Bezpečnost při nakládání s gumovým prachem, pneumatikami a jejich recyklací

Část II.

Část II.

Výroba pneumatik

Průmyslové závody na výrobu pneumatik jsou obvykle prvním místem v řetězci, kde dochází ke vzniku gumového prachu. Ten se vytváří v průběhu celého výrobního procesu již pouhou manipulací s gumárenskou směsí, přípravou a transferem polotovarů. Proces konfekce (kompletace) a následné lisování (vulkanizace) rovněž zahrnují gumový prach. Pneumatikářský průmysl je zvyklý na vysoké standardy v oblasti bezpečnosti práce a požární ochrany. Jde o jednu ze základních podmínek fungování sektoru, aby se eliminovala rizika iniciace požáru nebo dokonce výbuchu.  

Testování pneumatik

Cílem testování plášťů je potvrzení bezpečnosti pláště pro reálné použití v provozu. Jeho součástí je proces tzv. bubnových zkoušek, kde dochází k namáhání pneumatiky a zároveň k akceleraci degradačních procesů, a tím k výraznému zvyšování teplot. Toto je jeden z možných rizikových faktorů pro případný požár. Samotný proces zahřívání pneumatiky jako celku bez další iniciace však vede poměrně zřídka ke skutečnému problému. Do hry může samozřejmě vstoupit celá řada okolností jako například vady elektroinstalací a dalších potenciálních iniciačních prvků. Při testování je nutné vzít v potaz i riziko vznikajícího prachu, resp. oděru zejména z běhounové části pláště.

Skladování pneumatik

Velká koncentrace hořlavých výrobků vytváří potenciální riziko. Pneumatiky tvoří zvláštní kategorii vzhledem ke skutečnostem uvedeným i v tomto článku. Je klíčové oddělit úmyslně založené požáry od požárů z nedbalosti. Dále pak požáry vzniklé nerespektováním bezpečnostních pravidel při manipulaci celých výrobků od případů, kde dochází díky provozním podmínkám ke vzniku gumového prachu a následnému jeho vznícení či výbuchu. Pro omezení rizika při skladování je třeba se zaměřit na preventivní opatření. Podrobněji jsou zmíněna v odstavci věnované prevenci. Je také třeba odlišit skladování nových výrobků a skladování pro recyklaci nebo pouze odložení použitých pneumatik. Poslední kategorie patří mezi nejčastější příčiny požárů.

Provoz pneumatik

Plášť v provozu je vzhledem k velkému mechanickému namáhání vystaven vysokému tření. Mimo opotřebení je rizikovým faktorem možný vznik požáru. Při provozu automobilů, motocyklů, stavebních strojů nebo letadel dochází k odírání zejména těch částí pláště, které jsou v kontaktu s okolím, resp. podkladem. Vznikající prach je v kontaktu s ostatními částmi vozidel a jejich provozními kapalinami. Hořlavost a iniciační schopnost provozních kapalin na bázi ropných látek je na první pohled patrná. Samostatnou kapitolou je otázka bezpečnosti oděru vzhledem k expozici v životním prostředí.

Skládkování a recyklace použitých pneumatik

Skládkování pneumatik klesá z důvodu zákazu skládkování v EU od roku 2003, resp. u drcených pneumatik od roku 2006. Narůstá snaha recyklovat pryž a zapracovávat ji do nových materiálů. Je potřeba zmínit i skutečnost, že právě recyklační linky jsou jedním z potenciálně rizikových míst z hlediska požáru. Je zde nutno dodržovat veškeré principy prevence včetně správného zabezpečení prostoru proti vniknutí nepovolaných osob.

Nebezpečí požáru na skládkách je vysoké a je velmi obtížné takovéto požáry uhasit. Množství skladovaných pneumatik a gumárenských výrobků z minulosti je značné, zejména v méně rozvinutých částech světa, resp. v regionech, kde ochrana životního prostředí není na takové úrovni jako ve státech Evropské unie. Toto množství představuje poměrně významný problém.

Hlavní způsob likvidace ojetých pneumatik v současné době je stále spalování. Získaná energie z použitých pneumatik se pohybuje v rozmezí 21 až 31 MJ.kg-1. Vysoká výhřevnost vysvětluje jejich časté spalování.

Zvláštním případem jsou prostory a objekty, kde použité pneumatiky tvoří konstrukční prvky. Pokud dojde k požáru, právě takovéto prvky výrazně zhoršují následné dopady celé havárie a komplikují samotný zásah.

Když začne pneumatika hořet….

Při hoření pneumatik dochází ke vzniku značného množství (řádově stovky) různě nebezpečných zplodin. Jedná se o typicky oxidační reakci, kde se hmotově největší část přemění na oxidy uhlíku, vodu a saze. Další významný podíl tvoří monomery (např. 1,3-butadien a styren), různé alifatické uhlovodíky (nejčastěji alkeny, alkadieny) a aromatické uhlovodíky, zejména benzen a jeho substituční deriváty jako jsou různé xyleny - toluen, ethylbenzen, fenylacetylen. K charakteristickým látkám zplodin hoření pneumatik patří i 4-vinylcyklohexen a limonen. Ze síry obsažené v pneumatikách vzniká značné množství oxidu siřičitého a dále sirné deriváty, jako thiofen, methylthiofen, benzothiofen atd. Součástí produktů hoření pneumatik jsou i některé oxidy kovů, které jsou primárně zastoupeny i v surovinové základně, zde zejména oxid zinečnatý.

Základní charakteristiky hoření pryže (platí zejména pro pneumatiky a kusy gumy):

• hoří žlutým, silně čadivým plamenem a vzniká hustý černý dým,
• pryž hoří i při minimálním obsahu kyslíku ve vzduchu (20 %),
• teplota vzplanutí je 290 °C,
• teplota vznícení je 400 °C,
• výhřevnost pneumatik je podobná jako u černého uhlí (30 MJ. kg^-1),
• teplota hoření obvykle nepřesahuje v místě hoření 1000 °C a
• množství uvolněného tepla z pryže (pneumatik) při hoření je v porovnání se dřevem cca 1,8krát vyšší.

Zapálit pneumatiku je velmi těžké. Pneumatiky nejsou schopné samovznícení. V místě působení tepelného zdroje se musí dosáhnout teploty 400 °C po značně dlouhou dobu, nejméně v desítkách sekund, spíše však v minutách. Obvykle se na zvýšení rizika negativně podílí přítomnost organických látek jako je benzín, petrolej, líh apod., které mohou výrazně zjednodušit iniciaci hoření.

Většina látek při takovém hoření vstupuje do organismu inhalací a kůží. To je důvod nutnosti používání osobních ochranných pracovních prostředků a oděvů při likvidaci požárů pneumatik a jiných gumárenských výrobků bez ohledu na jejich fyzikální podobu.

Mezi dráždivé látky lze zařadit například oxidy síry, ale největším rizikem jsou látky, které jsou potenciálně nebo definovaně karcinogenní povahy, zejména polycyklické aromaty (PAH). Hlavním zástupcem je benzo-alfa-pyren. Podíl látek (potenciálně nebo definovaně) karcinogenní povahy v surovinách je významně limitován a upravován Nařízením REACH (Regulation EC 1907/2006 ve znění pozdějších úprav) a dalšími souvisejícími předpisy. Jejich zásadní podíl vzniká právě při nedokonalé oxidaci a hoření při požáru. Důležitým faktorem je velikost požáru, která je v případě hoření průmyslových technologii nezanedbatelná. Význam přítomnosti nebezpečných látek je posílen zejména v případě nepříznivých meteorologických podmínek. Dopady jsou nejen na místo požáru a lidi v místě (hasiči, postižené osoby), ale také rozsáhlejší okolí.

Ilustrační obr. (zdroj: wikimedia.org)

Ilustrační obr. (zdroj: wikipedia.org)