Często zadawane pytania na temat eksplozji przemysłowych

Środki ochrony przeciwwybuchowej to zbiorcze metody, dzięki którym jesteśmy w stanie zminimalizować ryzyko zapłonu, który może skutkować wybuchami deflagracyjnymi będącymi szkodliwymi, niszczycielskimi i/lub kosztownymi w skutkach, ORAZ zmniejszyć konsekwencje takich wybuchów. Środki ochrony przeciwwybuchowej obejmują:

Zapobieganie wybuchom — poprzez zapobieganie zapłonom i/lub kontrolę procesu;
Wygaszanie wybuchów — w tej kwestii polegamy na strukturach odpornych na ciśnienie, aby wyeliminować uderzenie wtórne, ucieczkę płomienia na zewnątrz, deformację/rozerwanie sprzętu wynikające z zapalenia się sprzętu do obróbki;
Wentylacja przeciwwybuchowa — podczas projektowania stosujemy środki umożliwiające uwolnienie nadciśnienia prowadzącego do wybuchu, aby zminimalizować ryzyko uszkodzeń konstrukcyjnych powodowanych ciśnieniem i/lub niekontrolowanego uwolnienia się płomienia/ fali uderzeniowej;
Tłumienie wybuchu — w ramach projektu wykrywamy i tłumimy wybuch zanim zdąży wytworzyć się niebezpieczne lub niszczycielskie ciśnienie, a następnie tłumimy resztkowe spalanie wybuchowe;
Izolowanie wybuchu — w ramach projektu staramy się zminimalizować możliwość rozprzestrzeniania się płomienia/eksplozji do podłączonego sprzętu procesowego;
Zaawansowana neutralizacja — przypadki, w których przewidujemy zastosowanie skoncentrowanego gazu lub proszku neutralizującego służącego do gaszenia, aby zapobiec przedostaniu się płomienia do miejsca chronionego.

Najbardziej katastrofalny skutek zapłonu i wybuchu wtórnego w sprzęcie do przetwarzania powstaje w wyniku niezamierzonej utraty kontroli nad eksplozją pierwotną. Wpływ siły uderzeniowej i rozprzestrzenianie się płomienia do kompleksu zakładu lub budynku może spowodować naruszenie warstw pyłów itp. W wyniku tego powstaje wybuchowa chmura pyłów będąca przyczyną znacznie większego wybuchu wtórnego w kompleksie zakładu lub pomieszczeniach budynku. Stwarza to ryzyko powstania katastroficznych zniszczeń i innych skutków. Wtórne wybuchy stanowią ryzyko towarzyszące wszystkim procesom, w których pył może unosić się w powietrzu, a skuteczna ochrona przed wybuchem pierwotnym nie jest stosowana.

Wybuch deflagracyjny może doprowadzić do detonacji, podczas której front płomienia kierowany jest falą uderzeniową w razie zaistnienia pewnych warunków prekompresji (zwykle jest to wynik przyspieszonego przemieszczania się płomienia w długich, niechronionych rurach i przewodach). Głównym celem podczas projektowania przemysłowych systemów ochrony przeciwwybuchowych IEP Technologies jest zminimalizowanie ryzyka regresji do detonacji poprzez dobieranie odpowiednich środków konstrukcyjnych chroniących przed wybuchem.

Wszystkie łatwopalne pyły mogą tworzyć wybuchowe chmury pyłu, jeśli stężenie pyłu przekracza pewne minimalne stężenie znane jako dolny limit wybuchu (LEL). W razie wątpliwości należy przedłożyć reprezentatywną próbkę produktu do badań laboratoryjnych, aby ustalić czy pył jest wybuchowy oraz określić jego zapalność, wybuchowość i dolny limit wybuchu.

Czasami — pod warunkiem, że zapewniony jest wystarczający margines bezpieczeństwa między maksymalnym stężeniem roboczym a stężeniem LEL, ORAZ pod warunkiem, że ryzyko niezamierzonego uszkodzenia mechanicznego lub innego mechanizmu awarii, które mogłoby spowodować powstanie wybuchowej chmury pyłu, jest wystarczająco niskie. Stężenie LEL jest specyficzne dla konkretnego materiału procesowego (typowe wartości mieszczą się w zakresie 10–100 g/m³) i dodatkowo zmniejsza się w przypadku bardzo małych stężeń wszelkich łatwopalnych oparów. W praktyce przemysłowej często zdarza się, że nie można traktować takiego rozwiązania jako podstawowego środka bezpieczeństwa przeciwwybuchowego.

Podczas gdy uznaną praktyką inżynierską jest staranie się o zminimalizowanie źródeł zapłonu, nie jest możliwe wyeliminowanie wszystkich źródeł zapłonu ze standardowych i/lub zakłóconych warunków pracy. Pierwszym krokiem ku zmniejszeniu prawdopodobieństwa powstania źródła zapłonu jest poddanie przetwarzanego materiału ocenie pod kątem minimalnej energii zapłonu (MIE). MIE produktu pozwoli określić czy częściej spotykane/przewidywane źródła zapłonu (nagrzewanie tarciowe, iskrzenie mechaniczne, wyładowania statyczne itp.) stwarzają ryzyko zapłonu oraz czy należy zająć się innymi zagrożeniami zapłonem (uderzenie pioruna, łuk elektryczny, spalanie tlące, pożar na zewnątrz itp.). MIE określane jest dla konkretnego przetwarzanego materiału i obniżane jest do kilku milidżuli w razie bardzo małych stężeń jakichkolwiek łatwopalnych gazów/oparów. Centrum badań spalania może dostarczyć informacje na temat testów MIE.

Eksplozja może rozprzestrzeniać się wzdłuż połączeń między chronionymi zbiornikami. Takie rozprzestrzenianie się wybuchu może sprawić, że eksplozja w dowolnym połączonym zbiorniku będzie bardziej wzmożona (bardziej intensywna) niż w przypadku zwykłego zapłonu w tym zbiorniku, ze względu na kumulację ciśnienia, indukowaną turbulencję i efekty zapłonu promieniowego. Te czynniki sprzyjające wybuchom mogą zagrozić skuteczności zainstalowanego zabezpieczenia przeciwwybuchowego na podłączonym zbiorniku, chyba że zostały one zatwierdzone jako część konstrukcyjna zbiornika IEP. Izolacja przeciwwybuchowa to sprawdzona metoda zmniejszania ryzyka takich wzmożonych wybuchów, dlatego może być warunkiem koniecznym potrzebnym do zredukowania stopnia ryzyka w całym systemie ochrony przeciwwybuchowej.

Zaleca się rozważenie funkcji każdego z nich. Należy wziąć pod uwagę praktyczność, skuteczność i obniżenie ryzyka w odniesieniu do wybranej opcji;
– Miejsce, w którym bezpiecznie zostanie uwolniona eksplozja (zgodnie z zasadą, że rozmiar wentylowanej kuli ogniowej może ośmiokrotnie przewyższać objętość odpowietrzanego zbiornika),
– Toksyczność lub zanieczyszczający wpływ odpowietrzenia,
– Wymogi dotyczące konsekwencji i łagodzenia wszelkich pożarów po wybuchu w zbiorniku,
– Czas odnowienia po wystąpieniu chronionego wybuchu oraz dodatkowe zapotrzebowania (jeśli występują) na ochronę przeciwwybuchową i przeciwogniową jakiegokolwiek połączenia i zbiorników połączonych przed/za chronioną instalacją wraz z komercyjnymi czynnikami dotyczącymi kosztów, długowieczności i wygody w celu ułatwienia podjęcia decyzji.

Ponieważ metryki ochrony przeciwwybuchowej są funkcją charakterystyk wybuchowości określonego materiału poddawanego obróbce, każda zmiana obrabianego materiału prawdopodobnie wpłynie na skuteczność zainstalowanych środków ochrony przeciwwybuchowej. Tam, gdzie przetwarzanych jest wiele różnych materiałów, ważne jest, aby na etapie projektowania określić zarówno najbardziej palne, jak i najbardziej wybuchowe materiały. Niektórzy operatorzy wolą po prostu określić klasę wybuchu, np. ST1; limit dla pyłu organicznego. Określona metryka systemu ochrony przeciwwybuchowej odnosi się oczywiście do limitów materiałów. Ulepszone czynniki redukcji ryzyka mogą przeważać, gdy w praktyce operacyjnej przetwarzanych jest mniej materiałów wybuchowych.

W przypadkach, gdy zastosowany ma zostać materiał bardziej wybuchowy lub materiał innej klasy, taki jak hybrydowy gaz/pył, zalecany jest pełen przegląd z możliwym ulepszeniem systemu ochrony.

Czasami — zależy to od obciążenia ogniowego zamkniętych obiektów, w których przeprowadzane są chronione procesy. Jeżeli prawdopodobny jest wybuch pożaru po eksplozji, spowodowany przedostawaniem się do instalacji powietrza, na przykład w wentylowanym filtrze workowym, zwykle zaleca się włączenie w skład ogólnego zabezpieczenia przeciwwybuchowego środków ochrony przeciwpożarowej po wybuchu. Kluczowym założeniem projektów IEP Technologies jest zwykle złagodzenie skutków wybuchów, zamknięcie procesu i kontrolowanie wszelkich pożarów po wybuchu, tak aby zminimalizować ryzyko ponownego zapłonu po pierwotnym zdarzeniu.

Tam, gdzie towarzyszące zagrożenie stanowią pożary zewnętrzne lub niezwiązane z pierwotnym wybuchem, konieczne może być zastosowanie dodatkowych środków, w tym uwzględnienie bezpieczeństwa strażakó

IEP Technologies określi zalecaną częstotliwość konserwacji, która prawdopodobnie będzie zależeć od określonego sprzętu ochronnego, jego cyklu pracy i środowiska operacyjnego, na które wystawiony jest system. Należy pamiętać, że każde wydłużenie okresów międzykonserwacyjnych zmniejszy de facto przewidywany współczynnik redukcji ryzyka zainstalowanego systemu ochrony przeciwwybuchowej.

Systemy ochrony przeciwwybuchowej trzeba sprawdzać i utrzymywać zgodnie z zaleceniami, aby zapewnić podane wskaźniki wydajności. Konserwacja obejmuje planowaną wymianę wszystkich elementów systemu, których żywotność została przekroczona oraz testowanie/ ponowną certyfikację sprzętu, takiego jak zbiorniki ciśnieniowe. Pod warunkiem, że system konserwowany jest w zalecany sposób, firma IEP Technologies nie będzie zwykle nakładać ograniczeń dotyczących okresu użytkowania systemu — należy jednak wziąć pod uwagę fakt, że w praktyce system lub jego część mogą stać się przestarzałe lub niezgodne z przepisami albo naprawa może okazać się ekonomicznie nieuzasadniona z innych względów.