Co dokáže cukr

Novinky, aktuality a zajímavé reference.

Co dokáže cukr

Našim zákazníkům i účastníkům školení říkáme, že vybouchnout může prakticky cokoliv. 

Často to vnímají jako zábavné přehánění. Tedy dokud jim neukážeme, co se stalo v roce 2008 v cukrovaru Imperial Sugar v Port Wentworthu ve Spojených státech.

7. února 2008 v 19:15 zničila série mohutných výbuchů cukerného prachu cukrovar Imperial Sugar v Port Wentworthu ve státě Georgia. Výbuch prošel několika budovami a byl živen nahromaděným hořlavým cukerným prachem a cukrem, který se rozsypal ze zařízení. Silná betonová podlaha se nadzvedla a trosky cihlových stěn zasypaly schodiště a chodby, čímž zablokovaly mnoho únikových cest. Požár se rychle šířil.

Přímo na místě zemřelo osm pracovníků. Dalších šest podlehlo svým zraněním později v popáleninovém centru. Několik desítek dalších lidí bylo zraněno.

Celá budova balírny cukru byla naprosto zničena.

Nehoda v cukrovaru Imperial Sugar byla nejhorším výbuchem prachu ve Spojených státech za poslední dekády. Zdůraznila extrémně vážnou povahu nebezpečí výbuchu hořlavých prachů. Podle vyšetřovatelů byly v továrně výrazné nánosy cukerného prachu a rozsypaný cukr na mnoha površích. Podmínky, které v továrně panovaly, byly jako stvořené pro katastrofickou nehodu.

Cukrovar na okraji města Port Wentworth byl uveden do provozu v roce 1917 a postupně se stal jedním z největších cukrovarů ve Spojených státech. Krupicový cukr byl skladován ve 30 metrů vysokých silech a následně dopravován do balíren, kde byl balen k distribuci. Krystalový cukr byl také upravován na další produkty, jako jsou hnědý nebo moučkový cukr. Cukr byl dopravován systémem korečkových elevátorů, šnekových dopravníků a pásových dopravníků. V průběhu dopravy se cukr sypal na podlahy v celém pracovním prostoru. Na některých místech byly hromady a vrstvy cukru a cukerného prachu několik centimetrů silné. Přepravovaný cukr obsahoval i drobné prachové částice, dostatečně lehké na to, aby se udržely ve vznosu ve vzduchu. Další cukerný prach přidávaly mlýny, ve kterých se krupicový cukr mlel na moučkový. Stroje přitom byly připojeny na systém odsávání prachu; ten byl však poddimenzovaný a v havarijním stavu. Navíc nebyl ani připojen ke korečkovým elevátorům a dopravníkům. Do pracovních prostorů tak unikalo významné množství cukerného prachu.

Pracovníci pravidelně používali k očištění balicích strojů stlačený vzduch, čímž odfoukávali prach dál do méně přístupných částí budov. V průběhu času se velké množství prachu nahromadilo na vyvýšených a těžko dostupných místech, například na potrubí, nosnících nebo svítidlech. Tato místa se nečistila tak často, aby byly vrstvy prachu udržovány na bezpečných hodnotách.

V chodbě pod cukernými sily se krupicový cukr sypal násypkami na dlouhý ocelový pásový dopravník. Čas od času se vytvořily hroudy cukru, které zůstaly zaseklé v násypkách a tím zablokovaly proud cukru na pásu. Cukr se místo toho sypal na podlahu a do vzduchu v chodbě se vířil další prach. Protože byla chodba  relativně prostorná a větraná, zvířený prach nedosahoval výbušné koncentrace.  V roce 2007 však firma zakrytovala pásový dopravník ocelovými panely. To mělo cukr ochránit před možnou kontaminací. Toto zakrytí ale nebylo vybaveno systémem na odsávání prachu. Důsledkem toho bylo hromadění cukru uvnitř uzavřeného prostoru dopravníkového pásu.

7. února 2008 hroudy cukru zablokovaly jednu z výsypek sila. Cukr ze sila se tak sypal mimo dopravník. Prach zevnitř zařízení se naakumuloval až do výbušné koncentrace. Okolo 18:15 se pak cukerný prach dostal až ke zdroji vznícení, kterým bylo pravděpodobně horké ložisko dopravníku a došlo k výbuchu. Tento primární výbuch zničil kryt pásového dopravníku v tunelu pod sily a prošel do budovy balírny. Nahromaděný cukr byl zvířen tlakovou vlnou a následně zapálen plamenem původního výbuchu. Došlo tak k nejzávažnějšímu následku prvotního výbuchu: Oblaka prachu byla zdrojem tzv. sekundární exploze, která se prohnala celou budovou. Betonové podlahy se prohnuly, celá budova se otřásla, došlo ke kolapsu ocelových i zděných konstrukcí, čímž došlo k uvolnění a rozvíření dalších vrstev a vytvoření výbušné atmosféry z mnoha set kilogramů cukerného prachu a moučkového cukru v celé budově. Zatímco prvotní výbuch v prostoru pod sily zanechal pouze relativně malé škody (došlo prakticky pouze k destrukci krytu pásového dopravníku a poškození samotného dopravníku), následné sekundární exploze zničily dvě další propojené budovy s katastrofickými následky, bohužel i na lidských životech.

Cvičné požární poplachy se neprováděly a výbuchy zničily napájení většiny vnitřního osvětlení. Pracovníci se zoufale snažili uniknout z hořícího pekla bludištěm zničených chodeb a schodišť.

 

Vyšetřovatelé našli korespondenci datovanou ke konci 50. let 20. století, která dokazovala, že manažeři cukrovaru si už tenkrát byli vědomi nebezpečí výbuchu cukerného prachu a nebezpečí jeho úsadby. Zpráva z roku 1961 popsala výbuch prachu, který poničil prostor mlýnice krupicového cukru. Přestože si byli dlouho vědomi nebezpečí, které cukerný prach představuje, neudělali dost pro snížení tohoto rizika.

V roce 2006 vydala americká agentura pro bezpečnost v průmyslu CSB studii hořlavosti a výbušnosti prachu, která volala po zavedení komplexního posuzování nebezpečí vznícení hořlavých prachů, založeného na aktuálních standardech Národní asociace požární ochrany (NFPA). V roce 2007 se začal implementovat program na posílení existujících regulací a opatření ohledně výbušných prachů.

Cukrovar Imperial Sugar věděl o nových standardech čtyři měsíce před zničujícím výbuchem. Management však neudělal vše pro to, aby odstranil vážný problém s prachem v balírně. Méně než dva měsíce před neštěstím ukázala interní inspekce, že se na podlahy stále sypou tuny cukru. Ty představovaly spoustu paliva pro masivní sekundární výbuchy a následný požár.

Vyšetřovatelé poté zjistili, že v továrně pravidelně docházelo k menším požárům, které způsoboval cukr a nahromaděný prach na vybavení. Žádný z nich ale nevyústil v explozi cukerného prachu, který by se rozšířil celou továrnou. Podle vyšetřovatelů dekády provozu bez katastrofálního výbuchu mohly vést k tomu, že management byl ukonejšen ke klidu. CSB vydala pro Imperial Sugar následující doporučení:

  • Aplikovat standardy NFPA pro provedení zařízení a prostorů při obnově továrny
  • Vyvinout a zavést systém důkladné kontroly úsadby výbušných prachů, stejně jako úklidu a souvisejících školení.
  • Zlepšit evakuační systém a procesy

V závěrečné zprávě k nehodě bylo vyšetřovateli mimo jiné zdůrazněno, že bez řádného proškolení a důrazného trvání na dodržování bezpečnostních předpisů budou pracovníci nadále vystaveni rizikům katastrofálních výbuchů prachu.

 

Komentář igniscon:

Situace v oblasti cukrovarnického, resp. potravinářského průmyslu obecně v České republice je na poměrně vysoké úrovni. Obecně jsou kladeny vysoké nároky na čistotu a sanitaci, což zároveň jako vedlejší kýžený produkt přináší i vyšší úroveň bezpečnosti v oblasti ochrany před výbuchem a požárem. Nicméně situace není vždy zcela ideální ani u nás. Zejména v těch částech provozů, kde se již nejedná o výrobu potravin, např. likvidace odpadů, přidržená zemědělská produkce, pomocné provozy, sklady – všude tam se i u nás vyskytují nedostatky, které vedly k výše popsanému případu.

Výbuch v Imperial Sugar v sobě nesl až učebnicové prvky selhání na více úrovních, kdy jednotlivá selhání a nedostatky by k tak velké katastrofě pravděpodobně nevedly, ale jejich kombinací byla katastrofa dříve či později prakticky nevyhnutelná.

Základním nedostatek byly rezervy v úklidu daných pracovišť a nevhodné metody čištění. Místo vysávání byl k čištění používán stlačený vzduch – což není čištění, pouze přesouvání problémů na místa, kde není přímo vidět, o to hůř se pak ale později řeší. V provozech jako je tento, doporučujeme provádět měření sedimentující prašnosti, a to i (resp. zejména) na hůře dostupných a na první pohled skrytých místech, jako jsou ocelové konstrukce ve výškách, horní kryty strojů, skryté prostory, kabelové lávky, osvětlovací tělesa a další podobné prostory. Na základě takového měření a analýzy rychlosti usazování prachu lze stanovit správný postup čištění a sanitace, který neznamená zbytečné prostoje, ale účinné řešení nebezpečí úsadby prachu.

Dalším důležitým opatřením je snížení rizika vzniku výbušné atmosféry tvořené jemným polétavým prachem. Veškeré uzavřené prostory je žádoucí vybavit aspiračními systémy, kdy se udržováním mírného podtlaku a odsáváním jemného prachu zabraňuje unikání prachu do okolí zařízení, jako jsou např. elevátory, zásobníky, sítové třídiče, šrotovníky a mlýny, míchací a homogenizační zařízení a další. Samozřejmostí je provedení řádného projektu protivýbuchové ochrany pro aspirační systém tak, aby se nestal paradoxně příčinou rozšíření výbuchu do celého provozu v případě výbuchu ve filtrační jednotce.

V neposlední řadě musí mít každý zaměstnavatel, jehož zaměstnanci pracují v provozech, kde existuje riziko tvorby výbušné atmosféry a kde by zaměstnanci mohli být ohroženi výbuchem, zpracovanou Dokumentaci o ochraně před výbuchem. Ta by měla navazovat na požárně bezpečnostní řešení stavby, požární dokumentaci (jako je požární řád, evakuační plán a poplachové směrnice), protokoly o určení vnějších vlivů a další dokumentaci zaměstnavatele.

Velmi důležité je také školení zaměstnanců, a to nejen přímo operátů linek, ale také zaměstnanců, kteří mají na starosti údržbu a opravy, úklid, logistiku a tak dále.