Pożar zakładu odpadów w Mszczonowie. Płonące magazyny z chemikaliami we Włocławku. Pożar fabryki aerozoli na Pomorzu. Wyciek amoniaku w zakładzie produkcyjnym w Koszalinie. Wyciek niebezpiecznych detergentów w zakładzie pod Wrocławiem. Wyciek kwasu azotowego w zakładach na Śląsku. Wyciek amoniaku w Nowej Soli. Każde z tych zdarzeń wywołało podobne pytania: czy mieszkańcom grozi niebezpieczeństwo, co unosi się w powietrzu, czy skażone zostanie środowisko i jak długo potrwa akcja gaśnicza. To naturalna reakcja. Paradoks polega jednak na tym, że o substancjach chemicznych przypominamy sobie dopiero wtedy, gdy dzieje się coś złego.
Na co dzień słowo „chemia” kojarzymy głównie z żywnością, kosmetykami i detergentami. Dyskutujemy o konserwantach i składach produktów. W naturalny sposób koncentrujemy się na tym, co widoczne i obecne w codziennym życiu. Tymczasem znacznie większe ilości substancji niebezpiecznych znajdują się tam, gdzie rzadko kierujemy uwagę: w stacjach uzdatniania wody, oczyszczalniach ścieków, zakładach przemysłowych, gdzie uczestniczą w procesach mycia, dezynfekcji i produkcji, centrach logistycznych, w których coraz częściej magazynowane i przeładowywane są również substancje chemiczne wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu czy szpitalach, gdzie są częścią codziennych procedur higienicznych i sanitarnych. Tych miejsc jest znacznie więcej.
Współczesny przemysł nie istnieje bez chemii: substancji żrących (kwasów, zasad), toksycznych czy łatwopalnych. To one umożliwiają uzdatnianie wody, kontrolę parametrów pracy i utrzymanie odpowiedniego stanu czystości instalacji przemysłowych, produkcję leków, żywności, materiałów budowlanych czy komponentów dla np. automotive.
– Nie powinniśmy bać się chemii. Powinniśmy wymagać, żeby była bezpiecznie magazynowana. Sama obecność substancji chemicznych nie stanowi zagrożenia. Ryzyko pojawia się wtedy, gdy zawodzi infrastruktura, procedury lub nadzór techniczny. Bezpieczeństwo zaczyna się jednak znacznie wcześniej niż na etapie eksploatacji – już podczas projektowania instalacji i właściwego doboru materiału zbiornika do konkretnego medium oraz warunków jego pracy. W praktyce oznacza to analizę nie tylko rodzaju substancji, ale również jej stężenia, temperatury pracy, sposobu magazynowania oraz możliwych zmian procesu technologicznego w przyszłości – mówi Szczepan Gorbacz, prezes Amargo.
O bezpieczeństwie nie decyduje jeden element, ale cały system: odpowiednie zbiorniki, odporność materiałów, szczelność instalacji, retencja awaryjna, zabezpieczenia przeciwpożarowe i regularne przeglądy. Równie istotne są właściwie zaprojektowane rurociągi, armatura, systemy odpowietrzania oraz rozwiązania umożliwiające szybkie wykrycie nawet niewielkich nieszczelności, zanim przerodzą się one w poważną awarię.
– W praktyce najwięcej problemów nie wynika z samego zbiornika, lecz z miejsc połączeń instalacji, armatury, uszczelnień czy elementów dobudowywanych podczas kolejnych modernizacji zakładu. Dlatego bezpieczeństwo należy analizować jako spójny system, a nie zbiór pojedynczych urządzeń – podkreśla Szczepan Gorbacz.
Nie istnieje jedno uniwersalne rozwiązanie. Każda instalacja wymaga dopasowania do właściwości magazynowanej substancji, jej stężenia, temperatury pracy oraz rzeczywistych warunków eksploatacji. W praktyce nawet niewielkie odstępstwa od założeń projektowych, np. wynikające ze zmian procesu technologicznego lub intensywności pracy instalacji, mogą z czasem prowadzić do degradacji materiałów konstrukcyjnych zbiornika i w konsekwencji zwiększenia ryzyka awarii.
Większość awarii zaczyna się znacznie wcześniej
Co istotne, do większości awarii nie dochodzi wskutek jednego spektakularnego błędu. Zwykle są one efektem decyzji podjętych znacznie wcześniej – już na etapie projektowania instalacji lub jej późniejszej eksploatacji. To, co będzie odpowiednim rozwiązaniem dla kwasu siarkowego, niekoniecznie sprawdzi się przy podchlorynie sodu, ługu sodowym czy innych substancjach o odmiennych właściwościach chemicznych. Dobór materiałów konstrukcyjnych musi wynikać z analizy rzeczywistych warunków pracy instalacji, a nie wyłącznie z danych katalogowych. Kluczowe znaczenie ma uwzględnienie wszystkich czynników oddziałujących na instalację w sposób łączny, od właściwości chemicznych medium, przez warunki jego magazynowania i przesyłu, po sposób eksploatacji systemu.
Do najczęstszych przyczyn należą niewłaściwy dobór zbiornika do magazynowanej substancji, nieuwzględnienie rzeczywistych warunków pracy, zmiany procesu technologicznego bez modernizacji infrastruktury, brak regularnych przeglądów i monitoringu oraz stopniowa degradacja materiałów wynikająca z wieloletniej eksploatacji lub zmiany parametrów procesu technologicznego.
Jak podkreślają eksperci Amargo, nawet najlepszy zbiornik nie zapewni bezpieczeństwa, jeśli pozostałe elementy instalacji nie będą właściwie zaprojektowane. Równie ważne są odpowiednio dobrane rurociągi, armatura, systemy odpowietrzania, zabezpieczenia przed wyciekiem, retencja awaryjna oraz możliwość szybkiego wykrycia nieprawidłowości. Bezpieczeństwo instalacji wynika z właściwego współdziałania wszystkich tych elementów, a nie z zastosowania pojedynczego produktu czy technologii.
Potwierdzają to również dane europejskiego systemu eMARS funkcjonującego w ramach dyrektywy Seveso[1]. System służy do analizowania poważnych awarii przemysłowych i wymiany wniosków pomiędzy państwami członkowskimi UE. Obecnie regulacjami Seveso objętych jest około 12 tys. zakładów przemysłowych w Europie. Analizy publikowane w ramach systemu pokazują, że do wielu poważnych zdarzeń prowadzi nie pojedyncza przyczyna, lecz kombinacja czynników technicznych, organizacyjnych i eksploatacyjnych. Dlatego tak istotne znaczenie ma właściwy projekt instalacji, analiza ryzyk, holistyczne podejście do całego integralnego systemu, dobór materiałów, zarządzanie zmianą, regularne przeglądy oraz kontrola warunków eksploatacji przez cały okres użytkowania obiektu.
Dodatkowym wyzwaniem jest fakt, że wiele instalacji pracuje dziś w zupełnie innych warunkach niż zakładano podczas ich projektowania. Zmieniają się procesy technologiczne, zwiększa się skala produkcji, pojawiają się nowe substancje i wyższe obciążenia, natomiast infrastruktura nie zawsze jest modernizowana w tym samym tempie.
Coraz większego znaczenia nabierają również regularne audyty techniczne i okresowa weryfikacja istniejących instalacji. W wielu zakładach instalacje pracują od 20–30 lat. Sam wiek nie przesądza o ich stanie technicznym, ale oznacza konieczność sprawdzenia, czy nadal odpowiadają obecnym procesom technologicznym oraz właściwościom stosowanych substancji. Taka ocena pozwala wykryć potencjalne zagrożenia, zanim doprowadzą one do kosztownej, niebezpiecznej awarii i przestoju produkcji.
Najlepsze zabezpieczenia są niewidoczne
O ile akcje gaśnicze są widoczną konsekwencją awarii, infrastruktura bezpieczeństwa działa w tle i pozostaje niewidoczna. Nie zwracamy uwagi na zbiorniki retencyjne, instalacje przeciwpożarowe czy systemy zabezpieczające przed wyciekiem substancji niebezpiecznych. A to właśnie one decydują o tym, czy awaria pozostanie lokalnym incydentem, czy przerodzi się w zdarzenie zagrażające ludziom, środowisku i ciągłości działania przedsiębiorstwa.
– Największym sukcesem inżynierów zajmujących się bezpieczeństwem jest to, że nikt o ich pracy nie mówi. Jeśli instalacja działa przez trzydzieści lat bez awarii, mało kto uzna to za sukces. A przecież właśnie na tym polega dobrze zaprojektowana infrastruktura – podkreśla Szczepan Gorbacz.
Jeszcze kilkanaście lat temu dyskusja o bezpieczeństwie instalacji przemysłowych dotyczyła przede wszystkim klasycznych zakładów chemicznych czy magazynów paliw. Dziś lista wyzwań jest znacznie dłuższa. Rozwój magazynów energii, instalacji fotowoltaicznych, technologii wodorowych oraz nowoczesnych procesów przemysłowych oznacza pojawienie się nowych wyzwań dla projektantów i zarządców infrastruktury. Jednocześnie wiele obiektów funkcjonuje w oparciu o instalacje projektowane kilkanaście lub kilkadziesiąt lat temu, kiedy skala zagrożeń była zupełnie inna.
O awarii dowiadujemy się zawsze za późno
Dopiero gdy dochodzi do awarii, zaczynamy zadawać pytania o to, czy można było jej zapobiec. W praktyce odpowiedź bardzo często brzmi: przynajmniej częściowo tak. Eksperci podkreślają, że inwestycje w bezpieczeństwo wciąż zbyt często postrzegane są jako koszt, a nie jako element zarządzania ryzykiem. Dobrze zaprojektowane systemy magazynowania substancji chemicznych, retencji awaryjnej czy zabezpieczeń przeciwpożarowych nie eliminują całkowicie ryzyka, ale znacząco ograniczają prawdopodobieństwo, że pojedyncza awaria przerodzi się w zdarzenie zagrażające ludziom, środowisku i ciągłości działania przedsiębiorstwa.
Paradoks bezpieczeństwa polega na tym, że najlepiej zaprojektowana infrastruktura pozostaje niewidoczna. Mówi się o niej dopiero wtedy, gdy zawiedzie. Tymczasem celem inżynierii nie jest efektowna reakcja na kryzys, lecz sprawienie, by do niego w ogóle nie doszło. Coraz większe znaczenie mają nie tylko wymagania wynikające z przepisów dotyczących bezpieczeństwa procesowego i ochrony środowiska, ale również oczekiwania ubezpieczycieli, inwestorów oraz partnerów biznesowych dotyczące skutecznego zarządzania ryzykiem. W efekcie bezpieczeństwo instalacji chemicznych staje się jednym z elementów budowania odporności przedsiębiorstwa, ciągłości działania i długoterminowej przewagi konkurencyjnej.
Mgr inż. Szczepan Gorbacz to ekspert w zakresie systemów zaopatrzenia w wodę oraz infrastruktury przemysłowej, absolwent Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej. Od ponad 20 lat zarządza firmą Amargo – spółką doradczo-produkcyjną specjalizującą się w projektowaniu, produkcji i montażu zbiorników chemoodpornych oraz zbiorników na wodę wraz z kompletnymi instalacjami.
[1] https://civil-protection-knowledge-network.europa.eu/eu-overview-risks/human-induced-risks/industrial-accidents