Zagrożenie wybuchem pyłu cukrowego w podnośniku kubełkowym

Niski poziom minimalnej energii zapłonu oraz wysoka dynamika i ciśnienie wybuchu pyłu cukrowego sprawiają, iż jest on zaliczany do grupy produktów stwarzających poważne ryzyko wystąpienia groźnego wybuchu.

Według danych doświadczalnych obłok pyłu cukrowego ulega zapłonowi w kontakcie ze źródłem zapłonu o minimalnej energii 10-30 mJ lub temperaturze powierzchni rzędu 310^oC. W warunkach przemysłowych oznacza to, że gorąca powierzchnia, iskra mechaniczna lub wyładowanie elektrostatyczne może być zarzewiem niebezpiecznego w skutkach wybuchu.

BEZPIECZEŃSTWO WYBUCHOWE W CUKROWNIACH

Cukrownie ze względu na wieloetapowy charakter procesu technologicznego posiadają rozbudowany układ transportu oraz magazynowania cukru. O ile same silosy od wielu lat zabezpieczane są przed skutkami niekontrolowanego wybuchu, to w większości cukrowni nadal pomija się zagadnienie bezpieczeństwa systemów transportowych. Dzieje się tak pomimo doświadczeń zdobytych po wybuchach pyłu w cukrowniach Pfeifer & Langen (Cukrownia w Górze), British Sugar (Cukrownia w Cantley) czy Imperial Sugar (Imperial Sugar Refinery). W każdym z tych zdarzeń kluczową rolę odegrały podnośniki kubełkowe. W dwóch pierwszych przypadkach to właśnie w nich doszło do zapłonu i wybuchu pyłu cukrowego. W kolejnym, podnośnik kubełkowy umożliwił propagację pierwotnego wybuchu na pozostałe elementy instalacji. Był to początek łańcucha zdarzeń powodujących szereg wtórnych wybuchów, co w konsekwencji doprowadziło do całkowitego zniszczenia zakładu.

Obecnie obserwuje się zwrot spółek cukrowych w kierunku zabezpieczania układów transportowych cukru. Przykładem może tu być Cukrownia Werbkowice (Krajowa Spółka Cukrowa), która w 2011 roku, jako jedna z pierwszych w Polsce, postanowiła zabezpieczyć przed skutkami niekontrolowanego wybuchu dwa podnośniki kubełkowe o wysokości 22 i 12m. W konsekwencji bezpieczeństwo pracy w tym zakładzie znacząco wzrosło.

Zastosowany w Cukrowni Werbkowice system przeciwwybuchowy oparty został o następujące elementy:

1. bezpłomieniowe odciążenie wybuchu (Q-BOX) zamontowane na głowicy, stopie i obu szybach podnośnika kubełkowego,
2. system odsprzęgania wybuchu oparty o tłumienie wybuchu (HRD).

BEZPŁOMIENIOWE ODCIĄŻANIE WYBUCHU

Bezpłomieniowe odciążanie wybuchu, w odróżnieniu od paneli odciążających, ogranicza skutki wybuchu do wnętrza chronionego aparatu. Oznacza to, że jedynym efektem wybuchu, widocznym na zewnątrz aparatu, jest dym. Eliminuje to potrzebę budowy kanałów dekompresyjnych oraz wyznaczenia stref bezpieczeństwa. Ponadto po zadziałaniu systemu dostęp powietrza do wnętrza chronionych aparatów jest ograniczony, co zapobiega pożarowi, a w konsekwencji ich wypaleniu.

ODSPRZĘGANIE WYBUCHU (SYSTEM HRD)

Odsprzęganie wybuchu oparto na systemie tłumienia – najbardziej rozwiniętym technicznie układzie zabezpieczającym. Jego podstawowe elementy to elektronika sterująca, czujniki optyczne oraz butle HRD wypełnione środkiem tłumiącym. Uruchomienie systemu następuje wyłącznie w przypadku wybuchu, a czas jego zadziałania, liczony od chwili wykrycia zarzewia wybuchu do opróżnienia butli, to zaledwie kilkadziesiąt milisekund. Proszek tłumiący wstrzyknięty do wnętrza kanałów skutecznie blokuje propagację fali uderzeniowej wybuchu na pozostałą część instalacji, chroniąc tym samym sąsiednie aparaty przed wystąpieniem wtórnych wybuchów.

BEZPIECZEŃSTWO SYSTEMÓW PRZECIWWYBUCHOWYCH

Zastosowane rozwiązania posiadają wszelkie prawnie wymagane certyfikaty ATEX. Ponadto system tłumienia wybuchu spełnia warunki SIL 2/3. Zabezpieczenia nie stanowią zagrożenia dla personelu wykonującego prace remontowe na zabezpieczonych jednostkach, jednocześnie chroniąc je, jak i instalacje z nimi powiązane, przed zniszczeniem w przypadku wystąpienia wybuchu. Zastosowanie rozwiązania hybrydowego (łączącego system HRD z bezpłomieniowym odciążaniem wybuchu) pozwoliło znacząco obniżyć koszty serwisu i obsługi systemu zabezpieczającego. Zabezpieczenie pasywne, jakim jest bezpłomieniowe odpowietrzanie wybuchu typy Q-BOX, wymaga tylko i wyłącznie okresowej kontroli wzrokowej. Do momenu zadziałania zabezpieczenia (wybuch) nie jest wymagany jego demontaż. Odsprzęganie wybuchu oparte o system tłumienia wybuchu nie powoduje oporów dla przepływającego w rurze produktu, a dodatkowo żaden element zabezpieczenia nie podlega wycieraniu.

W ramach niniejszego zlecenia przedsiębiorstwo Tessa wykonało prace „pod klucz” i tym samym wykonało następujące czynności:

1. zinwentaryzowało instalację i wykonało na nowo rysunki CAD,
2. dokonało pomiaru grubości stali, z której wykonane zostały zabezpieczane urządzenia,
3. dokonało obliczeń odporności konstrukcyjnej zabezpieczanych urządzeń,
4. dokonało doboru i dostawy wszelkich urządzeń zabezpieczających przed skutkami niekontrolowanego wybuchu,
5. wykonało wszelkie prace mechaniczne i elektryczne,
6. dokonało montażu i uruchomienia dostarczonych zabezpieczeń (zakończone szkoleniem personelu),
7. świadczy stałą opiekę serwisową (obowiązkowe coroczne przeglądy oraz w przypadku wybuchu i zadziałania systemu).

Grupa TAL którą tworzą trzy spółki z wyłącznie polskim kapitale: TESSA, ATEX, LEWTECH realizuje projekty z zakresu:

• bezpieczeństwa procesowego i wybuchowego (realizacje pod klucz),
• instalacji odpylających oraz centralnego odkurzania (realizacje pod klucz),
• układów transportu pneumatycznego (realizacje pod klucz),
• dostawy kluczowych urządzeń technologicznych.

Aktualnie grupa TAL zatrudnia 70 wysokiej klasy specjalistów, pracujących w 3 oddziałach zlokalizowanych na terenie naszego kraju. Przedsiębiorstwa należące do grupy TAL posiadają liczne referencje związane z realizacją projektów w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, chemicznym, drzewnym oraz energetycznym.

Produkty powiązane z powyższą informacją