Hasit je třeba dříve, než začne hořet

Systémy potlačení požáru v oblasti průmyslové recyklace a zpracování odpadů

Dle statistických údajů z roku 2023 způsobilo 90 požárů v průmyslových provozech 87 % celkových škod způsobených požáry v České republice. To je podílově půl procenta z celkového množství 17 758 požárů v daném roce. Velmi důležitým prvkem při systémovém předcházení požárů v provozech nakládajících s odpady je systematické vzdělávání lidí a osvěta v tom, že rizikové výrobky, které mohou způsobit požár, nepatří ani do barevných třídících kontejnerů, ani do černé nádoby na směsný komunální odpad. Dalším důležitým prvkem jsou aktivní požárně bezpečnostní zařízení, kterými lze požární riziko významně omezit.

1. Příčiny požárů

Za nejrizikovější technologie v odpadovém průmyslu lze z hlediska požáru považovat:

• Drtiče
• Cyklóny
• Mechanické dopravní systémy
• Třídící linky
• Sila
• Síťové třídiče
• Odsávání a filtry

I když jsou technologie pro zpracování odpadů vysoce odolné, ani jim se nevyhýbají technické závady. Může jít o poruchový stav na elektroinstalaci, přehřátí, mechanické jiskry, přetížení a další nežádoucí jevy, které mohou samostatně i v kombinaci se zpracovávaným odpadem iniciovat požár.

Samotný komunální odpad může obsahovat zdroje požáru jako:

• Baterie
• Pyrotechnika
• Chemikálie
• Spreje
• Nádoby se zbytky hořlavých kapalin
• Tlakové nádoby
• Tlející a samovznětlivé materiály
• Střelivo a munice
• Jiskřivé částice, jako kamenivo a kusy kovů
• Popel se žhavými zbytky

Tyto zdroje požáru je nutné po jejich zahřátí nebo zahoření okamžitě detekovat a uhasit nebo separovat. Jiskry a žhavé částice mohou také iniciovat výbuch v provozech s výbušným prostředím, především v odsávání od technologií a ve filtrech.

Když vezmeme v úvahu kombinaci výše uvedeného, je v odpadovém průmyslu vznik požáru vysoce pravděpodobný, v určitých provozech dokonce nevyhnutelný. Dle zkušeností dochází v některých technologiích k detekci a hašení stovek zdrojů vznícení ročně.

Požár ohrožuje zdraví a životy zaměstnanců a způsobuje škody na provozu a majetku firmy. Složitost obnovení výroby a výpadek v dodavatelském řetězci mohou být likvidační, nemluvě o možných škodách třetích stran či škodách na životním prostředí. Například v Německu je požár likvidační pro 43 % zasažených firem, které již neobnoví provoz.

Koncepce požární bezpečnosti staveb v ČR se zabývá více objekty a samotné technologie řeší pouze okrajově. To je podstatný rozdíl oproti zahraničí. Technologie jsou v některých případech z hlediska škod a potřebné požární ochrany podstatnější než „schránka“ kolem nich.

2. Koncept požární ochrany technologie recyklační linky

Existují moderní komplexní systémy aktivní prevence požárů při zpracování odpadů. Účinná individuální ochrana vychází z kvalitní analýzy požárního rizika. Ta stanoví možné varianty příčin a průběhu požáru. Pro návrh požární ochrany jakékoli recyklační linky, či zařízení na zpracování odpadu musíme zvolit koncepční přístup s ohledem na návaznosti všech technologií ve výrobním řetězci. Ten je znázorněn na zjednodušeném schématu recyklační linky níže.

Pozornost je nutné věnovat již vstupu do linky, který je střežen detektorem plamene a hasicím zařízením. Zde minimalizujeme riziko vstupu požáru ve vstupním odpadu ze skladu, nákladních automobilů či třídící linky. Navazující detekce a hašení jsou umístěny nad dopravníkem za výstupem z drtiče

Pro efektivní detekci je vhodné kombinovat umístění hlásičů nad dopravníky s ochranou přesypů, abychom s vyšší jistotou zachytili požár a zdroje vznícení skryté pod silnou vrstvou materiálu. Proto je další detekce s hašením umístěna v přesypu magnetického separátoru. Pro zajištění kompletní ochrany je detekce a hašení umístěna i na odsávání, kde lze zároveň předpokládat výbušné prostředí. Pro nejvyšší míru ochrany je na filtru umístěna teplotní detekce pro případ tlení či samovznícení velkého množství materiálu.

Umístění hasicích zařízení je provázáno s umístěním detekčních zón. Zároveň je třeba hašení řešit s ohledem na provozní požadavky. U technologií je nutné zvolit ideální hasivo. Nejčastějším užívaným hasivem je voda se smáčedlem.

Dodávané množství hasební vody závisí na druhu a počtu hasebních trysek. Běžně se do jedné zóny počítá s intenzitou dodávky hasicí vody v rozmezí desítek až stovek litrů v řádech sekund až desítek sekund. Typ trysky se volí dle výhřevnosti, množství a rychlosti hoření materiálu, zda dojde k okamžitému odstavení technologie při detekci, počtu poplachů a navazujících opatření, druhu technologie a dalších specifik.

Ukázka požární ochrany primárního drtiče

1. Ochrana vstupního přesypu a násypky drtiče detektorem plamene a zdrojů vznícení s rychlým hasícím zařízením s potřebným průtokem.
2. Detekce a hašení na výstupu za drtičem. Hašení standartně proběhne 200 ms od detekce. Sekundární detekce zároveň plní funkci kontroly pro primární detekci a hašení.
3. Detekce na prvním přesypu za drtičem. Požár se zde „neschová“ pod silnou vrstvou materiálu. 
4. Zaplavení dopravníku – K zaplavení může docházet např. při vyšších stupních poplachu v případě současné aktivace více detekčních zón apod.

Jako nejčastější možnou příčinu požáru v recyklačním průmyslu lze považovat lithiové baterie z mobilního telefonu, elektronické cigarety nebo hraček, které se v komunálním odpadu běžně vyskytují.

Jak se vznítí baterie v recyklační lince?

Například při průchodu drtičem dojde k poškození pláště baterie nebo se poškodí její vnitřní struktura. Dle rozsahu poškození může dojít k rychlému vývinu plamene či k explozivnímu hoření. To zapříčiní okamžitý nárůst teploty baterie a zahoření okolních materiálů.

Druhou možností je, že poškození baterie nebude rozsáhlé a dojde k jejímu pomalému ohřívání a následnému samovznícení na navazujících technologiích jako jsou dopravníky, separátory, sekundární drcení, v některých případech dojde k zahoření až ve skladech zpracovaného materiálu. Velkou roli hraje kontakt vnitřního elektrolytu se vzduchem a kapacita baterie.

Požáry baterií dosahují teploty až 3000 ^˚C. Z důvodu vysoké teploty je nutné baterii, okolní materiál a technologii zaplavit velkým množstvím vody a co nejrychleji zchladit. Tím se zamezí šíření požáru.

Pokud nedojde k okamžité aktivací požárně bezpečnostních zařízení, dá se při zpracování odpadů očekávat rychlé šíření požáru díky velkému množství materiálu v technologii a v provozních skladech a také všudypřítomnému jemnému prachu. Samotná technologie vytváří ideální požární mosty a usnadňuje šíření požáru i mezi více objekty. V řádech minut může být požárem zasažen celý provoz.

Požár technologie se od běžného požáru odlišuje tím, že není stacionární, ale může se rychle šířit díky technologickému toku materiálu. Jednou z nejspolehlivějších variant včasné autonomní detekce a hašení technologických zařízení v recyklačním průmyslu je systém detekce a potlačení požáru.

Redakční poznámka

Česká republika si bohužel cca před rokem prošla typickým příkladem toho, k čemu by nikdy nemělo dojít. Proběhla skrytá celorepubliková akce založená na vložení desítek utajených lithiových baterií a sledovacích zařízení do odpadních PET lahví ve žlutých kontejnerech pro třídění plastů, a to s cílem jejich skrytého trasování. Takové jednání je vysoce rizikové a zakázané zákonem. Právníci se shodují, že rovněž jednoznačně splňuje znaky obecného ohrožení. V dané době také došlo k několika požárům třídících linek a zpracovatelských zařízení. Některé z nich byly fatální, kdy shořela celá třídící technologie i s obslužným zázemím. Škody na jednom takovém zařízení se šplhají do výší desítek milionů korun. Jako zcela nejrizikovějším zdrojem požáru jsou hodnoceny právě lithiové baterie. Každý, kdo by chtěl něco podobného opakovat, musí počítat s tím, že takové jednání je zcela jednoznačně v rozporu se zákonem a že může mít velmi vážné trestně právní důsledky. Podobné alarmující zkušenosti vedou ke stále většímu důrazu na co nejvyšší stupěň ochrany technologií. Komentovanou nebezpečnou akci tehdy jednoznačně odsoudily všechny odborné profesní organizace ze sektoru svozu, využití a recyklace odpadů. Níže uvedeným odborným článkem se dále na webu České asociace odpadového hospodářství snažíme v rámci osvěty poskytnout podrobné informace ohledně nejnovějších technologických možností, jak co nejvíce ochránit odpadová zpracovatelská zařízení před požáry a jejich rizikovými faktory.

3. Jedním z příkladů komplexního řešení je systém GreCon 

Systém vznikl v Německu z potřeby zamezit častým požárům v dřevozpracujícím průmyslu. Od roku 1970, kdy byla zavedena jeho sériová výroba firmou Fagus & GreCon, má systém celosvětově více než 200 000 instalací na pěti kontinentech, v jednadvaceti průmyslových odvětvích. Oproti konvenčním požárně bezpečnostním zařízením je GreCon vysoce spolehlivý a použitelný v náročných prostředích z hlediska teploty, prašnosti, znečištění, kyselosti prostředí apod.

Firma INTE, s.r.o. již 25 let zastupuje společnost GreCon a pokrývá ČR a SR v rámci návrhu a montáže nových systémů a servisu pro více než 250 stávajících aplikací v různých průmyslových provozech. Díky svým dlouholetým zaměstnancům jsou schopni rychle reagovat na potřeby zákazníků a zajistit spolehlivou funkci systému. Společnost Fagus & GreCon GmbH je jejich přímým společníkem.

Systém GreCon je certifikován dle standardů VdS a FM. V ČR je certifikován autorizovanou osobou PAVUS jako požárně bezpečnostní zařízení pro detekci a zhášení jisker, systém aktivní požární prevence. Systém sestává z prvků uvedených dále.

Efektivní filosofií INTE, s.r.o. je hasit rychleji, než začne hořet, ideálně bez nutnosti přerušení výroby.

Konvenční systémy detekují až následné projevy tepelné degradace hořících materiálů při požáru. Ve většině případu jde o kouř nebo nárůst teploty v prostoru. Použití těchto systémů může být nevhodné z hlediska jejich pozdní reakce a zároveň nefunkční z hlediska zatížení prostředím.

GreCon detekuje zdroje vznícení požáru i samotný požár v řádech desítek milisekund.

Rychlost detekce je dána vysoce citlivými optikami a světlo citlivými čipy detektorů, které detekují vlnové délky vyzařovaného světla tepelného zdroje, ať jde o viditelné i neviditelné spektrum zářen. Tím je zajištěna nejvyšší možná rychlost detekce i pod vrstvou materiálu nebo v hustém toku materiálu v produktovodech. Detektory zároveň fungují jako detektory plamene. V případě detekce jisker dokáží detekovat pouze jednu jiskru ale i stovky jisker za sekundu v prostředí s velkým tokem materiálu.

Výběr detektoru GreCon závisí na prostředí plánované instalace. Primárně, zda detekujeme prostředí s přítomností okolního osvětlení nebo bez, teplotě prostředí, výbušnosti, druhu technologie a materiálu v ní.

3.2 Inteligentní hasicí moduly

Jakmile dojde k detekci, dává ústředna povel hasicímu zařízení, které v řádech milisekund uhasí rizikový zdroj požáru. Inteligentní hasící modul IEM posunul spolehlivost hasících zařízení na další úroveň. Pomocí senzorové technologie snižuje nežádoucí prostoje ve výrobě a zároveň umožňuje optimální využití jednotlivých komponentů díky včasné signalizaci jejich opotřebení. To umožňuje efektivnější a rychlejší údržbu a zároveň zvyšuje úroveň provozní bezpečnosti systému.

Chytré hasicí moduly lze dodat v několika variantách s navazujícími funkcemi:

• Kontrola průtoku
• Monitoring ventilu před modulem
• Rychloupínací systém (u IEM vždy)
• Vestavěné vytápění
• Kontrola tlaku
• Monitoring okolní teploty
• Detekce opotřebení ventilu
• Detekce opotřebení trysek
• Detekce mikro úniků vody 

Výhodou všech hasicích zařízení společnosti INTE, s.r.o. je jejich individuální návrh dle potřeby zákazníka. Od toho se odvíjí druh, počet a požadovaný průtok hasicích trysek a jejich umístění na technologii.

3.3 Ústředny systému GreCon

Ústředny GreCon se vyrábějí ve standartních provedeních, které mohou být opět přizpůsobeny individuálním potřebám zákazníka. Jsou použitelné v malých provozech i v rozsáhlých průmyslových podnicích se stovkami detekčních a hasicích zón. Systém Grecon může být propojen s externími systémy a dalšími požárně bezpečnostními zařízeními pomocí rozhraní PROFINET nebo ETHERNET IP.

Veškeré události se zobrazují na dotykovém displeji s nastavitelným  uživatelským prostředím dle požadavku koncového uživatele. Ústředny nabízí velkokapacitní paměť událostí a také možnost zobrazení statistik dle časových intervalů a druhu události. Zároveň jsou uživatelsky snadno ovladatelné. V rámci oprávnění vstupu ústředna rozlišuje čtyři stupně ochrany. To zajišťuje, že nedojde ke snížení úrovně ochrany provozu neodbornou manipulací nebo chybou obsluhy. Velikost ústředny je dána počtem detekčních zón. Ústředny jsou kompatibilní také s detektory a IR kamerami jiných výrobců.

Ústředna zároveň rozlišuje čtyři stupně poplachu, dle kterých dává signál k provedení navazujících opatření. Například v recyklačním průmyslu lze využít stupně poplachu takto:

1. Stupeň poplachu – Informace o detekci a hašení se uloží do paměti ústředny. Hašení proběhne pouze v dotčené zóně. Linka zůstává v provozu bez přerušení.
2. Stupeň poplachu – Detekce více zdrojů vznícení. Dochází k hašení a upozornění obsluhy na možný vznik požáru. Hašení probíhá ve více zónách. Obsluha potvrdí informaci na ústředně a na základě fyzické prohlídky nechá linku v provozu nebo ji odstaví.
3. Stupeň poplachu – Po opětovné detekci a hašení dochází k vyhlášení všeobecného poplachu a okamžitému zastavení provozu. Hašení probíhá ve všech zónách, dochází i k zaplavení dopravníků. Obsluha opět potvrdí informaci na ústředně a zahajuje navazující opatření stanovené v provozním a požárním řádu.

3.4 Zásobování požární vodou

Systém zásobování požární vodou se standartně skládá z:

• Zásobní nádrže - zajišťuje potřebnou kapacitu vody
• Tlakové stanice – zajišťuje tlak vody v uzavřeném okruhu systému a v tlakovém zásobníku
• Tlakového zásobníku – obstarává okamžitý průtok požadovaného množství tlakové vody a zajišťuje provozuschopnost systému v případě krátkodobých výpadků proudu nebo např. při údržbě
• Nádrže na pěnidlo – pokud je hašení vodou neefektivní, lze hasit vodou se smáčedlem či pěnou
• Protimrazové ochrany – pro netemperované prostředí s rizikem zamrznutí vody v systému je nutné použití izolačních vaků hasicích modulů a vyhřívání přívodního potrubí

Systém zásobování vodou lze dodat částečně smontovaný i jako modulární řešení např. v samostatném kontejneru nebo skříni. Pro snadnější údržbu je systém vybaven vypínacími a monitorovacími prvky uzavíracích ventilů a průtokoměrem – safety device. Systém zásobování vodou plně komunikuje s ústřednou a jakoukoliv nevyžádanou změnu provozního stavu zobrazuje na displeji ústředny. Může jít o:

• Ztrátu tlaku v systému
• Nevyžádaný průtok vody
• Nedostatek vody v nádrži
• Uzavření některého z ventilů
• Porucha na tlakové stanici

4. Reference společnosti INTE s.r.o. v recyklačním průmyslu v České republice

Zdroj: Ing. Tomáš Dufka, obchodně-technický manažer INTE, s.r.o. (e-mail: tomas.dufka@inte.cz)     

Inte, s.r.o.

Zarámí 4077

760 01 Zlín

www.inte.cz