Wiele zakładów stara się panować nad pyłem i oparami pochodzącymi z procesów technologicznych, stosując system odpylania przemysłowego. Chroni to pracowników i kosztowny sprzęt przed kontaktem z toksycznymi i niebezpiecznymi cząstkami unoszącymi się w powietrzu. Jeśli część lub całość tego pyłu jest łatwopalna, sam odpylacz może stanowić poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa. Wiodący w branży producent systemów odpylania zgodnych z normą NFPA odpowiada na najczęściej zadawane pytania dotyczące zagrożeń związanych z pyłem.
1. W jaki sposób pył może zaszkodzić pracownikom zakładu?
Pył to po prostu drobne cząstki materiałów, które unoszą się w powietrzu po procesach produkcyjnych. Choć często są one zbyt małe, aby można je było dostrzec gołym okiem, mogą zaszkodzić pracownikom. Niektóre mogą powodować reakcje alergiczne, ale inne, jak krzemionka i pył metalowy, mogą być wdychane i z czasem gromadzić się w płucach, powodując choroby, a nawet śmierć.
Przepisy OSHA dotyczą pracodawców, których procesy generują pył. Agencja ta nakłada kary finansowe i mandaty za ewentualny brak zgodności z jej przepisami. Pracodawcy są zobowiązani do ochrony pracowników przed narażeniem na działanie materiałów procesowych. Zgodnie z przepisami OSHA, firmy muszą kontrolować emisję pyłu do atmosfery w miejscu pracy, aby przestrzegać limitów prawnych ustalonych dla danego materiału. Te dopuszczalne limity narażenia (PEL) są określane jako maksymalne stężenie w powietrzu, na które pracownik może być bezpiecznie narażony podczas ośmiogodzinnej zmiany, 40-godzinnego tygodnia pracy, bez potencjalnego odczuwania negatywnych skutków zdrowotnych. PEL jest wyrażony jako średnia ważona czasem w mikrogramach na metr sześcienny powietrza (μg/m³). Oto kilka przykładów wartości PEL OSHA:
– kadm: 5 μg/ m³
– tlenek cynku: 15 mg/ m³
– chrom: 5 μg/ m³
– tlenek żelaza: 15 mg/ m³
– kobalt: 0,1 mg/ m³
2. Jak można kontrolować narażenie pracowników na pył?
Najlepszym sposobem zmniejszenia narażenia na niebezpieczny pył jest instalacja systemów odpylania z wysokowydajnymi pierwotnymi i wtórnymi filtrami kasetowymi. Nośniki filtra pierwotnego należy dobierać do każdego zastosowania na podstawie wielkości cząstek pyłu, charakterystyki strumienia, ilości i rozkładu. Jeśli w systemie filtracji pierwotnej nie stosuje się filtrów HEPA, zaleca się stosowanie wtórnych filtrów HEPA.
Filtry wtórne zapobiegają uwalnianiu się niebezpiecznych pyłów do atmosfery i mogą być skonfigurowane w taki sposób, aby zapobiec zanieczyszczeniu kanałów powietrza powrotnego i związanym z tym wyciekom niebezpiecznego pyłu.
3. Jak dochodzi do wybuchu w odpylaczu?
Odpylacze to zamknięte zbiorniki, a każdy zamknięty zbiornik, który jest pełen suchych cząstek, jest narażony na wybuch. Wybuch zwykle zaczyna się, gdy wewnątrz odpylacza znajduje się zawieszona chmura łatwopalnego pyłu o wysokim stężeniu. Gdy wentylator zasysa duże ilości powietrza, zewnętrzna iskra lub żar może zostać zassana do kolektora i zderzyć się z chmurą pyłu pod ciśnieniem, wywołując eksplozję. Źródłem iskry może być proces produkcyjny, niedopałek papierosa wrzucony do okapu odpylającego lub wyładowanie elektrostatyczne z niewłaściwie uziemionego pobliskiego sprzętu. Chociaż nie zawsze można zapobiec takim wybuchom, można je ograniczyć i zminimalizować za pomocą urządzeń przeciwwybuchowych. Zostanie to omówione w dalszej części artykułu.
4. Skąd wiadomo, że w zakładzie występuje palny pył?
Normy NFPA (National Fire and Protection Agency) wymagają, aby wszystkie zakłady, które generują, przenoszą lub przechowują potencjalnie wybuchowy pył, badały go pod kątem palności. Normy te wymagają badania pyłu, nawet jeśli nigdy wcześniej nie doszło do incydentu z łatwopalnym pyłem – chyba że posiadasz dokumentację, która może wykazać, że pył nie jest łatwopalny. Testowanie pyłu pozwoli określić, czy pył ma wartość Kst i Pmax – jak duże ciśnienie wytwarza wybuch i jak szybko będzie się on przemieszczał. Dane te mówią, jak bardzo wybuchowy jest pył, i pomagają określić, jak najlepiej ograniczyć ryzyko ewentualnego zdarzenia. Jeśli OSHA stwierdzi, że w fabryce występuje nawet bardzo niski poziom Kst pyłu, a pracownik nie ma odpylacza z zabezpieczeniem przeciwwybuchowym, wówczas pracodawca prawdopodobnie zostanie ukarany mandatem.
5. Czy pył w twoim przedsiębiorstwie jest pyłem metalowym?
Jeśli pył jest uważany za metalowy, twój zakład jest w grupie podwyższonego ryzyka wybuchu łatwopalnego pyłu. Wiele pyłów metalowych jest wysoce łatwopalnych i może zwiększyć szanse wybuchu w odpylaczu. Należy dopilnować, aby system odpylania był prawidłowo zwymiarowany i wyposażony w odpowiednie filtry i urządzenia zabezpieczające, aby zmniejszyć ryzyko wybuchu.
6. Czy dany pył jest palny?
Łatwopalny pył stwarza większe ryzyko wybuchu łatwopalnego pyłu w odpylaczu. Nawet niewielka ilość pyłu może mieć poważne konsekwencje. Musisz poznać odpowiedź na powyższe pytanie, aby móc odpowiednio ograniczyć zagrożenia związane z pyłem palnym. Zalecamy wykonanie badania pyłu w renomowanym laboratorium zewnętrznym.
7. Jak ograniczyć eksplozje łatwopalnego pyłu?
Wybuchy łatwopalnego pyłu są zagrożeniem w wielu miejscach zakładu, ale jak wspomniano powyżej, jednym z najczęstszych miejsc jest sam system odpylania. Istnieje wiele typów urządzeń i systemów zgodnych ze standardami NFPA dotyczącymi ochrony przeciwwybuchowej systemów odpylania, z których najbardziej powszechne to odpowietrzniki przeciwwybuchowe i urządzenia do izolacji przeciwwybuchowej. Dostawca urządzeń odpylających będzie potrzebował wartości Kst i Pmax pyłu, aby prawidłowo dobrać rozmiar tych systemów zabezpieczających.
8. Jak działa odpowietrzanie przeciwwybuchowe?
Dobrze zaprojektowany otwór wentylacyjny wybuchu działa jako słaby element w obwiedni ciśnienia odpylacza. Odciąża on wewnętrzne ciśnienie spalania (ciśnienie wsteczne), zapobiegając rozerwaniu się odpylacza na kawałki. Funkcję odpowietrznika ilustruje poniższa seria zdjęć, przedstawiająca etapową deflagrację w odpylaczu kasetowym wyposażonym w odpowietrznik przeciwwybuchowy. Odpowietrzniki przeciwwybuchowe muszą być zgodne z normą NFPA 68 dotyczącą ochrony przeciwwybuchowej przez odpowietrzanie deflagracyjne. Standard ten zawiera wytyczne dotyczące projektowania, lokalizacji, instalacji i konserwacji tych urządzeń, tak aby gazy i ciśnienie pochodzące z deflagracji powodowały minimalne szkody dla personelu oraz minimalne uszkodzenia strukturalne i mechaniczne.
9. Jakie są inne opcje poza wentylacją przeciwwybuchową?
Urządzenie odpowietrzające, jak pokazano na obrazku, pozwala na bezpieczne odpowietrzenie wybuchu w pomieszczeniach zamkniętych, chroniąc przed wydostaniem się zapłonu z kolektora. Nie jest to jednak zalecane w przypadku zastosowań związanych z toksycznym pyłem ze względu na ryzyko uwolnienia pyłu do pomieszczenia, w którym odbywa się odpowietrzanie. Wybierając taki system odpowietrzania, należy pamiętać o uzyskaniu dokumentacji wyników testów producenta z certyfikatem strony trzeciej i zachować je w dokumentacji. Zawory przeciwwybuchowe zapobiegają rozprzestrzenianiu się wybuchu i ciśnienia przez kanały wlotowe do obszaru procesu. Zintegrowane filtry monitorujące bezpieczeństwo odizolowują urządzenia znajdujące się za nimi od czoła wybuchu.
10. Jak zwymiarować odpowietrzniki i przewody odprowadzające, aby upewnić się, że są one odpowiednie dla twojego kolektora?
Rozdziały od 7 do 9 normy NFPA 68 zawierają obliczenia, których należy użyć do prawidłowego zwymiarowania otworów wentylacyjnych, kanałów wylotowych (zwanych również kanałami wentylacyjnymi) i innych elementów. Renomowany dostawca odpylaczy wykona obliczenia dotyczące wielkości otworów wentylacyjnych, opisane w rozdziale 8 (Odpowietrzanie deflagracji pyłów i mieszanin hybrydowych). Dostawca może również dostarczyć arkusz obliczeniowy, który stanie się częścią dokumentacji przechowywanej w placówce, wykazującej zgodność z przepisami.
11. Czy odpylacze należy instalować wewnątrz pomieszczeń, czy na zewnątrz?
Oczywiście umieszczanie odpylaczy na zewnątrz jest bezpieczniejszą opcją. Norma NFPA zaleca umieszczenie ich w miejscu, gdzie mogą odprowadzić pył do bezpiecznego obszaru bez dodatkowego zagrożenia dla zakładu lub personelu. Odpylacze umieszczone na zewnątrz muszą być zaprojektowane tak, aby wentylacja przebiegała z dala od budynków i zaludnionych obszarów. Jednak umieszczenie ich na zewnątrz nie zawsze jest wykonalne. Odpylacze zainstalowane w pomieszczeniach muszą być wyposażone w odpowiedni system ochrony przeciwwybuchowej.
12. Czy recyrkulacja powietrza z odpylacza z powrotem do środowiska pracy jest dobrym pomysłem?
Recyrkulacja ogrzanego lub schłodzonego powietrza z powrotem do miejsca pracy może zapewnić znaczne oszczędności energii i wyeliminować koszty wymiany klimatyzowanego powietrza. Utrzymując powietrze w pomieszczeniach, można również uniknąć czasochłonnych procedur związanych z uzyskiwaniem pozwoleń, gdy zanieczyszczone powietrze jest wydalane na zewnątrz. Można bezpiecznie recyrkulować powietrze, nawet w przypadku pracy z pyłem wybuchowym, wyposażając odpylacz w filtr monitorujący bezpieczeństwo. Filtr ten pomaga odizolować dalszy sprzęt od czoła płomienia podczas wybuchu. Należy skonsultować się ze specjalistą w dziedzinie odpylania, aby ustalić, czy w danym zastosowaniu możliwe jest użycie filtrów z układem monitorującym bezpieczeństwo i zapewniającym recyrkulacje powietrza.
