabiarki do drewna, której stępione a co gorsze z narostem żywicy narzędzia wywołują na skutek tarcia przyrosty temperatury przekraczające punkt zapłonu drewna.
Źródłem zapłonu obłoku pyłu może być otwarty ogień, zaiskrzenie mechaniczne, iskra elektryczna, prądy elektrostatyczne, rozgrzane do temperatury zapłonu elementy maszyn.
Przeczytaj także: Uzdatnianie Węgla Drzewnego dla Biopaliw
Ochrona przed Pyłem Drzewnym
Aby uniknąć przykrych konsekwencji obcowania z pyłem drzewnym zaleca się w pierwszej kolejności właścicielom zakładów przemysłu drzewnego zmniejszenie stężenia pyłu na stanowiskach roboczych poprzez zainstalowanie skutecznych instalacji go odciągających.
W celu uniknięcia wybuchu lub pożaru pyłu drzewnego należy odkurzać jego skupiska, aby zapobiec unoszeniu się drobin i powtórnemu osiadaniu pyłu. Istotne jest wykorzystanie instalacji odsysającej pył i zachowanie jej szczelności.
Obrabiarki do drewna powinny posiadać ostre tarcze, oczyszczane regularnie z żywicy, co pozwoli uniknąć podgrzania cząstek drewna do temperatury żarzenia się.
Nawilżanie powietrza zmniejsza stężenie pyłu na stanowiskach roboczych oraz zmniejsza liczbę przerw w ciągu dnia pracy.
Powietrze nasycone parą wodną skutecznie zmniejsza ryzyko wybuchu.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
System Sternal Fog-Ex jest tak zoptymalizowany, aby część atomizowanej wody odparowała i wyparła tlen z chronionej strefy. Jest to zjawisko podobne do odczuwalnego latem wrażenia ciężkości powietrza w upalne, wilgotne dni. Jednocześnie para wodna obniża napięcie zabezpieczając układ przed wyładowaniami elektrycznymi.
Pozostała zatomizowana woda łączy się z kurzem powodując jego szybsze opadanie grawitacyjne.
Zasady Bezpieczeństwa i Postępowanie po Wybuchu
Usuwanie odpadów ze zbiornika powinno odbywać się za pomocą wygarniaczy mechanicznych, tak, aby zbiornik mógł być jak najdokładniej opróżniony.
Zbiornik powinien być wyposażony w wewnętrzną instalację wodną gaszącą. Gaszenie ognia może następować przy tym tylko rozpyloną wodą, a nie jej strumieniem.
Znamy wymagania ubezpieczycieli audytujących zakłady, wiemy jak postępować po wybuchu, a także działamy kompleksowo, tj. od badania pyłu, przez audyt instalacji po jej zabezpieczenie. Jesteśmy partnerem, który pomoże Ci wybrać zadania, których realizacja będzie miała największy wpływ na poprawę bezpieczeństwa… partnerem, który zaproponuje Ci różne koncepcje, aby wspólnie wybrać najlepszą z nich… partnerem który przeprowadzi Cię przez proces poprawy bezpieczeństwa wybuchowego i pożarowego.
Badania Wybuchowości Pyłów
Badanie wybuchowości pyłów ma odpowiedzieć na pytanie czy dany pył jest wybuchowy, a jeśli tak, to jak duże zagrożenie generuje. Przykładowo, może się okazać, że dany pył jest wybuchowy, ale jego minimalna energia zapłonu jest tak wysoka, że ryzyko wybuchu praktycznie nie występuje.
Może się także zdarzyć, że pył nie jest wybuchowy a tym samym realizacja całego badania składającego się z kilku testów będzie generować zbędne koszty.
Aby ograniczyć koszty badania dzielimy je na dwa etapy. Jeśli pierwsza część wykaże, że pył nie jest wybuchowy testy zostają przerwane, a Ty płacisz jedynie ułamek kwoty całego badania. Analogicznie druga część badania wykonywana jest tylko w przypadku pyłów sklasyfikowanych jako wybuchowe. Na tym etapie określane są dodatkowe parametry, które są niezbędne m.in.
Kluczowe Parametry Wybuchowości Pyłów
- Maksymalne Ciśnienie Wybuchu (Pmax): Podstawowy parametr, który należy wziąć pod uwagę przy zabezpieczeniu instalacji przed wybuchem. Doświadczenie pokazuje, że wartość Pmax dla zdecydowanej większości pyłów mieści się w zakresie od 2 do 10 bar.
- Współczynnik Wybuchowości (Kst max): Jest to współczynnik, który charakteryzuje dynamikę wybuchu danego pyłu zawieszonego w powietrzu. Im wyższe Kst max tym szybciej dany wybuch osiągnie swoje maksymalne ciśnienie. Wskaźnik Kst max jest podstawą klasyfikacji palnych pyłów.
- Minimalna Energia Zapłonu (MEZ): Opisuje podatność danej substancji na zapłon w wyniku wystąpienia różnych źródeł zapłonu. Parametr ten jest niezwykle istotny dla procesu oceny ryzyka wybuchu oraz AUDYTU ATEX.
- Dolna Granica Wybuchowości (DGW): Mieszanina pyłowo-powietrzna jest wybuchowa po osiągnięciu odpowiedniego stężenia. W większości przypadków mieści się w granicy 20-60g/m³.
Na bazie blisko 30-letniego doświadczenie jesteśmy w stanie wskazać tylko te parametry wybuchowości i palności pyłów, które są kluczowe dla danej sytuacji.
Interpretacja Wyników Badań
Suche liczby mogą Ci niewiele mówić dlatego po wykonaniu badań wybuchowości pyłu zaproponujemy Ci darmowe spotkanie online, w ramach którego nasi inżynierowie omówią wyniki badania. Wyjaśnią na co zwrócić szczególną uwagę, a co możemy pominąć.
Parametr Kst max, który mówi nam o dynamice wybuchu wykorzystywany jest do doboru zabezpieczeń przeciwwybuchowych. Z tej perspektywy wartość 53 jest niska co oznacza, że do ochrony przed wybuchem będziemy w stanie zastosować większość typów zabezpieczeń przeciwwybuchowych.
Jeśli zatem maksymalne ciśnienie wybuchu Pmax przewyższa odporność konstrukcyjną urządzenia, w którym doszło do wybuchu, to niezależnie od wartości Kst max dojdzie do jego zniszczenia.
Jedynym przypadkiem kiedy jesteśmy w pełni bezpieczni jest sytuacja, gdy badania wykażą, że dany pył jest niewybuchowy. W każdym innym przypadku należy podjąć adekwatne działania organizacyjne (np. procedury) i/lub techniczne (np.
Ocena Ryzyka Wybuchu i Audyt ATEX
Sam fakt, że pył jest wybuchowy nie pozwala ocenić, czy w danym zakładzie prawdopodobieństwo wybuchu jest wysokie, średnie, niskie, czy pomijalne. Mało tego - może się zdarzyć, że ryzyko wybuchu w danym urządzeniu jest wysokie, ale jego skutki będą pomijalne, tzn. prawdopodobieństwo, że ucierpią w nim ludzie, oraz że straty finansowe będą znaczne, jest niewielkie.
W rezultacie każde urządzenie będzie stwarzało inne ryzyko. Od którego z nich zaczniesz zmiany? Odpowiedź jest prosta - od tego, w którym wybuch i pożar są najbardziej prawdopodobne a potencjalne skutki największe.
Dwa pierwsze dokumenty są wymagane prawnie i powinny stanowić potwierdzenie, że dane miejsce pracy spełnia wymogi dyrektywy ATEX. Z kolei AUDYT ATEX to najszybsza i najtańsza metoda oceny stanu urządzenia czy instalacji produkcyjnej pod kątem bezpieczeństwa wybuchowego.
Najszybsza i najtańsza droga określenia czy instalacja lub zakład produkcyjny spełnia minimalne wymogi dyrektywy ATEX. Opracowanie wskazuje, które obszary wymagają działań w pierwszej kolejności.
Przykłady Zabezpieczeń Przeciwwybuchowych
Zdarza się, że poziom ryzyka jest nieakceptowalny a co za tym idzie konieczne jest zastosowanie zabezpieczeń przeciwwybuchowych. W takich przypadkach przygotujemy dla Ciebie koncepcje zabezpieczenia instalacji przed wybuchem (w jednym lub więcej wariantów) wraz z kosztorysem. Jeśli ją zaakceptujesz przejdziemy do jej wdrożenia.
Co ważne koncepcję przygotowujemy w oparciu o wszystkie typu zabezpieczeń (tłumienie wybuchu, odciążanie wybuchu, bezpłomieniowe odciążanie wybuchu oraz izolację wybuchu). W ten sposób jesteśmy w stanie dostosować koncepcję do specyfiki Twojego zakładu.
Wybuch Pyłu w Zakładzie Produkcyjnym - Studium Przypadku
W jednym z zakładów produkcyjnych doszło do wybuchu pyłu. Zniszczeniu uległy trzy kosztowne urządzenia oraz budynek. Stary zaraz po zdarzeniu oszacowano na 5 mln złotych.
W wyniku zdarzenia poważnie lub całkowicie zniszczone zostały 4 obiekty - budynek oraz trzy filtry. Zaraz po wybuchu straty oszacowano na 5 mln złotych.
Wnioski
Wybuchowość pyłów to niezwykle istotny parametr, który pozwoli Ci stwierdzić czy w Twoim zakładzie występuje ryzyko wybuchu. Dlatego udział w niniejszym webinarze jest wyjątkową szansą zobaczenia jak wybuch rozprzestrzenia się po instalacji oraz jakie powoduje konsekwencje.
Wykorzystanie Pyłu Drzewnego
Pył drzewny stanowi zagrożenie dla ludzi i dla obiektów, w których się znajduje. Niemniej może być stosowany w praktyce między innymi do szpachlowania pyłem drzewnym. Można go wykorzystywać również w kotłach i piecach, jak i jako wypełniacz do produkcji mas plastycznych oraz w pirotechnice.
Atmosfery Wybuchowe i Dyrektywa ATEX
Pyły palne i wybuchowe, to drobne cząstki produktów wykorzystywanych w produkcji, które mogą tworzyć atmosfery wybuchowe, czyli mieszaniny powietrzno-pyłowe. Powstają podczas obróbki surowców, jako produkt lub odpad w trakcie mielenia, rozbijania, rozdrabniania. Przykładem pyłu będącego produktem jest mąka, a odpadem pył drzewny.
Aby doprowadzić do zwiększenia poziomu bezpieczeństwa w zakresie potencjalnego zagrożenia eksplozją, należy określić czy parametry pyłu stwarzają zagrożenie wybuchem. Jeśli tak, to w kolejnym kroku trzeba określić, jaki system zabezpieczeń zgodny z Dyrektywą ATEX pozwoli zminimalizować ryzyko eksplozji do poziomu akceptowalnego i bezpiecznego dla mienia oraz pracowników.
Źródła Zapłonu
Źródeł zapłonu może być wiele, w zależności od procesów technologicznych, jakie zachodzą na terenie zakładu oraz urządzeń, jakie biorą w nich udział. Najczęściej jednak jest to gorące powietrze lub iskry powstające podczas pracy, gdzie tarcie czy uderzanie o siebie uszkodzonych mechanizmów, metalowych elementów urządzeń.
Statystyki Wybuchów Pyłów
Według raportu Combustible Dust Incident Report 2023 branżami, w których najczęściej dochodzi do eksplozji pyłów palnych jest przemysł spożywczy i rolny oraz drzewny. Wybuchy w tych gałęziach przemysłu od lat mają najwyższe wyniki, przede wszystkim ze względu na rodzaj produkcji.
Badania Właściwości Wybuchowych Pyłów
W Polsce badaniami właściwości wybuchowych pyłów zajmuje się m.in.
Badania prowadzi się w standardowych komorach o pojemności 1 m³ lub 20 l, w zakresie różnych koncentracji pyłu. Przy małej ilości próbki wykonuje się test w piecu G-G w temperaturze do 1000 °C.
Zasady Ostrożności
W każdej instalacji przemysłowej, gdzie występują pyły palne, należy przyjąć zasadę ostrożności: traktować je jako potencjalnie wybuchowe, dopóki nie zostanie udowodnione inaczej.
Dodatkowe Czynniki Ryzyka
Przyczyną wybuchu może być też znaczna ilość ciepła wydzielającego się z żarówek oświetleniowych. Jako temperaturę zapłonu uważa się 400÷500°C, a jako dolną granicę wybuchowości przyjmuje się ilość pyłu unoszącego się w powietrzu, wynoszącą 20 g/m3.
Stwarza rozwój drobnoustrojów i bakterii w wilgotnej masie przechowywanego materiału, co ma miejsce wskutek przemian biochemicznych, związanych ze znacznym wydzielaniem się ciepła i wilgoci.
tags: #pył #drzewny #wilgotność #wybuchowość
