بررسی ایمنی و حریق ذرات قابل احتراق

بنظر نمي رسد كه ذرات گردوغبار به تنهايي قابل انفجار باشد. اما هرنوع ماده قابل احتراق (وبعضي از مواد كه در شرايط معمول غيرقابل احتراق محسوب ميگردند) وقتي كه ساختار ذره اي پيدا مي كنند يا به فرم پودري در مي آيند به سرعت دچار حريق ميگردند. گرد غلات، كودهاي شيميايي، شكر، زغال و بعضي از فلزات مانند آلومينيوم، منيزيم و كروم در حالت پودري نمونه هايي از گردانفجار ها مي باشند.

درصورتيكه اين ذرات دريك فضاي بسته باغلظت مناسب و بصورت معلق درآيند قابليت انفجار پيدا ميكنند.نيروي حاصله/آزادشده از چنين انفجاري مي تواند سبب  كشتن وزخمي شدن انسان ويا تخريب ساختمانها گردد. چنين حوادثي در طول دهه هاي گذشته سبب زخمي شدن صدها نفر گرديده و مرگ افراد زيادي را باعث شده است.

پنج ضلعي گردانفجار

به زبان ساده، گرد انفجار، احتراق بسيار سريع و يا اشتعال ذرات هنگاميكه در هوا معلق مي باشد، تعريف مي شود .علاوه بر مثلث شناخته شده آتش يعني اكسيژن، حرارت و منبع سوخت (ذرات گردوغبار)، انتشار ذرات گردوغبار به غلظت و ميزان كافي سبب احتراقي سريع مي گردد كه از آن تحت نام deflagration ياد مي شود. در صورتيكه اين واقعه در يك محيط محصوري مانند يك اتاق، ساختمان، وسل و يا تجهيزات فرايندي اتفاق بيافتد، با افزايش فشار حاصله امكان انفجار فراهم مي شود. تمامي پنج فاكتور ذيل پنج ضلعي گردوغبارات انفجاری را تشكيل مي دهد:

آتش و انفجار حاصل از اين ذرات قابل انفجار داراي مخاطرات مهلكي برروي سلامتي و ايمني مي باشد. في الواقع گردانفجار ها داراي ماهيت مصيبت باري هستند كه منجر به مرگ و صدمات ساختاري شديدي شده و تاثيرات ويرانگري بروي جامعه ازخود به جا مي گذارد. در صورتيكه شركت يا مجموعه شما در معرض تهديدات بالقوه اين خطرات قرار دارد هم اكنون تدبيري بيانديشيد تا از عواقب زيانبار آن در امان باشيد.

انفجار هاي ثانويه

 انفجارهاي ثانويه كه عموما بعد از گردانفجارها روي مي دهد، نتايج ويرانگرتري را به همراه دارد. انفجار اوليه، ذرات انباشته شده بيشتري را وارد هوا نموده و يا به سيستمهايي مثل كانال ها، وسل ها و كلكتورها كه به اين ذرات آلوده هستند، صدمه وارد مي نمايد و سبب انتشار مجدد ذرات گرد و غبار در محيط ميگردد. در نتيجه، بواسطه اشتعال احتمالي، ذرات گرد و غبار مضاعفي در محيط آزاد مي شود كه يك يا چند انفجار بعدي را در پي خواهد داشت.

بواسطه افزايش حجم و غلظت گرد انفجار هاي انتشار يافته در محيط، اين انفجار بسيار مخرب تر از انفجار هاي اوليه مي باشد. بسياري از مرگ و ميرها و صدمات زيانبار حوادث پيشين بواسطه انفجارهاي ثانويه روي داده است. درمورد بسياري از گردانفجارها عوامل كارگري و كارفرمايي حتي از حيث وجود چنين خطري در محيط كار خود مطلع نبوده اند. اما شما در شرايط فعلي نسبت به وجود اين مخاطرت آگاهي كافي داريد پس خطر گرد انفجار ها را جدي بگيريد.

دستورالعمل هاي قابل اجرا

 سازمان ايمني و بهداشت حرفه اي (OSHA) هنگام اعمال تجديد نظر در استاندارد مديريت مواد شيميايي خطرناك، ذرات قابل انفجار را جزء مواد شيميايي خطرناك تعريف نموده است تا مقررات سيستم هماهنگ جهاني ((GHS درطبقه بندی و برچسب گذاری مواد شيميايي را لحاظ نمايد. مواد شيميايي نظير گرد انفجار ها بايستي داراي برگه های اطلاعات ايمني (MSDS) و برچسب گذاري مناسب  GHSباشد. افرادي كه در معرض گرد انفجار ها قرار مي گيرند بايستي براساس استاندارد مديريت مواد خطرناك، آموزش لازم را در اين زمينه ديده باشند.

��رات قابل انفجاري موجود در تاسيسات حمل غلات تحت پوشش الزامات استاندارد 29 CFR 1910.272  قرار مي گيرد. بعلاوهOSHA نيز داراي استاندارد هايي در اين حوزه  مي باشد:

29 CFR 1910.22: نظافت محيط يا در صورت امكان:

29 CFR 1910.176(c): نظافت انبار ها

اين مستندات ممكن است بر اماكني غير از تاسيسات و سيلوهاي غلات اعمال شود اما نتايج آزمايشگاهي حاكي از قابليت انفجار ذرات گرد و غبار مي باشد و انباشت گرد انفجار ها در تاسيساتي كه داراي سيستم هاي  كنترلي نمي باشد و يا در موقعيتهايي مثل اتاقك سيلوها، زمينه را كاملا براي وجود مخاطرات انفجار يا اشتعال فراهم مي نمايد.

قسمت 5(a)(1) قانون ايمني و بهداشت حرفه اي (  (OSH:

OSHAبموجب اين قانون، كه معمولا از آن بعنوان بند استفاده از تجهيزات حفاظت فردي با كاربري چند گانه ياد مي شود، مستنداتي را در ارتباط با خطرات آتش و انفجار ارائه نموده است.

اين بند كارفرما را ملزم مي کند كه" شريط استخدام فرد را فراهم نموده و بعلاوه محل كار عاري از هر گونه مخاطرات شناخته شده ايجاد نمايد كه سبب آسيب هاي فيزيكي جدي و مرگ  مي شود."

اين بند پرسنل و افراد شاغل را ملزم مي كند كه مطابق با استانداردها، قوانين، قواعد و دستورات ايمني و بهداشت حرفه اي  عمل نمايند كه متعاقب قانون ايمني و بهداشت حرفه اي (OSH) وضع شده و  قابل اعمال بر عملكرد و رفتار آنها مي باشد.

نكته:بيست و پنج ايا لت، پورتريكوو جزاير ويرجين ايالات متحده از طرحهاي تصويبي OSHA پيروي كرده و استاندارد ها و خط و مشي هاي اجرايي خود را بر اساس آن اتخاذ مي نمايند. در بيشتر موارد اين ايالت ها استاندارد هايي را اتخاذ مي نمايند كه مشابه استاندارد هاي  فدرال OSHA مي باشد. معهذا بعضي از ايالت ها استاندارد هاي متفاوتي را اتخاذ مي نمايند كه بر بسياري از صنايع مشابه قابل اعمال مي باشد و يا ممكن است رويكرد هاي اجرايي سخت گيرانه تري را در پيش بگيرند.

در سال 2008 ،OSHA اقدام به  انتشار مجدد طرح اهتمام ملي در مورد گرد انفجار ها نمود( NEP  ) كه رئوس كلي  خط مشي و رويه بازرسي از اماكني كه امكان توليد يا جابجايي گرد و غبار در آن وجود دارد را بيان ميدارد . همانطور كه OSHA  مشخص كرده، اين ذرات شامل موارد زير بوده اما محدود به آنها نمی باشد:

ذرات و گرد و غبار فلزي مثل آلومينيوم و منيزيم ،ذرات  و گرد و غبار  چوبي(خا ك اره)، زغال سنگ و ديگر ذرات كربني، ذرات پلاستيك و افزودنيها،  بيو جامدات، ديگر ذرات ارگانيك مثل شكر، آرد، كاغذ، صابون، خون خشك شده و مواد منسوجاتي خاص.

OSHA  دريازدهم مارس 2008 اقدام به انتشار مجدد طرح اهتمام ملي (NEP) كه درآن تجديد نظر بعمل آمده بود نمود كه اهميت بازديد ها را گوشزد مي كرد و برروي 64 مورد صنعتي كه داراي توالي و شدت بيشتر حوادث مربوط به گردانفجارها بود تمركز بيشتري داشت.

براساس تاليفي كه در اكتبر 2011 توسط  شركت حقوقي Epstein Becker Green در ارتباط با طرح اهتمام ملي گرد انفجار ها ( OSHA ) صورت گرفت، بيش از 2600 بازديد از بدو شروع اجراي طرح  2008 صورت گرفت  كه بيش از 12000 مورد تخلف ثبت گرديد كه 8500 مورد آن جزء موارد خطرناک طبقه بندي مي شد. جرايم فدرالي آن  $22,738,909,و جرايم ايالتي آن  بر $1,600,000بالغ مي گرديد.

طي اين بازديد ها چندين تخلف مربوط به تجمع ذرات از چشم OSHA دور ماند و تحت پوشش قرار نگرفت. از جمله آنها كلكتور هاي اين ذرات  كه مجهز به تجهيزات مناسب حفاظتي انفجار نبودند و تهويه  سيستم هايي كه به يك موقعيت ايمن صورت نمي گرفت.

استاندارد هاي NFPA

در راستاي تلاش براي معرفي استاندارد هاي گردانفجارها ،NFPA 654 شروعي خوب براي مديريت يا مهندسي يك مجموعه بوده و استاندارد مناسبي براي جلوگيري از وقوع آتش سوزي و گردانفجارها از مرحله ساخت، پروسس تا جابجايي ذرات گردانفجار ها مي باشد.

بعبارت ساده تر  NFPA 654 استانداردي است كه بصورت همه جانبه طراحي يك سيستم ايمن جمع آوري اين ذرات را در بر ميگيرد و از حيث اسنادي راهنماي خوبي در ارتباط با كليات گردانفجار ها مي باشد و شما را در مراجعه به ساير اسناد و مدارك مرتبط راهنمايي ميكند.

بسته به ماهيت و شدت خطرات موجود، استاندارد NFPA 654 به شرح ذيل شما را در مراجعه به استاندارد مناسب جهت تهويه انفجارها و /يا جلوگيري از آن راهنمايي ميكند:

•         NFPA 68 - اين استاندارد درباره محافظت در برابر انفجار بواسطه تهويه اشتعال (deflagration) مي باشد: اين اسناد به تشريح تهويه حادثه انفجار مي پردازد. بدين معنا كه برروي تجهيزات و سيستمهايي كه كار تهويه گازهاي قابل انفجار و فشارهاي حاصله از عمل اشتعال در يك محيط محصور را بعهده دارند، تمركز ميكند تا ميزان ضايعات مكانيكي و ساختاري را كاهش دهد. ويرايش موجود كه در سال 2007منتشر و در سال 2013 به روز گرديد، الزامات سختگيرانه تري را نسبت به چاپ هاي پيشين شامل ميشود كه في الواقع اين امر سبب ارتقاء جايگاه آن ازيك راهنماي صرف به يك استاندارد گرديد.

•         NFPA 69- اين استاندارد درباره سيستمهاي جلوگيري از انفجار مي باشد و به شرح محافظت از انفجار ذرات موجود در كلكتورها در زمانيكه عمل تهويه امكان پذير نمي باشد، مي پردازد و روشهاي ذيل را در ارتباط با محافظت از انفجار اشتعال پوشش ميدهد:

 كنترل غلظت اكسيد كننده، كنترل تراكم قابل انفجار، جلوگيري از انفجار، محدود کردن فشار احتراق و كنترل سيستم اطفاء جرقه ها

بعلاوه استاندارد NFPA 654 خواننده را به سوی استانداردهاي مناسب صنایع سازنده خاص راهنمایی میکند. متعارف  ترین استانداردهای مورد استفاده در این صنایع به شرح زیر می باشد:

•         NFPA 61-  استاندارد جلوگیری از وقوع حریق و گرد انفجار ها در تاسیسات کشاورزی و فرآوری صنایع غذایی

•         NFPA 484-  استاندارد فلزات قابل انفجار

•         NFPA 664- استاندارد جلوگیری از وقوع حریق و گرد انفجار ها در تاسیسات و صنایع چوبی

 استفاده از کدهای اجرایی: در سال 1995، NFPA  یک تیم همکاری اجرایی را تشکیل داد تا در جهت  ایجاد تغییر در اسناد و تبدیل انها به مدارک کاراتر با کمیته فنی همکاری نماید.از آن زمان به بعد NFPA  گزینه های کاراتر و اجرایی تری را در به روز کردن استانداردها لخاظ نمود. هنگام استفاده از کدهای اجرایی جدید، دیگر نیازی نیست که از جزئیات  استاندارد های NFPA  موبه مو  پیروی کنیم .

بهترين راهكار : تميزكاري مناسب محيط

کاهش یا حذف انباشتگی گردو غبار بواسطه تمیزکاری مناسب محیط یکی از راهکارهای اولیه در جلوگیری از گرد انفجارها تلقی می شود. نظافت اصولی در این زمینه در جلوگیری از گردانفجارها ضروری به نظر می رسد. حذف گردوغبار محیط بواسطه تهویه مناسب، سیستمهای تنظیف و جمع آوری کارا و یا نظافت دستی در مواقعی که امکان جمع آوری و تنظیف به روش مکانیزه وجود ندارد، کامل می گردد. در اینگونه محیط ها استفاده از جاروبرقی و لوازم الکتریکی بایستی از نوع ضدانفجار و ضد جرقه باشد و هرگز از دمنده های هوای فشرده نباید برای تمیزکردن گردوغبار استفاده نمود.

هرگونه نشتی کوچک اما مداوم در یک سیستم تولیدی بایستی مورد توجه قرار گیرد چراکه به مرور زمان سبب انباشت مقدار زیادی از ذرات میگردد بویژه اگر عملکرد سیستم موجود با افزاش تدریجی فشار همراه باشد.مقدار کمی از این ذرات می تواند ابرهای عظیمی از گردوغبار را پدید آورد.(ذرات گردوغبار همیشه دربعضی از فرایندها وجود دارد.)

بهترین روش در جلوگیری از انباشت گردوغبار پایش مداوم محیط اطراف می باشد. توجه به خطرات و اعمال یک برنامه اصولی نظافت محیط در حذف خطر انفجار ضروری می باشد.

کارفرمایان بایستی یک رویکرد جامعی را در جلوگیری و کنترل مخاطرات گردانفجارها اتخاذ کنند. بعضی ازاین قواعد کلی بدین شرح می باشد:

•         عدم استفاده از هوای فشرده، جاروی خشک و یا دیگر روش های تنظیف که گرد انفجارها را در هوا پراکنده میکند (یعنی به صورت قابل رویت در می آیند) .

•         توجه به آموزش پرسنل و برنامه های آموزشی در ارتباط با تشخیص و کنترل خطرات گردانفجارها و پیروی از دستورالعمل هایی که در جلسات آموزشی ارائه میشود.

•         کنترل و محدود کردن منابع بالقوه احتراق در نواحی انباشت ذرات گردوغبار

•         اجرای برنامه مناسب و موثر تنظیف جهت جلوگيري از تجمع ويا كنترل انباشت ذرات برروي لبه ها ،كانال ها وديگر سطوح(انباشت ذرات ريز و كوچك حتي به اندازه  اينچ درصورتيكه برروی سطح کافی انتشار يابد، مي تواند خطر انفجاررا درپي داشته باشد)

•         تعريف و اعمال يك برنامه مراقبت پيشگيرانه درراستاي حفظ سلامت تجهيزات و كاهش انتشار ذرات فرار

•         اطمينان از بكارگيري تجهيزات برقي مناسب در موقعيت هاي خطرناك(كلاس2) گردانفجارها براساس الزامات كدهاي ملي  انر‍ژي برق

•         پيروي از استاندارد NFPA654در جهت جلوگيري از وقوع حريق و انفجار از مرحله ساخت،پروسس تا جابجايي ذرات گردانفجار ها و همچنين ديگر استاندارد هاي پيشگيرانه  NFPA در ارتباط با گرد انفجارها درصنايع خاص تا آنجايي كه مقدور باشد.

•         اطمينان از كنترل مهندسي وطراحي مناسب تجهيزاتي كه عملكرد شان با توليد اين ذرات  همراه است .

•         هنگام ورود ذرات به كلكتور (Collector)،یکی از الزامات ساده اما مهم تنظیف، تعويض فيلتر ها درزمانی است که جريان هوا در سيستم به حد فشار متفاوتي از آنچه در دستورالعمل سازنده  آمده ميرسد. بعلاوه زمانيكه افت فشار در كلكتور داراي تاثير منفي بر روي سيستم جمع آوري گرد و غبار وجذب ذرات بوده وسبب نفوذ آن به تاسيسات مي شود،كار تنظيف امري ضروري مي باشد.از فيلتر هاي كارتريج دار موجود كه داراي عمري طولاني هستند به مدت دوسال  و حتي بيشتر ميتوان استفاده نمود.اما در مورد فيلتر هايي كه درمحيط هايي با ذرات سنگين كاربري دارند تعويض فيلتر به كرات صورت مي گيرد. نتيجه اشتباهات مكرر در ارتباط با عدم  نظافت محيط،انباشتگي ذرات در قيف كلكتور مي باشد. اين قيف بايد مجهزبه وسيله اي باشدتا در حين پروسه  تنظيف فيلتر، سبب تخليه و جدايش ذرات به درون يك مخزن يا محفظه نگهداري جداگانه گردد. تخليه اين محفظه ها نيز از اهميت بالايي برخوردار است تا از بازگشت ذرات به قيف جلوگيري شود.نشست ذرات در قيف ، ريسك بالقوه اي از اشتعال و انفجار را ايجاد نموده و كارايي سيستم جمع آوري گرد و غبار را تحت تاثير قرار مي دهد.

آنچه كه شما و شركت مربوطه در جهت شناسايي خطرات موجود مي توانيد انجام دهيد:

يك ارزيابي خطر جامع و فراگيردر شناسايي و حذف فاكتور هاي موثر در انفجار ضروري مي باشد. ارزيابي خطر يك روند رسمي و اداري است اما بسيار  حائز اهميت است كه هر فرد روزانه بصورت غيررسمي آنرا در محيط كاري خود انجام دهد.

هميشه مواظب تجمع ذرات گرد و غبار با شيد. اين كار نبايد صرفا در محيط هاي باز صورت پذيرد و  تمامي قسمتها از جمله  بالا ،پايين ، قسمت هاي  پشتي ،داخل محفظه هاي انبارش ، كانال ها و غيره را نيز شامل ميشود.

منابع اشتعال را چك نماييد. تنها دو نمونه از گردو غبار ها همزمان در مجاورت با هوا دچار حريق(خود اشتعالي)ميشوند اما اكثريت آنها نيازمند قرار گرفتن در مجاورت عامل ديگري از منبع اشتعال مي باشند.منابع احتمالي اشتعال شامل موارد زير مي باشد:

•         شعله هاي باز: جوش، برش، كبريت و غيره

•         سطوح داغ : خشك كننده ها((Dryers، ياتاقانها، هيتر ها و غيره ...

•         گرما و حرارت ناشي از ضربات مكانيكي

•         تخليه هاي الكتريكي (راه اندازي سوئيچ ها و پريزها)

•         تخليه هاي الكتروستاتيكي

•         سوختن(بدون شعله و همراه دود) و اشتعال ذرات گرد و غبار

•         سيگار، پيپ و...

بايستي خطرات مربوط به ذرات گرد و غباردر تاسيسات خودرا پيدا نموده و سعي در حذف آن از محيط كار خود باشيد. همانطور كه يك روز كاري را سپري ميكنيد  سئوالاتي از اين قبيل از خودتان بپرسيد: 

•         آيا تا جايي كه امكان دارد از جاروبرقي بجاي دمنده ها و جارو ب كردن گرد انفجار ها استفاده مي شود؟

•         آيا هیچ وسیله الكتريكي در محيط  هاي خطرناك ذرات و بخار نصب شده اند؟ در صورت مثبت بودن آيا الزامات موجود در NEC (كد هاي ملي انرژي برق)، فصل پنجم در باره موقعيت هاي خطرناك، در مورد اين تاسيسات رعايت شده است.

•         آيا تنظيف روتين انباشت گرد انفجار ها از موقعيت ها ي فوقاني نظير سقفهاي كاذب، قفسه ها و ... انجام ميگيرد؟

•         آيا از انباشت ذرات هادي و فلزي در محیط اطراف یا برروي تجهيزات الكتريكي و يا از ورود آنها يه اين محوطه جلوگيري بعمل مي آيد؟

•         در چه موقعيت هايي اين ذرات ممكن است تجمع پيدا كند كه  ما متوجه آن نشويم؟

•         گرد ريزه هاي چوبي به مرور زمان دچار فساد شده وازحرارت حاصله مي توان بعنوان منبع احتمالي اشتعال  نام برد. آيا اين امر مورد توجه قرار گرفته است؟

جهت دانلود و دریافت فایل کامل مقاله به وبسایت پژوهشی ما با آدرس زیر وارد شوید .