Alternatywne podejście do oceny ryzyka wybuchu – pyły

485

IV. Szacowanie ryzyka wynikającego z zagrożenia przeniesienia się wybuchu z aparatu procesowego na sąsiednie urządzenia

W przypadku stosowania typowej procedury oceny ryzyka wybuchu na podstawie podejścia jakościowego [2] szczegółowa analiza zagrożeń i konsekwencji nie jest możliwa. Bo podejście to nie bierze pod uwagę szeregu czynników omówionych powyżej, poza potencjalnymi źródłami zapłonu. Co więc należałoby zrobić, by procedura oceny ryzyka wybuchu uwzględniała nie tylko źródła zapłonu, ale także własności pyłu (MEZ), charakter ruchu pyłów (burzliwy/laminarny), konstrukcję aparatu (smukłość, objętość robocza) czy przeznaczenie aparatu (rodzaj operacji jednostkowej)?

Z praktyki przemysłowej wiadomo, że do aparatów szczególnie zagrożonych zapłonem i wybuchem ze względu na ich konstrukcję i warunki prowadzenia procesu należy zaliczyć: silosy/zbiorniki (magazynowanie jako operacja jednostkowa), filtry (odpylanie), podajniki kubełkowe (transport mechaniczny), młyny (mielenie) czy suszarnie (suszenie). W naszej opinii ponad 50% wybuchów w przemyśle ma swój początek w tego typu aparatach procesowych.

Według naszej wiedzy i w oparciu o lata doświadczeń w zabezpieczaniu aparatów i instalacji produkcyjnych przed skutkami wybuchu podejście oparte o ocenę zdolności pyłu do zapłonu i wybuchu, potencjalne źródła zapłonu, rodzaj operacji jednostkowej i konstrukcję aparatu pozwoliłoby na dużo bardziej precyzyjną ocenę sytuacji. Podstawową zaletą takiego podejścia byłoby wykorzystanie praktyki przemysłowej i znajomości/rozumienia procesu.

Szczególnie istotne jest zagrożenie wynikające z możliwości przeniesienia się wybuchu, do którego dojdzie w aparacie procesowym, poprzez łączące go rurociągi/kanały na sąsiednie aparaty znajdujące się w ciągu technologicznym. Możliwe zniszczenia i konsekwencje finansowe wynikające z tego zjawiska mogą być zasadniczo większe niż zniszczenia wskutek wybuchu w pojedynczym aparacie. Trudniejsze do oceny są skutki wybuchu oraz skuteczne przeciwdziałanie.

Co prawda wiedza techniczna (oraz dostępne systemy izolacji [odcięcia] wybuchu) pozwalająca na eliminację zagrożenia przeniesienia się wybuchu jest dostatecznie duża, ale już sytuacja prawna [1] nie jest w tym zakresie jasna. Zapisy dwóch związanych z tym problemem paragrafów 4.2 i 12.2 w rozporządzeniu [1] nie są dostatecznie pomocne.

Zapis: §4.1. Aby zapobiec wybuchom i zapewnić ochronę przed ich skutkami, pracodawca powinien stosować, odpowiednie do rodzaju działalności, techniczne i organizacyjne środki ochronne. Określając środki ochronne, należy zapewnić realizację następujących celów:

• zapobieganie tworzeniu się atmosfery wybuchowej,
• zapobieganie wystąpieniu sfery wybuchowej,
• ograniczenie szkodliwego efektu wybuchu, w celu zapewnienia ochrony zdrowia i bezpieczeństwa osób pracujących.

Zapis: §4.2. Środki ochronne, o których jest mowa w ust. 1, pracodawca może łączyć lub uzupełniać środkami przeciwdziałającymi rozprzestrzenianiu się wybuchu. Sformułowanie „może łączyć lub uzupełniać” nie wymusza konieczności zastosowania środków przeciwdziałających rozprzestrzenianiu się wybuchu nawet, gdy jest to technicznie uzasadnione. Kto więc ma podjąć decyzję o zastosowaniu lub nie środków przeciwdziałających rozprzestrzenianiu się wybuchu? Przecież taka decyzja może nieść za sobą poważne konsekwencje prawne i finansowe.

Zapis: §12.1. Pracodawca powinien podjąć wszelkie niezbędne środki w celu zapewnienia, że miejsca pracy, urządzenia oraz elementy łączące dostępne osobom pracującym zostały zaprojektowane, wykonane, połączone i zainstalowane, a także są utrzymywane i działają w sposób minimalizujący zagrożenie wybuchem.

Zapis: §12.2. Środki, o których mowa w ust. 1, powinny zapobiegać wybuchowi, a w razie jego wystąpienia utrzymywać go pod kontrolą i minimalizować jego rozprzestrzenianie się w miejscu pracy lub w urządzeniach, a także minimalizować jego skutki dla osób pracujących.

Podobne problemy stwarza zapis „powinny”. Czy oznacza to konieczność minimalizacji rozprzestrzeniania się wybuchu w miejscu pracy lub w urządzeniach, czy raczej „dobrowolność”? No i kto ma za taką decyzję odpowiadać?

V. Alternatywne podejście do oceny ryzyka wybuchu

Jakie więc cechy powinna posiadać ocena ryzyka, by mogła się stać technicznie uzasadnionym narzędziem, które będzie brać pod uwagę podane wcześniej techniczne czynniki, uznane za istotne, a nie tylko potencjalne źródła zapłonu?

Możliwe skutki wybuchu (tabela 2) są uwzględniane i rozpatrywane podczas wyznaczania ryzyka R oraz na etapie tworzenia i analizy zidentyfikowanych scenariuszy awaryjnych. Scenariusze te są etapem końcowym oceny ryzyka wybuchu i wynikają ze znajomości i rozumienia procesu technologicznego oraz przyjętych zaleceń o charakterze technicznym, w tym zapewniających zabezpieczenia przed skutkami wybuchu. Scenariusze awaryjne powinny także brać pod uwagę nie tylko czynniki związane z wybuchem w pojedynczym aparacie, ale i zagrożenie przeniesienia się wybuchu w ciągu technologicznym z aparatu zagrożonego wybuchem na kolejne aparaty. Dotyczy to szczególnie ryzyka (konsekwencji) przeniesienia się wybuchu rurociągami łączącymi aparaty (rosnące ciśnienie i fala płomienia). Uwzględnienie tego zagrożenia jest bardzo istotne, a nawet kluczowe. Wymaga jednak odpowiedniego doświadczenia i praktyki w zabezpieczaniu przed skutkami wybuchu typowych węzłów procesowych.

W przypadku pracujących instalacji tworzone scenariusze awaryjne oceniają, w pierwszym etapie, spodziewane skutki wybuchu, biorąc pod uwagę aktualnie stosowane rozwiązania ochronne. Jeżeli zostaną one uznane za niewystarczające, to w kolejnym etapie proponuje się zastosowanie rozwiązań technicznych zmniejszających ryzyko (poprawiających bezpieczeństwo procesowe i wybuchowe) do akceptowalnego poziomu dla ludzi, otoczenia i środowiska.
Zastosowanie tego podejścia, już na etapie projektowania instalacji, ogranicza możliwość popełnienia (często kosztowych) błędów.

Proponowane alternatywne podejście do oceny ryzyka wybuchu wymagałoby, naszym zdaniem, stworzenia ogólnodostępnej i wiarygodnej bazy danych (o zasięgu europejskim) o zarejestrowanych wybuchach, ich przyczynach i konsekwencjach. Baza ta powinna być systematycznie uzupełniania. Do tego potrzeba współpracy odpowiednich służb technicznych krajów UE. To w konsekwencji (prawdopodobnie) wdrożenia nowej dyrektywy wymuszającej gromadzenie, opisywanie i udostępnianie pełnych informacji o tego typu zdarzeniach, przynajmniej w tych gałęziach przemysłu, w których doszło do zdarzenia wybuchowego.

Przekonanie społeczności UE do podjęcia wysiłków w celu utworzenia tego typu bazy nie będzie proste. To jest jasne, ale korzyści wynikające z tego dla zapewnienia bezpieczeństwa produkcji w przyszłości byłyby jednoznaczne: lepsza ocena możliwych zagrożeń prowadząca do większej „niezawodności” oceny ryzyka i tym samym lepsza ochrona zdrowia i życia ludzkiego, środowiska oraz miejsc pracy. No i nieocenione walory szkoleniowe wynikające z dostępu do tego typu bazy danych. Osoby oraz służby odpowiedzialne za bezpieczeństwo w zakładach przemysłowych mają prawo tego oczekiwać.

Wiarygodna baza danych pozwoliłaby na zmodyfikowanie podejścia do oceny ryzyka opierającego się na wyznaczeniu wartości ryzyka R. To podejście brałoby pod uwagę nie tylko potencjalne źródła zapłonu, ale i konstrukcję aparatu (smukłość), jego charakter pracy (ciągły/okresowy), objętość roboczą aparatu (minimalna objętość stwarzająca zagrożenie), charakter przepływu materiałów (ruch burzliwy/laminarny), własności fizyczne substancji sypkich (szczególnie minimalna energia zapłonu pyłu MEZ oraz przewodnictwo elektryczne).

Na przestrzeni dekady powstałaby wiarygodna statystyczna wiedza o zagrożeniach wybuchowych związanych z typowymi operacjami jednostkowymi. Ilustruje to tabela 5. Przyjęte dane dotyczące procentowego udziału zagrożenia wybuchem wywołanego określoną operacją jednostkową (aparatem) nie powstały na podstawie żadnej dostępnej bazy danych, a wynikają tylko z ogólnej wiedzy i doświadczenia. Tak więc mają one wyłącznie charakter informacyjny.

Z zestawienia tego wynika, że zdarzenia wybuchowe są, w pierwszym rzędzie, związane z procesem magazynowania i odpylaniem, a kolejno z mieleniem, transportem mechanicznym i suszeniem. Jeżeli tak, to podczas oceny ryzyka wybuchu na instalacji przemysłowej należałoby się skoncentrować, w podstawowym stopniu, na tego typu operacjach jednostkowych. I szczególnie w tych przypadkach brać pod uwagę możliwe zagrożenia wynikające nie tylko z potencjalnych źródeł zapłonu, ale także konstrukcji aparatu, jego działania, objętości roboczej, charakteru przepływu materiałów, własności fizycznych substancji sypkich.

Propozycję przyjęcia krytycznych wartości parametrów (czynników ryzyka) zestawiono w tabeli 6. Wyznaczone w niej wartości rozważanych czynników ryzyka mają co prawda charakter arbitralny, ale wynikają z wiedzy i doświadczenia autora. Należy jeszcze raz podkreślić, że przeprowadzenie tego typu oceny jest możliwe i realne tylko wtedy, gdy mamy dostateczną wiedzę o procesie i technologii. Podejście to zakłada, że w pierwszym etapie zostaną przeanalizowane możliwe źródła zapłonu a w kolejnym czynniki zawarte w tabeli 6.

Przyjęte w tabeli 6 poziomy ważności poszczególnych czynników zagrożenia mają charakter arbitralny. Można się oczywiście pokusić o inny zestaw wartości liczbowych MEZ, S, Vrob czy DGW. Można by także przyporządkować wartości liczbowe do poszczególnych poziomów zagrożenia tak, jak to jest robione w standardowym podejściu do oceny ryzyka wybuchu. Prowadziłoby to jednak do powstania kolejnej „mechanicznej” procedury podejmowania decyzji.