Jak przeciwdziałać wybuchom pyłu?

Wieloletnie doświadczenia wykazują, że wybuchy pyłu w przemyśle drzewnym występują przeważnie w elewatorach, młynach, filtrach, silosach oraz pneumatycznych urządzeniach transportowych. Ich skutkiem są przestoje produkcyjne, wysokie koszty materiałowe oraz zagrożenie dla zdrowia i życia ludzkiego. Systemy do gaszenia iskier mogą zapobiegać takim wybuchom i tym samym podlegać amortyzacji w ciągu kilku sekund.
Kompleksowe systemy tego typu znajdują się w ofercie firmy Fire Service Systems ze Szczecinka.
Palne pyły są tym bardziej niebezpieczne, im mniejsze ich cząstki są w powietrzu. Dotyczy to zwłaszcza maszyn obróbkowych, silosów i przewodów transportowych. Wystarczy tu zaledwie mały potencjał zapłonowy, np. niewielki element metalowy lub iskra powstała w wyniku uderzenia wentylatora, aby doprowadzić do eksplozji pyłu. Z długoletnich obserwacji wynika, że wybuchy pyłu występują przeważnie w elewatorach, młynach, filtrach i silosach oraz pneumatycznych urządzeniach transportowych. Przemysł obróbki drewna doskonale zna to zagrożenie i próbuje podejmować różne działania prewencyjne, mające na celu zapobieganie takim zdarzeniom.
Dla każdego elementu instalacji w przemyśle obróbki drewna opracowano specjalne koncepcje ochronne. Najważniejszym elementem takich działań prewencyjnych jest urządzenie do gaszenia iskier. Składa się ono z następujących komponentów:

  • sygnalizator iskier;
  • centrala sygnalizacji iskier z urządzeniem testowym i nadzorem płynu gaszącego;
  • urządzenie do gaszenia iskier z instalacją zwiększającą ciśnienie.

Jak działa instalacja?
W pneumatycznych instalacjach wyciągowych tuż za wentylatorem powinny znajdować się zamontowane na stałe detektory iskier i urządzenia gaśnicze. Detektory iskier wykrywają nawet najbardziej mikroskopijne promienie podczerwone i przekazują je do centrali przeciwpożarowej. Stąd w ciągu milisekund uruchamiane jest urządzenie gaśnicze, które przez specjalne dysze rozpyla wodę gaśniczą do wnętrza wyciągu. Oprócz normalnego wysterowania gaszenia wodą są to: gaszenie gazem oraz wyzwolenie urządzenia odcinającego lub wyrzucenie produktu poza obszary zagrożone wybuchem. W przypadku stosowania gaszenia wodą produkcja może być kontynuowana ze względu na małą ilość wody. W wyniku drobnego rozpylania przez specjalne dysze wytwarzana jest mgiełka wodna wewnątrz gaszonego obszaru. Wynikająca z tego zwiększona powierzchnia całkowita wody szybciej pochłania energię cieplną iskry, wytwarzając efekt chłodzenia prowadzący do wygaszenia iskry.
Ta metoda gaszenia zapewnia optymalną ochronę przy zastosowaniu małych ilości wody. Dopiero w razie wykrycia deszczu iskier następuje zdefiniowane przez użytkownika wyłączenie maszyny, ponieważ może wówczas dojść do wadliwego działania systemów transportowych. Jeżeli ze względów technicznych i produkcyjnych nie ma możliwości gaszenia wodą, można – alternatywnie – zastosować urządzenie odcinające w formie instalacji gaszenia gazem lub zasuwy bezpieczeństwa. Zasuwy bezpieczeństwa, np. firmy T & B, dzięki ekstremalnie krótkim czasom zamykania wykluczają pożary i eksplozje. Są one montowane w pneumatycznych urządzeniach transportowych, w których są przenoszone pyły. Sygnalizatory iskier zamontowane w przewodzie transportowym wykrywają iskry, po czym następuje błyskawiczne wyzwolenie zasuwy bezpieczeństwa. Elementy instalacji zostają natychmiast rozłączone, co zapobiega ewentualnej katastrofie.
Zasuwy bezpieczeństwa T & B są napędzane sprężonym powietrzem i wymagają ciśnienia roboczego z zakresu 6 do 8 barów. W prosty sposób można je sprawdzić pod kątem prawidłowego działania, korzystając z centrali sygnalizacji iskier. Po wyzwoleniu zasuwy są od razu gotowe do pracy. Urządzenia do gaszenia iskier są gotowe do pracy przez cały czas i zapewniają optymalne środki prewencyjne, mające na celu ochronę przeciwpożarową w odpowiednich obszarach instalacji.

Wyposażenie urządzenia do gaszenia iskier
We wszystkich przewodach doprowadzających zarówno do filtra, jak i do silosu należy tuż za wentylatorem zamontować system wykrywania iskier oraz urządzenia gaśnicze. System detekcji iskier składa się z 2 lub więcej detektorów iskier monitorujących przekrój poprzeczny całości przewodu rurowego.
Urządzenie gaśnicze wyposażone jest w zawór elektromagnetyczny i posiada co najmniej jedną dyszę gaśniczą. Dysze wyposażone są w zamknięcia zabezpieczające je przed zanieczyszczeniami. Proces rozpylania wody gaśniczej kontynuowany jest dopóty, dopóki ostatnia wykryta iskra nie przeleci przez miejsce gaszenia, a wówczas proces ten zostaje automatycznie przerwany. Urządzenie gaśnicze pozostaje jednak w dalszym ciągu w gotowości, tak aby nowo wykryte przelatujące iskry mogły w każdej chwili zostać ugaszone. Minimalny czas gaszenia wynosi pięć sekund i w przypadku przelotu większej ilości iskier wydłuża się automatycznie. Ustawienie za pomocą regulatora określonego progu przelotu iskier w skali od 1 do 999 w danym przedziale czasu powoduje wyłączenie urządzenia. Ilość wykrytych iskier oraz wielkość progowa wyłączająca maszynę sygnalizowane są optycznie w centrali przeciwpożarowej. Aby osiągnąć optymalną gęstość rozpylonej mgły gaśniczej, ciśnienie przepływowe musi wynosić minimum 5 barów na urządzeniu gaśniczym. W innym przypadku konieczne jest dodatkowe zastosowanie stacji podnoszenia ciśnienia składającego się z pionowej pompy wirowej ze zbiornikiem ciśnieniowym oraz z zasobnika.
Minimalna odległość pomiędzy detektorem iskier a urządzeniem gaśniczym zależy od prędkości zasysanego powietrza oraz od czasu reakcji urządzenia gaśniczego. Odległość minimalną w metrach oblicza się wg wzoru: prędkość zasysanego powietrza – m/s pomnożona przez współczynnik bezpieczeństwa wynoszący do 0,3 (w zależności od średnicy rurociągu). Za współczynnik bezpieczeństwa obiera się czas, który upływa od momentu wykrycia iskier do momentu uruchomienia mgły gaszącej. W tym przedziale czasowym konieczne jest rozpylenie wewnątrz wyciągu chmury mgielnej, która skutecznie ugasi przelatujące iskry. Obowiązuje zasada – im większa prędkość powietrza, tym większa powinna być odległość między detektorem iskier a urządzeniem gaśniczymi, tak aby proces rozpylania wodnej mgły rozpoczynał się, zanim iskra zdąży dotrzeć do miejsca gaszenia.
Pozwoli to zilustrować przykładowe obliczenie: prędkość zasysanego powietrza v = 30 m/s, współczynnik bezpieczeństwa = 0,25 s. Z tego wynika odległość minimalna: 30 m/s x 0,25 s = 7,5 m.
Detektory iskier mają wbudowane urządzenia kontrolne. Centrale przeciwpożarowe nowej generacji wyposażone są w automatyczne urządzenia kontrolujące detektory iskier, odpada tu więc kontrola manualna. Urządzenie nadzorujące przepływ wody gaśniczej monitoruje prawidłowość procesu gaszenia, przekazując jego przebieg do centrali przeciwpożarowej w formie sygnałów optycznych. Dla urządzeń filtracyjnych pracujących z zastosowaniem przewodów odprowadzających powietrze planowane jest zamontowanie w tych przewodach czujek dymowych typu bypass. Sygnał wysyłany przez czujki po wykryciu ognisk tlących w przewodach filtracyjnych powoduje natychmiastowe wyłączenie wentylatorów. W filtrze workowym zostaną zamontowane dodatkowo dwa termodyferencyjne czujniki temperatury reagujące natychmiast przy temperaturze > 85°C. Mogą one wyzwolić sygnał alarmowy lub uruchomić urządzenie gaśnicze. Centrale przeciwpożarowe wyposażone są w mikroprocesorowy system monitoringu. Zgłaszane zdarzenia (iskrzenie, alarm lub zakłócenie) są zapisywane i edytowane jako nieszyfrowany tekst. Możliwe jest zapisanie do 2500 zdarzeń.
W celu zapoznania się ze szczegółami dotyczącymi urządzeń wykorzystywanych w systemach gaszenia iskier należy skontaktować się z firmą Fire Service Systems.

.