W zakładach przetwórstwa rolnego istnieje możliwość wystąpienia atmosfery wybuchowej. Pył powstający w takich procesach, jak mielenie, przesiewanie czy transport zboża, stanowi potencjalne źródło zapłonu i wybuchu w instalacji przemysłowej. Statystyki pokazują, że roczna światowa produkcja zbóż w 2019 r. przekroczyła 2,7 mld ton. Taka ilość pylistego materiału znacznie zwiększa ryzyko wystąpienia pożaru lub wybuchu podczas produkcji, transportu i przetwarzania. Z powodu zagrożenia wybuchem zakłady zajmujące się składowaniem i przetwarzaniem zbóż muszą być wyposażone w odpowiednie zabezpieczenia. W artykule przedstawiono parametry wybuchowe pyłów zbóż najczęściej stosowanych w Polsce oraz rodzaje typowych zabezpieczeń w instalacjach przemysłowych.

DOI: 10.54215/BP.2022.07.17.Celinski

Niezwykle duża skala przetwórstwa zboża powoduje, że ryzyko wystąpienia incydentów związanych z zapłonem oraz wybuchem pyłu jest bardzo duże. Tylko w 2018 roku doszło do wielu wybuchów związanych z magazynowaniem i transportem roślinnych materiałów sypkich, z których największy miał miejsce w maju w miejscowości South Sioux City w stanie Nebraska (USA).

Polska jest jednym z największych producentów zbóż w Europie i jednym z większych w skali światowej. Roczna produkcja zboża w Polsce to ok. 35 mln ton, w tym ok. 10 mln ton pszenicy, 5 mln ton pszenżyta, 4 mln ton jęczmienia i 1,5 mln ton owsa. Taka ilość materiału zbożowego powoduje, że istnieje duże prawdopodobieństwo awarii w trakcie procesu magazynowania, transportu i przetwarzania.

Spośród wszystkich wybuchów pyłów blisko 25% stanowią eksplozje pyłów w przemyśle spożywczo-rolniczym i paszowym, przy czym najbardziej narażone na eksplozje są silosy, systemy odpylające i wentylacyjne (w tym suszarnie i magazyny przeznaczone do suszenia zbóż). W październiku 2013 r. doszło w Terminalu Masowym w Gdańsku do wybuchu i pożaru w silosie zbożowym. Akcja ratownicza trwała blisko 4 godziny, spaleniu uległo ok. 10 ton zboża (20% całkowitej ilości składowanego materiału zbożowego). W artykule opisano wyniki badań dotyczących zjawiska palności i wybuchowości pyłów przemysłowych  dotyczących czterech najpopularniejszych w Polsce ziaren zbóż.

W artykule zawarto rozważania na temat różnic i podobieństw dwóch parametrów wybuchowości, tj. temperatury zapłonu i punktów wybuchowości. Wykonano przegląd literatury, omówiono  wyniki badań o charakterze eksperymentalnym i modelowym nad punktami wybuchowości, zwanymi także temperaturowymi granicami wybuchowości. Badania przeprowadzono zgodnie z normą  PN-EN 15794, która odnosi się do oznaczania parametrów wybuchowości par cieczy palnych. Publikacja zawiera także spostrzeżenia autorów dotyczące prowadzenia tych badań, a także studium użyteczności metod szacowania wymienionych parametrów. Uzyskane wyniki mogą zostać wykorzystane do poprawy bezpieczeństwa procesów technologicznych, które obejmują ciecze palne.

  Wyeliminowanie lub ograniczenie zagrożenia wynikającego z występowania w miejscach pracy pyłowych atmosfer wybuchowych wymaga poznania własności palnych i wybuchowych pyłów materiałów palnych. W artykule przedstawiono i scharakteryzowano parametry chrakteryzujące właściwości wybuchowe pyłów palnych materiałów. Parametry charakteryzujące wybuchowość pyłów są zdefiniowane, a metody ich badań oraz zasady budowy i wymagania techniczne dla aparatów do badań są znormalizowane.

W CIOP-PIB opracowano metody badań maksymalnego ciśnienia wybuchu, maksymalnej szybkości narastania ciśnienia wybuchu, współczynnika wybuchowości pyłu, dolnej granicy wybuchowości oraz minimalnej energii zapłonu. Opracowane metody spełniają wymagania techniczne i metodyczne nakreślone w normach PN-EN 14034 i PN-EN 13821.

W artykule zawarto przegląd literatury z zakresu badań eksperymentalnych i obliczeniowych (numerycznych), dotyczących zapłonu warstwy pyłu od rozgrzanej powierzchni. Wykonano pomiary minimalnej temperatury zapłonu (MTZ) warstwy pyłu dla skrawków płyty MDF, będącej podstawowym materiałem do produkcji mebli i wyrobów stolarskich oraz analizę otrzymanych wyników. Badania przeprowadzono zgodnie z metodą A europejskiej normy EN 50281-2-1, która odnosi się szczególnie do urządzeń przemysłowych o gorących powierzchniach, na których pył tworzy cienkie warstwy i jest wystawiony na działanie powietrza atmosferycznego.

Publikacja zawiera także spostrzeżenia autora dotyczące prowadzenia badań mających na celu oznaczenie MTZ warstwy pyłu. Uzyskane wyniki mogą zostać wykorzystane dla celów ochrony przeciwwybuchowej w tartakach oraz warsztatach stolarskich i stanowią przyczynek do wiedzy z zakresu materiałoznawstwa przemysłu drzewnego.

Pojawienie się pożaru w miejscach pracy stwarza ogromne niebezpieczeństwo dla wszystkich ludzi przebywających w budynku. Z jednej strony zagrażają im oparzenia wywołane przez płonące materiały i bardzo wysoką temperaturę powierzchni, z drugiej strony zdolność do ewakuacji jest często ograniczona ze względu na dym, powstający i rozprzestrzeniający się w pomieszczeniach ze znaczną prędkością, który, ze względu na dużą zawartość substancji toksycznych może doprowadzić do zaczadzenia i zatrucia. W artykule przedstawiono wybrane aspekty ochrony pracowników przed skutkami zatrucia dymem oraz wymagania, jakie powinien spełniać system wentylacji oddymiającej.