W jednym z zakładów przemysłowych doszło do potężnego wybuchu pyłu aluminium, który doprowadził do katastrofalnych skutków. Powyższy film przedstawia studium przypadku, które krok po kroku pokazuje przyczyny i skutki wybuchu. Zdarzenie to stało się także kanwą do stworzenia niniejszego artykułu nt. zagrożenia wybuchem pyłu (w szczególności pyłu aluminium).  

Wybuch pyłu aluminium oraz pożar w Hayes Lemmerz

Jeśli wybuch pyłu w filtrze stanowi problem, to wybuch pyłu aluminium jest prawdziwym wyzwaniem. Pył ten spala się bardzo gwałtownie, co sprawia, że większość zabezpieczeń przeciwwybuchowych nie jest w stanie zadziałać odpowiednio szybko, tj. zanim ciśnienie wybuchu przekroczy odporność konstrukcyjną chronionego aparatu – komentuje zdarzenie Zbigniew Wolff – ekspert GRUPY WOLFF,  w dziedzinie ochrony instalacji przed wybuchem pyłów. Dodatkowo rozdrobnione aluminium reaguje z wodą wydzielając wybuchowy wodór, co w połączeniu z powyższymi argumentami znacząco utrudnia także ochronę przeciwpożarową.

Zbigniew Wolff tak opisuje sekwencję zdarzeń, które doprowadziły do katastrofy –  pierwszy wybuch miał miejsce w filtrze odpylającym zlokalizowanym na zewnątrz hali. Następnie ciśnienie oraz płomienie, poprzez system pyłoprzewodów, rozprzestrzeniły się na instalację zlokalizowaną wewnątrz zakładu. Doszło tam do kolejnych wybuchów, które wzbiły w powietrze zalegający na urządzeniach, kanałach oraz posadzkach pył aluminium. Powstała mieszanina pyłowo-powietrzna, której zapłon doprowadził do potężnego wybuchu. Jego siła wyrwała w dachu hali dziurę o szerokości 15 metrów.

Parametry wybuchowości pyłu aluminium

Jak pokazuje poniższa tabela, rozdrobnione aluminium może charakteryzować się bardzo wysokim maksymalnym ciśnieniem wybuchu oraz równie wysokim współczynnikiem wybuchowości Kst. Wartości te wskazują na dużą siłę potencjalnego wybuchu, którego przebieg będzie miał wyjątkowo gwałtowny charakter. To właśnie te parametry w przypadku aluminium stanowią największy problem z punktu widzenia doboru systemu przeciwwybuchowego, drastycznie ograniczając paletę dostępnych możliwości. W większości przypadków zabezpieczenia działają zbyt wolno lub nie posiadają odpowiedniego certyfikatu.

Ponadto rozdrobnione aluminium ma bardzo niską minimalną energię zapłonu (10-160 mJ) co sprawia, że zapłon może zainicjować nawet niewielka iskra elektrostatyczna. Z kolei kontakt z wodą powoduje reakcję wydzielającą wybuchowy wodór, co eliminuje możliwość gaszenia aluminium wodą czy pianą.

Wszystko to sprawia, że mamy do czynienia z poważnym zagrożeniem wybuchowym i pożarowym, przed którym bardzo trudno się chronić.

System przeciwwybuchowy w Hayes Lemmerz

Z kolei Mariusz Balicki, także odpowiedzialny w GRUPIE WOLFF za obszar bezpieczeństwa wybuchowego zwraca uwagę, że choć parametry zaprezentowane powyżej mają bardzo wysokie wartości, to należy podkreślić, że zagrożenie wybuchem stwarzają wszystkie palne pyły. Przykładowo Kst pyłu aluminium pobranego z zakładu Hayes Lemmerz wynosiło „zaledwie” 131 bar*m/s. Oznacza to, że w tym konkretnym zakładzie możliwe było dobranie szeregu zabezpieczeń przeciwwybuchowych, które bez większych problemów zapewniłyby bezpieczeństwo.