Nebezpečí výbuchu – dřevozpracující průmysl

Dnešní díl seriálu o aspektech Dokumentace o ochraně před výbuchem a rizicích jednotlivých provozů pokračuje částí o dřevozpracujícím průmyslu. Pro toto odvětví je typické, že látkou, která v daném provozu tvoří se vzduchem výbušnou směs, je prach o různé zrnitosti, nikoliv však výbušné plyny nebo páry hořlavých kapalin. Samozřejmě – v každém větším provozu se vyskytuje menší sklad hořlavých kapalin a technických plynů, které však zpravidla neslouží přímo ve výrobě, ale pro podpůrné činnosti (údržba, čištění, propan-butan pro pohon manipulační techniky apod.).

Druhy dřevozpracujícího průmyslu

Dřevozpracující průmysl je možné rozdělit na dvě pomyslná stádia – prvotní dřevovýroba, kam patří pořez kulatiny, rozmítání a výroba řeziva z vlhkého dřeva. V tomto stádiu se prostředí s nebezpečím výbuchu neurčuje, protože v takových provozech (pily) nevzniká výbušná atmosféra ve smyslu směsi prachu se vzduchem, a tudíž Dokumentaci o ochraně před výbuchem není nutné tvořit. Výjimkou jsou pak provozy, kde se zároveň zpracovává částečně nebo zcela vysušené řezivo a kde vzniká kromě pilin a hoblin také jemnější prach, například z broušení nebo řezání formátovacími pilami.

Druhým stadiem zpracování dřeva, kde se Dokumentace o ochraně před výbuchem zpracovává vždy, je pak sekundární výroba ze dřeva, kam patří výroba MDF, OSB a dalších deskovitých produktů, výroba z masivu opracováním (hoblování, řezání) a dále veškerá drobná výroba z těchto materiálů. Velké průmyslové provozy mají většinou uzavřený systém nakládání se sypkým odpadem, který se používá přímo ve výrobě nebo se expeduje jako zužitkovatelný odpad (palivo pro kotelny na biomasu nebo výroba pelet či briket).

Rizika při pneudopravě dřevního prachu

Častá rizika v dřevozpracujících provozech jsou dána zejména v systémech přepravy dřevních prašných odpadů do skladovacích sil nebo k dalšímu zpracování. Na rozdíl od běžného odsávání prachu, který může vznikat při výrobě a který bývá odsáván do filtračních jednotek, v těchto systémech hrozí riziko šíření výbuchu oběma směry, tj. nejen proti směru proudění materiálu, ale také po směru. S tímto rizikem je třeba počítat a použít vhodný ochranný systém – například tzv. chemickou bariéru (systém, který rozprášením hasiva inertizuje část trasy a zastaví tak šíření výbuchu) nebo tzv. explozním komínem, což je speciálně tvarovaná část potrubí (prudký ohyb o 180° s membránou pro odlehčení výbuchu ve vrcholu), který je určen pro zabránění přenosu výbuchu. Tyto ochranné systémy se však v současné době již nepoužívají, protože existuje riziko přenosu výbuchu nebo výbuchového plamene v případě, že výbuch nemá dostatečnou razanci na to, aby otevřel membránu, a celá plamenná fronta tak opustila potrubí do volného prostoru. Zejména vlivem vznícení prachu vysokou teplotou a hořícími zbytky prachu v potrubí může dojít k následnému rozvoji výbuchu též za explozním komínem.

Další časté riziko představují ventilátory, které slouží často jako transportní v uzavřených systémech dopravy prachu a třísek. Je třeba vzít v úvahu, že tyto ventilátory musí být certifikovány do prostředí s nebezpečím výbuchu – se zónou 20 uvnitř zařízení. Vzhledem k tomu, že jakékoliv zařízení není zcela bezpečné, je vhodné místo přetlakových systému (s transportními ventilátory, přes které prochází dopravovaný materiál) volit podtlakové systémy, kdy je ventilátor až za koncovým bodem pneumatické dopravy (cyklon nebo filtrační jednotka) a neprochází přes něj žádný nebo jen minimum prachu.

Chyby v projektování odsávání dřevního prachu

Velmi rozšířeným nedostatkem jsou také chyby v projektování klasických systémů odsávání dřevního prachu z truhlářských dílen, kdy je prach sveden z většího počtu strojů do potrubní trasy se stromovou strukturou (páteřní potrubí s odbočnými větvemi) a zaveden do filtrační jednotky nebo cyklonu vně objektu. Velmi často se lze setkat s tím, že tento systém odsávání není nijak chráněn proti případnému přenosu výbuchu zpět směrem k odsávaným místům. Přitom rychlost vzdušiny v potrubí (kterou se často dodavatel systému hají) nemá žádný vliv, protože rychlosti v potrubí jsou řádově max. 20 m/s, zatímco rychlost šíření výbuchu je ve stovkách m/s. Rovněž nehraje roli ani to, že v potrubí není dostatek prachu k vytvoření výbušné atmosféry, což je po většinu provozu pravda. Nicméně tlaková vlna z filtrační jednotky se může šířit potrubím i bez toho, aby bylo v potrubí dostatek prachu. Stejně tak plamen výbuchu z filtrační jednotky je schopen postupovat potrubím na relativně velké vzdálenosti. Vzhledem k tomu, že se pro potrubní trasy odsávání používají potrubí spojovaná objímkami, která mají menší tlakovou odolnost, dochází v takovém případě k destrukci potrubí a hlavně zavlečení ohnisek požáru na mnoho míst současně. Po prvotním výbuchu tak zpravidla následuje požár, který ve velmi krátkém čase zachvátí celý prostor, protože zde vůbec nedochází k fázi doutnání a rozhořívání, ale přímo hoření a to na mnoha místech současně. Snaha o záchranu objektu bývá v takovém případě marná.

Nebezpečné lokální odsavače

Z pohledu výbuchu nejnebezpečnější jsou ovšem lokální odsavače, používané zpravidla v malých dílnách a soukromníky. Tyto odsavače se skládají z ventilátoru s filtračními vaky (směrem nahoru) a pytli pro záchyt prachu pod nimi. Tyto odsavače jsou často specifikovány pouze pro odsávání pilin a třísek, a nikoliv prachu. V manuálu se pak lze dočíst, že nesmí být odsáván prach vůbec nebo v množství nepřesahujícím výbušnou koncentraci. Problém je v tom, že uživatel není většinou schopen oddělit prachové částice od pilin a hoblin a odsávat je zvlášť (například při řezání různých typů materiálů na stejné formátovací pile vzniká prach různé zrnitosti). Už vůbec pak nelze ovlivnit množství prachu, které do odsávání proudí. Výsledkem je, že zařízení, které není určeno pro odsávání výbušného prachu, je trvale vystaveno výbušné atmosféře. Navíc je zde extrémní riziko ohrožení obsluhy případným výbuchem uvnitř ventilátoru či filtračního vaku.

Je pravda, že existují i odsavače určené do prostředí s nebezpečím výbuchu, ale je třeba rozlišovat, zda se jedná o zařízení určená např. do zóny 22, která je určena v dílně, nebo zda se skutečně jedná o zařízení, uvnitř kterého může být trvale přítomna výbušná atmosféra a tudíž být stanovena zóna 20 uvnitř. V obou zařízeních je diametrální rozdíl. Velký rozdíl je také v ceně, a to je důvod, proč se většinou setkáváme s levnými odsavači pilin a hoblin používanými též na jemný výbušný prach.