Quantitative Risk Assessment to Improve Dust Explosion Protection Systems in Cassava Chip Storage Process

Abstract

Introduction: Dust explosions occur in various industries globally, leading to injuries, fatalities, property damage, and environmental impacts.This study aimed to find the dimension of cassava chip dust, find the basic factors and risk assessment that influence dust explosions, design the dust explosion prevention system, and find the effectiveness of improving the dust explosion prevention system in the Cassava chip storage process.

Methods: This study is a research and development. The sample size is a cassava starch factory in Ubon Ratchathani Province. The study was conducted between June 2022 and March 2024. The tools include risk assessment with Failure Tree Analysis (FTA), Analytical Hierarchy Process (AHP), fuzzy and hierarchy control. Analyzed with the Expert Choice 11 program. The statistics used were frequency, proportion, and percentage.

Results: Findings: The dimension of cassava chip dust was 16.71 µm. Based on the results of the risk assessment utilizing the FFTA-AHP technique, it finds key factors of the basic event probability of dust explosion in the cassava storage process were: dust dispersion at 98.80%, ignition sources at 98.00%, and risk level 5 (very high risk). The design of the dust explosion prevention system in the cassava storage process applied hierarchy control (elimination, engineering controls, administrative, personal protective equipment). The effectiveness of improving the dust explosion prevention system in the cassava chip storage process can be risk-reducing at risk level 4 (high risk); the protection factor increased by 15.74%, and the benefit-cost ratio was more than 1 investment, indicating that the project is worthwhile investing.

Conclusions: Dust in cassava chip store processing can explode. Designing a dust explosion prevention system with hierarchy control can reduce risk levels and increase prevention efficiency, and the benefit-cost ratio indicates that the project is a worthwhile investment.

บทนำ: การระเบิดของฝุ่นเกิดขึ้นกับอุตสาหกรรมหลายแห่งและส่งผลกระทบไปทั่วโลก ทำให้เกิดการบาดเจ็บ เสียชีวิต ทรัพย์สิน และส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การศึกษาครั้งนี้จึงมี วัตถุประสงค์เพื่อศึกษาขนาดของฝุ่นในกระบวนจัดเก็บมันเส้น ศึกษาปัจจัยพื้นฐานและการประเมินความเสี่ยงที่มีอิทธิพลต่อการเกิดการระเบิดของฝุ่น การออกแบบระบบป้องกันการระเบิดของฝุ่น และศึกษาประสิทธิผลการปรับปรุงระบบป้องกันการระเบิดของฝุ่นในกระบวนการจัดเก็บมันเส้น

ระเบียบวิธีวิจัย: การศึกษานี้เป็นการวิจัยและพัฒนา ดำเนินการศึกษาในโรงงานผลิตแป้งมันสำปะหลังแห่งหนึ่งในจังหวัดอุบลราชธานี เครื่องมือที่ใช้ ได้แก่ แบบการประเมินความเสี่ยงด้วยแผนภูมิต้นไม้แห่งความล้มเหลว การวิเคราะห์เชิงลำดับชั้น ฟัซซี่ การใช้ลำดับชั้นของการควบคุมอันตราย วิเคราะห์ข้อมูลด้วยโปรแกรม Expert Choice 11 สถิติที่ใช้คือความถี่ สัดส่วน และร้อยละ

ผลการศึกษา: ขนาดของฝุ่นมันเส้นมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 16.71 µm ปัจจัยพื้นฐานและการประเมินความเสี่ยงที่มีอิทธิพลต่อการระเบิดของฝุ่นในกระบวนการจัดเก็บมันเส้น พบว่า โอกาสการเกิดการระเบิดของฝุ่น ร้อยละ 98.50 มาจากการฟุ้งกระจายของฝุ่น ร้อยละ 99.80 ความร้อน ร้อยละ 98.00 ระดับความเสี่ยงต่อการระเบิดของฝุ่นอยู่ในระดับ 5 (ความเสี่ยงสูงมาก)การออกแบบระบบป้องกันการระเบิดตามลำดับชั้นของการควบคุมอันตราย ประกอบด้วย การป้องกันการระเบิดของฝุ่นจากการขจัด การควบคุมทางวิศวกรรม และการบริหารจัดการ ประสิทธิผลการปรับปรุงระบบป้องกันการระเบิดของฝุ่นทำให้ระดับความเสี่ยงลดลงเหลือระดับ 4 (ความเสี่ยงสูง) ประสิทธิภาพการป้องกันการระเบิดฝุ่นเพิ่มขึ้นร้อยละ 15.74 และอัตราส่วนผลประโยชน์ต่อต้นทุน มากกว่า 1 การลงทุน แสดงถึงโครงการมีความคุ้มค่าในการลงทุน

สรุปผลการศึกษา: ฝุ่นในกระบวนจัดเก็บมันเส้นสามารถทำให้เกิดการระเบิดได้ การออกแบบระบบป้องกันการระเบิดของฝุ่นตามลำดับชั้นของการควบคุมอันตรายสามารถลดระดับความเสี่ยง เพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันการระเบิดของฝุ่น และอัตราส่วนผลประโยชน์ต่อต้นทุนแสดงถึงโครงการมีความคุ้มค่าในการลงทุน