Czynniki wpływające na ryzyko pożaru i eksplozji

Następujące fizyczne i chemiczne właściwości materiałów mogą wpływać na poziom ryzyka wystąpienia pożaru lub wybuchu.

Postać i stan fizyczny

Forma lub stan fizyczny substancji chemicznych, substancji lub innych materiałów może mieć znaczący wpływ na poziom ryzyka pożaru lub wybuchu. Stan fizyczny materiału jest ogólnie uważany za ciało stałe, ciecz lub gaz, jednakże materiały mogą być dalej skategoryzowane jako aerozolowe kropelki, opary, dymy, mgły, proszki, pyły lub włókna.

Materiały masowe w postaci stałej, ciekłej i gazowej zachowują się w różny sposób i stwarzają różne zagrożenia. Ciecze łatwo się rozprzestrzeniają w porównaniu z ciałami stałymi, a w przypadku ich rozlania istnieje większe ryzyko kontaktu ze źródłem zapłonu. Gazy stanowią większe zagrożenie, ponieważ stężenie w powietrzu jest zazwyczaj wyższe niż w przypadku cieczy (i ich par) i mogą rozprzestrzeniać się szybciej. W zależności od gęstości pary, niektóre gazy mogą płynąć po powierzchni w podobny sposób jak ciecze, zamiast szybko się rozpraszać. Na przykład opary o gęstości większej niż powietrze mogą przemieszczać się po podłodze i rozprzestrzeniać się na sąsiednie obszary robocze, gdzie mogą znajdować się źródła zapłonu, stwarzając w ten sposób znaczne zagrożenie w tych obszarach.

Temperatura i ciśnienie

Zmiany temperatury i ciśnienia mogą wpływać na właściwości substancji chemicznej.

Zakres wybuchowości danej substancji chemicznej (na przykład jej dolna i górna granica wybuchowości) może zmieniać się wraz z temperaturą. W wyższych temperaturach dolna granica wybuchowości jest zwykle niższa, co oznacza, że substancja ma większe szanse zapłonu przy niższych stężeniach w powietrzu. Ogrzewanie stałych lub ciekłych substancji palnych może również zwiększyć ciśnienie pary (np. stężenie wydzielanych par) substancji, co zwiększa prawdopodobieństwo jej zapłonu.

Postępowanie z chemikaliami pod ciśnieniem zwiększa ryzyko na kilka sposobów. Każda utrata szczelności nastąpi szybciej niż przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym, co spowoduje uwolnienie większej ilości niebezpiecznych substancji chemicznych. Wzrost ciśnienia powoduje zazwyczaj wzrost temperatury materiału, a niektóre substancje chemiczne stają się niestabilne w wyższych temperaturach i ciśnieniach, powodując niekontrolowany rozkład lub reakcję.

Zamknięcie

Skutki wybuchu mogą być spotęgowane tam, gdzie mieszanina paliwa i powietrza jest zamknięta, na przykład w zbiorniku, kanale lub rurociągu, jak również w większych strukturach, takich jak silosy, pomieszczenia lub budynki. Eksplozje mogą być bardziej gwałtowne niż w przypadku wybuchu nieograniczonego, a latające odłamki (np. ze zbiornika lub budynku) mogą spowodować poważne obrażenia lub śmierć.

Zagrożenia pożarowe związane z utleniaczami chemicznymi

Utleniacze chemiczne mogą gwałtownie i niespodziewanie reagować z wieloma substancjami chemicznymi, takimi jak materiały organiczne (na przykład drewno, papier, produkty celulozowe), rozpuszczalniki węglowodorowe (na przykład terpentyna mineralna, benzyna, olej napędowy) i inne organiczne (oparte na węglu) substancje chemiczne (na przykład etanol, oleje mineralne).

Należy ocenić każdą sytuację, w której utleniacz mógłby wejść w kontakt z tego typu materiałami. Obejmuje to wszelkie pojemniki i inny sprzęt używany do obsługi lub przenoszenia chemikaliów. Z utleniaczami należy obchodzić się w odpowiednich pojemnikach i przy użyciu odpowiedniego sprzętu, aby uniknąć zajścia niebezpiecznej reakcji.

Należy zauważyć, że ponieważ utleniacze dostarczają tlenu w wyniku reakcji chemicznej, a nie powietrze jest źródłem tlenu, ryzyko pożaru lub wybuchu może nadal istnieć, nawet jeśli materiały te są przetwarzane w atmosferze obojętnej, takiej jak azot.

Zagrożenia pożarowe związane z innymi reakcjami chemicznymi

Pożary i wybuchy mogą wystąpić w wyniku reakcji chemicznych. Wiele reakcji chemicznych jest egzotermicznych - to znaczy, że podczas reakcji wydziela się ciepło. Ciepło to może działać jak źródło zapłonu, zapalając wszelkie obecne paliwa, w zamkniętych systemach (np. pojemnikach, kolbach, zbiornikach ciśnieniowych) może wzrosnąć ciśnienie, powodując pęknięcie pojemnika lub nawet eksplozję.

Należy ocenić każdą sytuację, w której niekompatybilne substancje chemiczne mogłyby wchodzić w interakcje i powodować niebezpieczną lub niekontrolowaną gwałtowną reakcję.

Ryzyko wybuchu pyłu

Eksplozje pyłu stanowią istotne zagrożenie w niektórych miejscach pracy, jednak często są pomijane. Eksplozje pyłu zwykle występują, gdy palny pył (lub włókna, np. z papieru, ziarna, drobno podzielonych związków organicznych i metali) nagromadził się, a następnie został wzburzony i uwolniony do powietrza, wchodząc w kontakt ze źródłem zapłonu. Powszechne sposoby wzniecania pyłu obejmują wiatr podczas otwierania drzwi lub okien, podczas czyszczenia lub zamiatania odpadów lub używania sprężonego powietrza do wydmuchiwania materiału nagromadzonego w szczelinach, szparach lub w maszynach.

Pył może być również generowany podczas przenoszenia materiałów, np. podczas napełniania ładowni statku lub silosu ziarnem (uwalnianie pyłu zbożowego).

Gdy chmura pyłu zetknie się ze źródłem zapłonu, takim jak płomień, gorąca powierzchnia lub iskra, może dojść do zapłonu powodującego wybuch. Mieszaniny pyłowo-powietrzne mogą być klasyfikowane jako atmosfery niebezpieczne w taki sam sposób, jak inne materiały palne, takie jak pary cieczy i gazów palnych.

Chmury pyłowe mogą być generowane przez ciśnienie pochodzące z wybuchu w innym obszarze, powodując zniszczenia i rozprzestrzenianie się znacznie większe niż pierwotny wybuch.

Wpływ wielkości cząsteczek na ryzyko wybuchu pyłu

Wielkość cząsteczek w pyle może mieć znaczący wpływ na ryzyko wybuchu. Mniejsze cząstki mają większy stosunek powierzchni do masy i stanowią większe zagrożenie, na przykład, blok metalu, taki jak wlewka metalowa, może być praktycznie obojętny, ale może być bardzo reaktywny w postaci opiłków lub wiórów, pyłu lub proszku. Podobnie, ryzyko związane z aerozolem (np. drobne kropelki w powietrzu) łatwopalnej cieczy jest znacznie większe niż w przypadku cieczy luzem. Procesy, w których powstają drobne cząstki, takie jak mielenie mąki i nanomateriałów, mogą stwarzać znaczące zagrożenia. Przy obchodzeniu się z takimi materiałami mogą być potrzebne specjalne środki kontroli.

Klasyfikacja atmosfery niebezpiecznej pod względem pyłu jest złożona i zależy od wielu czynników, w tym szybkości rozpraszania się pyłu i charakterystyki sedymentacji oraz wielkości cząstek. Dalsze informacje podano w następujących normach australijskich:

• AS/NZS 4745: Kodeks postępowania z pyłem palnym.
• AS/NZS 60079.10.2: Atmosfery wybuchowe - Klasyfikacja obszarów - Atmosfery pyłów palnych.

Typowe przykłady rodzajów branż i procesów, które mogą potencjalnie stwarzać ryzyko pożaru, wybuchu lub implozji, są wymienione w Załączniku I.

ZAGROŻENIA POZAMIEJSCOWE

Niektóre czynności, systemy pracy, struktury i sprzęt, które nie są bezpośrednio związane z używaniem, przechowywaniem i obsługą niebezpiecznych chemikaliów w miejscu pracy, mogą stwarzać zagrożenie, o którym należy pamiętać podczas przeprowadzania oceny ryzyka. Należą do nich:

• Niebezpieczne chemikalia na sąsiednich lub pobliskich terenach, które mogą ulec zapaleniu w wyniku działań w twoim miejscu pracy oraz inne substancje i materiały, które nie są niebezpiecznymi chemikaliami, ale które mogą zwiększyć ogólne obciążenie ogniowe, takie jak drewniane palety, papier, palne ciecze lub inne materiały palne.
• Działania i instalacje na sąsiednich terenach, takie jak eksploatacja instalacji, sprzętu i pojazdów, dostawy niebezpiecznych chemikaliów, ruchy personelu w sytuacjach normalnych i awaryjnych, dostęp gości i próby procedur awaryjnych w miejscu pracy.
• Bliskość wrażliwych obiektów, które mogą być narażone na ryzyko z powodu obecności niebezpiecznych chemikaliów i w sytuacjach awaryjnych, takich jak szkoły, szpitale, ośrodki opieki nad dziećmi i osobami starszymi, teatry, centra handlowe i domy mieszkalne. Mogą one wymagać szczególnej uwagi przy planowaniu na wypadek sytuacji awaryjnych.
• Obecność niekompatybilnych materiałów, albo innych substancji chemicznych, albo materiałów, z których wykonane są instalacje, urządzenia, systemy magazynowania i obsługi, które mogłyby reagować z przechowywanymi lub obsługiwanymi substancjami chemicznymi.
• Przewidywalne awarie instalacji, urządzeń, systemów magazynowania, jak również klęski żywiołowe lub ekstremalne zjawiska pogodowe, takie jak ekstremalne temperatury, wiatr, wyładowania atmosferyczne lub opady deszczu, w tym możliwość powodzi.
• Inne awarie, które mogą wystąpić, oraz zdarzenia, które mogą spowodować nowe zagrożenia lub większe ryzyko. Każde badanie powinno być systematyczne i uwzględniać możliwość wystąpienia błędu ludzkiego w działaniu systemu.

RYZYKO ZWIĄZANE Z SUBSTANCJAMI ŻRĄCYMI

Niebezpieczne substancje chemiczne, które są żrące dla metali, mogą powodować uszkodzenia instalacji i wyposażenia, takiego jak zbiorniki, rury, armatura i osprzęt. Korozja może prowadzić do wycieków lub całkowitego uszkodzenia i utraty zdolności powstrzymywania substancji chemicznej, co może powodować poważne szkody materialne, narażenie pracowników na działanie niebezpiecznych substancji chemicznych oraz potencjalne obrażenia i śmierć.

GAZY SPRĘŻONE

Sprężone i skroplone gazy są używane jako paliwo, źródło tlenu lub jako gazy osłonowe w niektórych rodzajach spawania. Zagrożenia związane ze sprężonymi i skroplonymi gazami obejmują pożar, wybuch, toksyczność, uduszenie, utlenianie i niekontrolowane uwolnienie ciśnienia. Wyciek gazu jest jednym z największych zagrożeń.

Butle zawierają duże ilości gazu pod wysokim ciśnieniem i należy podjąć środki ostrożności podczas ich przechowywania, przenoszenia i użytkowania.

ZAGROŻENIA ZWIĄZANE Z UDUSZENIEM

Asfiksja to stan, który występuje w przypadku braku tlenu. Może to nastąpić poprzez:

• zużycie tlenu w powietrzu (spalanie paliwa lub proces utleniania, taki jak aktywność drobnoustrojów lub rdzewienie)
• nagromadzenie gazów wypierających tlen w powietrzu.
• wdychanie substancji chemicznej wpływającej na zdolność organizmu do wykorzystywania tlenu (na przykład cyjanowodór może spowodować uduszenie osoby poprzez związanie się z hemoglobiną we krwi po wdychaniu).

Wszystkie gazy, w tym gazy paliwowe (na przykład wodór, acetylen i gaz płynny) oraz gazy obojętne (na przykład argon, hel i azot) stanowią zagrożenie uduszeniem w wysokich stężeniach.

Zbyt mała ilość tlenu w powietrzu, którym oddychamy, może powodować zmęczenie, a w skrajnych przypadkach śmierć. Stosowanie gazów sprężonych i skroplonych może powodować niebezpiecznie niski poziom tlenu. Na przykład gazy cięższe od powietrza mogą gromadzić się w nisko położonych miejscach, takich jak doły, studnie i piwnice, a gazy lżejsze od powietrza mogą gromadzić się w wysoko położonych miejscach, takich jak przestrzenie dachowe i poddasza. Praca w zamkniętej lub ograniczonej przestrzeni z nieodpowiednią wentylacją, w której mogą gromadzić się niebezpieczne opary, stanowi potencjalne zagrożenie uduszeniem.

Należy zidentyfikować możliwe przyczyny uduszenia w miejscu pracy. W przypadku spawania i procesów pokrewnych, uduszenie może nastąpić w wyniku powolnego ulatniania się gazu w miejscu pracy.

SPRĘŻONE POWIETRZE

Sprężone powietrze może być niebezpieczne i powinno być ostrożnie traktowane przez pracowników. Na przykład, nagłe uwolnienie gazu może spowodować uszkodzenie słuchu lub nawet pęknięcie błony bębenkowej. Sprężone powietrze może również głęboko wniknąć w skórę, powodując powstanie pęcherzyka powietrza w krwiobiegu, znanego jako zator. Nawet niewielka ilość powietrza lub innego gazu we krwi może być śmiertelna.

Zapewnienie przeszkolenia pracowników w zakresie właściwego obchodzenia się ze sprężonym powietrzem może wyeliminować wiele związanych z tym zagrożeń. Szkolenia i procedury pracy powinny kłaść nacisk na bezpieczne użytkowanie narzędzi pneumatycznych i zabezpieczać przed celowym niewłaściwym wykorzystaniem sprężonego powietrza. Również prawidłowa konserwacja zbiorników powietrza zapobiega potencjalnemu pęknięciu w wyniku eksplozji.