2017 년 8 월, 브리티시 컬럼비아 주 프린스 조지에있는 연간 350,000 미터 톤의 펠렛 공장에서 사일로 화재가 발생했습니다 (PacBio). 화재 진압에 사용 된 전술은 성공적인 결과를 가져 왔지만, 이는 구조물의 완전한 손실, 주변 인프라의 주요 손상, 부상 및 인명 손실을 초래 한 사일로 및 돔 화재의 오랜 역사와는 대조적입니다.
3,500 미터 톤의 PacBio 사일로 내부에서 연기가 나는 나무 알갱이에서 나오는 연기는 8 월 23 일 저녁에 처음 발견되었습니다. 7 일 동안 화재를 진압하고 진압하고 사일로를 구했으며 부상이나 인명 손실이 없었습니다. 50 만 달러가 넘는 펠릿이 손상되었지만 수백만 달러의 펠릿 공장 인프라는 손상되지 않았습니다. 불행히도 사일로가 붕괴되지 않았고 펠렛 공장을 손상 시키거나 부상을 입힌 폭발이나 화재가 없었지만 사일로는 구조적 무결성에 대한 불확실성 때문에 철거 될 것입니다.
이 성공적인 결과에 대한 공은 Pacific BioEnergy 관리 및 운영 팀과 Prince George 소방서의 첫 번째 대응 자에게 있습니다. 이들은 모두 화재를 통제하고 진화하기 위해 신중하게 고안된 계획을 따랐습니다. PacBio CEO Don Steele, 운영 부사장 Shawn Bells 및 그의 운영 팀은이 백서의 저자 인 John Swaan의 중요한 지침과 지원과 함께 업계 모범 사례를 전술 계획에 적용했습니다. 그들은 행동하기 전에 신중하게 생각하고 수년간의 경험에서 개발 된 정보를 사용했습니다. 그들은 모든 사람을 안전하게 지키는 일차적 인 목표를 가지고 신중하게, 그러나 의도적으로 진행했습니다.
하지 말아야 할 것
역사적으로 업계에는 사일로 또는 돔 화재로 인한 성공하지 못한 결과의 예가 있습니다. 이는 종종 펠렛 공장 운영자와 최초 대응 자 모두가 목재 펠렛의 특성에 대한 지식이 부족하고 부정확하고 자멸적인 전술이 있기 때문입니다. 다음과 같은 잘못된 전술은 건물 및 기타 자산, 펠릿, 부상 및 최악의 경우 여러 사건에서 인명 손실의 원인이되었습니다.
물이 통제 불능 사일로 화재 사고의 화염을 제어하는 데 도움이 될 수 있지만 사일로, 돔 또는 평평한 저장소에있는 펠릿 위에 물을 분사하거나 분사하는 것은 연기가 나는 나무 펠릿 덩어리를 소화하는 데 도움이되지 않습니다. 더미 상단의 목재 펠릿은 물을 흡수하고 부풀어 재료의 담요를 생성하여 펠릿 더미의 중앙 어딘가에 위치한 연기 나는 펠릿의 코어 근처 어디에서나 물이 침투하는 능력을 제한합니다. 뜨거운 열분해 목재 펠릿과 접촉하는 물은 일산화탄소 (CO)와 수소를 생성하여 화재의 심각성을 높이고 사일로 화재를 진압하는 데 도움이되지 않습니다. 물은 또한 사일로 내에 첨탑 및 / 또는 기둥을 생성하여 제품을 제거하려고 할 때 문제가 될 수 있습니다.
더미의 핵심 내부의 열분해 활동이 소멸되기 전에 사일로, 돔 또는 평평한 저장 더미에서 목재 펠릿을 즉시 제거하기 시작하는 것은 재난의 비결입니다. 열분해 활동에 의해 방출되는 가스, 특히 메탄, CO 및 기타 생명을 위협하는 가스는 불쾌하고 위험합니다. 목재 펠릿에서 방출되는 메탄의 발화점은 매우 낮으며 연기가 나는 코어와 야외에서 산소를 공급할 때 발화합니다. 즉, 펠릿이 연기가 나는 코어와 대기 모두에 노출되는 수준까지 펠릿을 제거 할 때 폭발 및 / 또는 빠르게 확산되는 화재의 가능성이 매우 높습니다.
모범 사례
배운 교훈은 불활성 가스 주입이 부정적인 결과의 가능성을 크게 낮춘다는 것입니다. 가스 및 / 또는 분진 폭발로 인해 심각한 부상을 입을 위험이 있으며 광범위한 재산 피해가 발생할 수 있습니다. 질소는 이러한 위험을 최소화하는 데 가장 효과적이며 재료를 비우는 동안 더미 내부의 연기가 나는 열분해를 제어 할 수있는 저 위험 경로를 제공합니다.
질소 주입은 사일로 화재 사고를 완화하기위한 불활성 가스로서 더 나은 솔루션으로 인식되고 있습니다. 이는 대량으로 쉽게 구할 수 있고 기화하기 쉽고 CO2보다 경제적입니다. 질소 가스 사용은 PacBio 화재를 통제하고 진압하는 데 사용되는 전술의 핵심 부분이었습니다.
스웨덴 SP 기술 연구소의 Henry Persson이 2013 년에 발표 한 "사일로 화재-소화 및 예방 및 준비 조치"라는 제목의 보고서를 검토 할 것을 권장합니다. 이 보고서는 모든 펠릿 공장과 펠릿 사일로 또는 돔 화재에 대응할 수있는 모든 소방서에 대한 표준 참조가되어야합니다.
PacBio에서는 보고서의 권장 질소 주입 유속을 참조하고 사일로 크기를 계산했으며 현지 가스 공급 업체 인 Praxair에 매우 빠르게 전화를 걸었습니다. 이동식 질소 기화기 및 탱크 장치는 다른 탱커와 함께 앨버타 주 에드먼튼에서 동원되었습니다. 가스 및 석유 산업은 이러한 유형의 장비를 정기적으로 사용합니다. Solid Industrial Solutions의 엔지니어도 파견되어 질소 분배 시스템 설정에 대한 현장 지원을 제공하고 유량의 질소 주입을 제어했습니다.
필요한 질소의 흐름과 부피를 기반으로 PacBio 팀은 직경 80 피트 (~ 24 미터)의 사일로 측면으로 구동 할 랜스를 제작하는 방법을 지정했습니다. 질소 동원 요청 후 24 시간 이내 기화 장치를 현장에 설치하고 주입 랜스를 설치하고 질소 분배 시스템을 연결하고 질소 주입이 흐르기 시작했습니다.
사일로의 상단을 발포하려는 시도가 여러 번 이루어졌지만 발포 밀도에 관계없이 원래 물용으로 설치된 대홍수 시스템은 효과적인 적절한 밀봉을 만들기 위해 펠렛 상단에 발포체를 고르게 분산시키는 데 적합하지 않았습니다.
사일로 비우기는 사일로의 헤드 공간 내 산소 수준 측정치가 10 % 미만으로 떨어진 후 질소 주입 후 48 시간 이내에 시작되었습니다. PacBio 팀은 제거 된 재료를 안전하게 취급하고 대피했습니다. 호흡 장비를 갖춘 응급 구조대는 모든 인원을 안전하고 위험에 노출시키지 않도록 보호했습니다. 사일로에서 나오는 목재 펠릿과 탄화 덩어리는 사고없이 공장에서 떨어진 평평한 지역으로 안전하게 운반되었습니다. 대기를 만나도 문제가 없었습니다.
3,500 톤의 중단 된 자재를 대피하는 데 약 7 일이 걸렸으며, 각 트럭은 다른 섬유 잔류 물 비축 물에서 떨어진 안전한 지역으로 안전하게 이동하고 잔류 핫스팟이 없는지 확인하기 위해 물을 버릴 때 물을 뿌렸습니다.
두 번째 수업은 사일로 / 돔 화재를 감지하고 제어 할 준비를하는 것입니다. 모니터링, 감지 및 억제 시스템은 양호한 작동 상태로 설치 및 유지되어야합니다. 적절하게 설치되고 작동하는 열 모니터링 시스템은 펠렛 사일로 또는 돔 내에서 발생하는 핫스팟의 위치를 찾는 데 도움이됩니다. 사일로 내부의 온도 모니터가 올바르게 작동하면 사고에 대한 조기 경고가 감지되고 경고됩니다. 연기가 관찰되기 전에 조기 경보는 제품 손실과 훨씬 더 심각한 사고의 가능성을 크게 낮 춥니 다.
사일로 상단에 설치된 일산화탄소 및 산소 모니터는 지속적인 측정을 제공하며 조기 사고 감지에도 도움이됩니다. 질소가 PacBio 사일로에 주입 된 후 사일로 상단에 이미 설치된 샘플링 장비없이 판독 값을 확보하면 사일로 재료에서 재료를 안전하게 제거하는 데 필요한 가스 수준을 결정하는 것이 더 어려워졌습니다. 이러한 시스템의 테스트 및 유지 관리는 주간 PM (예방 유지 관리) 프로그램의 일부 여야합니다.
사일로 또는 돔 내에 적절한 크기의 영구적이고 설치되는 질소 주입 시스템은 편리한 연결을 통해 안전한 위치에 매니 폴드를 완비하는 것이 중요합니다. 근처에 질소 및 증발기 공급 업체가없는 경우 공장은 해당 장비를 현장에 두는 것을 강력히 고려해야합니다. PacBio 공장에서 사용 된 신속하게 조작 된 매니 폴드는 랜스로의 흐름을 제어하는 데 적합하지 않았습니다. 사일로에 적절하게 분배 된 균일 한 유속을 관리하는 것이 더 효과적 일 것이고 열분해 코어를 더 빨리 제어했을 수 있습니다.
사일로 화재 사고를 관리 할 때는 사일로 또는 돔 환기 시스템 제어가 중요합니다. 이 시스템은 사일로의 상단 환기를 제어 할 수있을뿐만 아니라 하단 돌기 팬을 차단하고 밀봉 할 수있는 기능이 있어야합니다. 이는 배기 가스 흐름을 최소화하고 질소 침투를 개선하며 필요한 총 질소량을 줄이는 데 매우 유용합니다.
주요 원인
대부분의 경우 열분해 활동을 시작하는 점화는 외부의 뜨거운 파편으로 인한 것으로 의심됩니다. 이는 펠렛 밀 롤러 베어링 고장, 컨베이어 시스템 롤러 및 / 또는 벨트 고장 또는 고온 유지 보수 작업으로 인한 용강 때문일 수 있습니다. 위의 모든 것이 사고의 원인이었습니다.
목재 펠릿은 생체 제품이기 때문에 자체 발열도 사일로 화재의 원인이 될 수 있습니다. 이는 미생물 활동, 화학적 산화 과정, 수분 이동, 수분 흡수 또는 이들의 조합 때문일 수 있습니다. 이 과정은 미생물이 고온에서 죽기 때문에 일반적으로 섭씨 45도에서 75도까지의 온도 범위에서 발생합니다. 미생물 활동은 주로 CO2를 생성하며 사일로 헤드 스페이스의 CO2 농도를 측정하여 감지 할 수 있습니다. 고온에서 자체 발열은 화학적 산화 과정에서 발생합니다. 인우 드 펠릿의 원인은 일반적으로 화학 산화 과정입니다. 펠릿은 생산 과정에서 어느 정도 살균되기 때문입니다. 실제 경험에 따르면이 산화 과정은 특히 새로 생산 된 펠릿에서 발생하며, 부분적으로는 목재 재료에 포함 된 다양한 수지의 산화로 인해 발생합니다.