Alternatywne podejście do oceny ryzyka wybuchu – pyły

137

I. Ograniczenia wynikające ze stosowania oceny ryzyka wybuchu

Konieczność przeprowadzenia oceny ryzyka wybuchu w warunkach produkcji zagrożonej obecnością palnych i wybuchowych gazów, pyłów, mgieł, par palnych cieczy i włókien wynika z zapisów dyrektywy europejskiej Atex 137 (99/92/WE), a w warunkach polskich z zapisów Rozporządzenia Ministra Gospodarki z 8 lipca 2010 r. w sprawie minimalnych wymagań, dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy, związanych z możliwością wystąpienia w miejscu pracy atmosfery wybuchowej (Dz. U. 2010 nr 138 poz. 931) [1].

Ocena ryzyka wybuchu związana z możliwością wystąpienia w miejscach pracy atmosfery wybuchowej, zgodnie z [1], powinna brać pod uwagę:

• prawdopodobieństwo i czas występowania atmosfery wybuchowej;
• prawdopodobieństwo wystąpienia oraz uaktywnienia się źródeł zapłonu, w tym wyładowań elektrostatycznych;
• eksploatowane przez pracodawcę instalacje, używane substancje i mieszaniny, zachodzące procesy i ich wzajemne oddziaływania.

Ocena ryzyka wybuchu oparta o występowanie atmosfery wybuchowej i potencjalnych źródłach zapłonu oraz znajomości procesu zostanie w dalszej części pracy poddana weryfikacji.

Zostanie również przedstawiona nowa koncepcja oceny ryzyka, która nacisk kładzie nie tylko na czynniki podane wyżej, ale ponadto na stosowane typowe operacje jednostkowe, konstrukcję i warunki pracy aparatów oraz własności stosowanych w procesie substancji i ich mieszanin.

Do oceny ryzyka wybuchu na podstawie identyfikacji zagrożeń, z oszacowaniem ryzyka, standardowo wykorzystywane jest podejście jakościowe. Jest to usystematyzowane podejście, które w połączeniu z wiedzą i doświadczeniem osób wykonujących ocenę powinno zapewnić identyfikację zagrożeń [2]. Identyfikacja zagrożeń i ocena ryzyka, wg [2], są prowadzone w oparciu o arkusze robocze i matrycę ryzyka R. Podczas przeprowadzania oceny ryzyka wykorzystuje się tabele 1 i 2, a do określenia poziomu zagrożeń (akceptowalności ryzyka) matrycę podaną w tabeli 3.

Ryzyko „R” wynika z przyjętych wartości P i S, z tabeli 1 i 2, oraz równania: R = P x S, gdzie:
R – ryzyko zdarzenia,
P – częstotliwość zdarzenia (wystąpienia efektywnego źródła zapłonu),
S – skutki, jakie mogą wystąpić, gdy dojdzie do wybuchu.
Na podstawie wyznaczonej wartości ryzyka R i matrycy ryzyka, tabela 3, szacujemy poziom akceptowalności ryzyka.

Podejście to bierze pod uwagę następujące poziomy ryzyka:
A – ryzyko wysokie – nieakceptowalne – konieczne działania techniczne i/lub konstruktywne* zmniejszające poziom ryzyka;
B – ryzyko wysokie – konieczne podjęcie działań technicznych i rozważenie celowości podjęcia działań konstruktywnych obniżających poziom ryzyka;
C – ryzyko średnie – zalecane podjęcie działań technicznych i organizacyjnych obniżających poziom ryzyka;
D – ryzyko małe (pomijalne) – podjęcie działań obniżających poziom ryzyka nie jest wymagane.

Identyfikacja zagrożeń z oszacowaniem ryzyka wybuchu R na podstawie pojęcia częstotliwości/prawdopodobieństwa skali zdarzenia S i częstotliwości/prawdopodobieństwa występowania efektywnych źródeł zapłonu P może jednak nie doprowadzić do prawidłowej oceny sytuacji, gdyż jest w dużym stopniu oparta na subiektywnej ocenie. Między innymi, należy zdecydować, jaką wartość kategorii P (częstotliwość występowania źródeł zapłonu) lub kategorii S (skala skutków zdarzenia) trzeba przyjąć, w danej sytuacji procesowej, by oszacować ryzyko R. Nie jest to zadanie proste, i to nie tylko ze względu na subiektywny charakter oceny.

Uzyskana wartość ryzyka R prowadzi do zakwalifikowania ryzyka do określonej grupy; tabela 3: ryzyko nieakceptowalne A (kolor czerwony), wysokie B (żółty), średnie C (zielony) i pomijalne D (czarny). Takie zdefiniowanie ryzyka prowadzi do kolejnej arbitralnej decyzji –jakie działania korekcyjne, w celu dostatecznego zmniejszenia ryzyka R, należy zastosować w stosunku do pojedynczego aparatu czy węzła procesowego. W praktyce mamy do dyspozycji podjęcie działań o charakterze technicznym (zasadniczo poprawiających bezpieczeństwo procesowe), konstruktywnym (poprawiających stopień zabezpieczenia przed skutkami wybuchu) i organizacyjnym.

W trakcie prowadzenia oceny ryzyka zwykle pojawia się problem interpretacji, szczególnie ryzyka wysokiego B i nieakceptowalnego A. Bo co oznacza w praktyce ryzyko nieakceptowalne A i na podstawie jakich kryteriów możemy przyjąć ten poziom? Czy w przypadku kwalifikacji ryzyka do poziomu nieakceptowalnego A należy podjąć decyzję o bezzwłocznym zatrzymaniu pracy instalacji? Nie jest to łatwy wybór gdyż, między innymi, będzie się wiązać z konsekwencją nieraz dużych strat w produkcji. Z tego powodu podejmowanie decyzji o przyjęciu ryzyka na poziomie A powinno wynikać z jasnych przesłanek, a te z oczywistych stwierdzonych zagrożeń i zaniedbań w zakresie zapewnienia bezpieczeństwa wybuchowego.

Innego typu problemy mamy w przypadku ryzyka wysokiego B. Czy każdorazowo wymaga ono podjęcia działań konstruktywnych i technicznych, czy nie? Czy w pewnych sytuacjach nie wystarczy tylko zastosowanie działań technicznych i rozważenie konieczności podjęcia działań konstruktywnych? Na podstawie jakich kryteriów mamy o tym decydować?

Ponadto nie wszystkie aparaty procesowe można zabezpieczać przed wybuchem, mimo tego że ich działanie, konstrukcja i stosowane substancje (własności palne i wybuchowe pyłów) oraz obecność potencjalnych źródeł zapłonu stwarzają wysoki poziom zagrożenia. Dotyczy to głównie aparatów, które konstrukcyjnie nie są dostatecznie szczelne (np. przesiewacze, granulatory, młyny [często]).

W celu ograniczenia tego typu problemów można zaproponować modyfikację schematu oceny ryzyka wysokiego B. Zakłada ona podział grupy ryzyka wysokiego na dwie podgrupy B1 i B2. W efekcie zaproponowany plan działań naprawczych przedstawia się jak poniżej:
A – ryzyko wysokie nieakceptowalne – konieczne bezzwłoczne podjęcie działań technicznych, przeciwwybuchowych* i organizacyjnych w celu zmniejszenia poziomu ryzyka;
B1 – ryzyko wysokie – konieczne podjęcie działań technicznych i konstruktywnych* obniżających poziom ryzyka;
B2 – ryzyko wysokie – konieczne podjęcie działań technicznych i rozważenie celowości podjęcia działań konstruktywnych* obniżających poziom ryzyka;
C – ryzyko średnie – zalecane podjęcie działań technicznych i/lub organizacyjnych obniżających poziom ryzyka;
D – ryzyko małe (pomijalne) – podjęcie działań obniżających poziom ryzyka nie jest wymagane.

Poziom B1 ukierunkowany jest raczej na zagrożenia wywołane obecnością palnych i wybuchowych pyłów. Natomiast poziom B2 będzie miał częściej zastosowanie w przypadku zagrożeń wywołanych obecnością palnych i wybuchowych gazów i par palnych cieczy. Czy rozwiązuje to problem dostatecznej dokładności matrycy ryzyka? Niestety nie, ale lepiej precyzuje zasadność stosowania środków technicznych i konstruktywnych w obszarze wysokiego poziomu ryzyka B.

A jak postępować w przypadku, gdy mamy do czynienia z substancją palną i wybuchową, jaką jest np. sadza charakteryzująca się wysoką wartością MEZ? Z dostępnych danych wynika, że wartość MEZ sadzy > 10 000 mJ. Dostępne są także dane, dla których wartość MEZ > 1000 mJ, a więc jest ona kilkukrotnie mniejsza. Szczególnie w przypadku pierwszym ryzyko zapłonu sadzy jest generalnie bardzo małe. Pojawia się więc problem, jaką należy przyjąć wartość kategorii P z tabeli 1 w celu określenia ryzyka R. Przyjęcie wartości P = 2 (mało prawdopodobne, ale może wystąpić w okresie użytkowania) prowadzi do poziomu ryzyka B (ryzyko wysokie – konieczne podjęcie działań konstruktywnych i rozważenie celowości podjęcia działań technicznych obniżających poziom ryzyka). Natomiast przyjęcie wartości P = 1 (bardzo mało prawdopodobne, ale jednak możliwe) prowadzi do poziomu ryzyka C (ryzyko średnie – zalecane podjęcie działań technicznych i/lub organizacyjnych obniżających poziom ryzyka). Arbitralne przyjęcie wartości B lub C będzie miało poważne konsekwencje finansowe związane z koniecznością zastosowania określonych rozwiązań mających na celu ograniczenie ryzyka.