Strefa techniczna
Dzielimy się z Tobą wiedzą i doświadczeniem, które zdobyliśmy we współpracy z najlepszymi w Polsce i na świecie w dziedzinie bezpieczeństwa przeciwwybuchowego i pożarowego.
Bezpieczeństwo przeciwwybuchowe jest istotną kwestią w każdym rozwiniętym przemysłowo kraju. Dlatego Unia Europejska już w 1994 roku podjęła próbę ujednolicenia dotyczących go przepisów w pierwszej dyrektywie ATEX. Zaproponowaną wówczas dyrektywę w sprawie zbliżenia ustawodawstw Państw Członkowskich dotyczących urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem zmieniano w późniejszych latach. Aktualnie obowiązuje wersja 2014/34/UE, która w Polsce została oficjalnie wprowadzona w życie na mocy Rozporządzenia Ministra Rozwoju z dnia 6 czerwca 2016 roku.
Sama potoczna nazwa dyrektywy ATEX pochodzi bezpośrednio od tego, czego dotyczy – ATmosphères EXplosives – czyli z francuskiego atmosfery wybuchowe. Opisuje także wszystko to, co jest kluczowe w temacie bezpieczeństwa przeciwwybuchowego. Warunkuje kryteria wyznaczania poszczególnych stref, narzuca właściwe oznaczenie urządzeń, które mogą w nich pracować itp. Niektóre szczegółowe wymagania są jednak doprecyzowane przez dodatkowe rozporządzenia lub akty prawne poszczególnych państw członkowskich.
Dyrektywa rozpoznaje strefy zagrożone wybuchem wynikające z dwóch podstawowych źródeł: gazów wybuchowych oraz pyłów substancji palnych. Na podstawie tego wyszczególnione są tzw. grupy wybuchowości.
Grupa I obejmuje wybuchowe gazy kopalniane występujące pod ziemią. Grupa II to wszystkie gazy oraz pary wybuchowe w innych środowiskach podzielone na podgrupy A, B i C. Przynależność do danej podgrupy zależy od tego, jak skutecznie dany gaz penetruje szczeliny w obudowie i od jego energii zapłonu. Do grupy III należą cząsteczki ciał stałych zawieszone w powietrzu, które również dzielą się na trzy podgrupy. Grupa III A to aglomeraty lotnych włókien palnych o wymiarach większych niż 500 µm, które mogą osiadać pod własnym ciężarem. Grupa III B obejmuje drobniejsze palne pyły nieprzewodzące, tj. o rezystancji przekraczającej 103 Ωm. Natomiast w kategorii III C znajdują się najbardziej niebezpieczne pyły palne przewodzące.
Schemat klasyfikacji stref Ex według dyrektywy ATEX na przykładzie rozładunku płynnego paliwa.
Atmosfera wybuchowa dowolnej grupy może, w zależności od częstotliwości występowania, wymagać ustanowienia strefy zagrożonej wybuchem 0, 1 lub 2. Strefa 0 to przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa występuje stale, przez długie okresy lub często. Dotyczy między innymi niezapełnionej części zbiorników paliw płynnych, gdzie nieustannie zbierają się ich pary. Strefa 1 opisuje miejsca, gdzie atmosfera wybuchowa może się czasami pojawiać podczas normalnego działania. Znajdują się w niej np. okolice zaworów i stacje przeładunkowe. W strefie 2 atmosfera wybuchowa nie powinna się pojawiać w trakcie normalnego działania, a w przypadku wystąpienia, utrzymuje się krótko. Dotyczy to najbliższej przestrzeni każdego rurociągu, zbiornika i maszyny, w których znajdować się może substancja palna. Strefy zagrożone wybuchem pyłowe określa się odpowiednio 20, 21 i 22.
Wewnątrz jakiejkolwiek strefy zagrożonej wybuchem do pracy dopuszczone są wyłącznie urządzenia poddane odpowiednim testom i posiadające właściwe oznaczenia. Poza wskazaniem, w której strefie mogą być używane, doprecyzować należy wiele innych parametrów.
Na tabliczce znamionowej urządzenia dopuszczonego do pracy w strefie zagrożonej wybuchem musi przede wszystkim znajdować się symbol złożony z sześciokąta z literami Ex. To oznaczenie poświadcza zgodność z dyrektywą ATEX. Dalsze oznaczenia wyszczególniają, do której strefy, 0, 1 czy 2, jest przeznaczony dany sprzęt. Wskazują również, w obecności jakich gazów lub pyłów może pracować, jaką temperaturę może maksymalnie osiągnąć itp. Szczegółową analizę oznaczeń na tabliczce znamionowej można znaleźć na naszej stronie, w interaktywnym przewodniku.
Przykładowa tabliczka znamionowa urządzenia przeznaczonego do strefy Ex.
Bardzo istotną częścią oznaczenia jest także rodzaj zabezpieczenia przeciwwybuchowego, jakie zastosowano do ochrony danego urządzenia. Istnieje wiele różnych metod ograniczania zagrożenia i każda z nich ma własne oznaczenie, różne dla urządzeń elektrycznych i mechanicznych.
Każde urządzenie elektryczne jest potencjalnym dodatkowym zagrożeniem w strefie zagrożonej wybuchem. Przewody i poszczególne komponenty nagrzewają się, co może stanowić wystarczające źródło zapłonu dla atmosfery wybuchowej. Dlatego podejmuje się różne kroki, aby temu zapobiec poprzez eliminację rozgrzanych powierzchni, ich kontaktu z wybuchowymi substancjami itp.
Zabezpieczenie typu Ex e to tzw. budowa wzmocniona. Polega ona na wyeliminowaniu potencjalnych źródeł zapłonu z konstrukcji urządzenia. Należą do nich elementy iskrzące czy nadmiernie nagrzewające się. Uzyskanie takiego oznaczenia wymaga m.in. zastosowania zwiększonych odstępów izolacyjnych i połączeń elektrycznych o zwiększonej pewności, tj. zabezpieczonych przed luzowaniem. To zabezpieczenie jest dopuszczane do stref 1 i 2, ponieważ nie jest uznawane za dość niezawodne do wszystkich zastosowań.
Zabezpieczenie Ex d polega na oddzieleniu potencjalnych źródeł zapłonu od przestrzeni, gdzie może pojawiać się atmosfera wybuchowa, tzw. osłoną ognioszczelną. Obudowa o takim oznaczeniu posiada wykonaną z nadzwyczajną precyzją bardzo wąską szczelinę o skomplikowanej geometrii oraz wzmocnione ścianki. Nawet w wypadku wystąpienia wybuchu wewnątrz urządzenia obszar na zewnątrz jest bezpieczny. Osłona ognioszczelna wypuszcza w kontrolowany sposób nadmiarowe ciśnienie, jednocześnie gasząc płomienie i chłodząc wydostający się na zewnątrz gaz. Reszta zewnętrznej obudowy pozostaje względnie nienaruszona. To zabezpieczenie często łączy się z innymi rodzajami, które ograniczają ryzyko wystąpienia źródła zapłonu wewnątrz, np. Ex e.
Urządzenia zabezpieczone metodą Ex i nazywane są iskrobezpiecznymi. Jest to jedno z najbardziej rygorystycznych zabezpieczeń, ponieważ wymaga, aby źródło zapłonu nie mogło wystąpić w urządzeniu podczas standardowej pracy oraz na wypadek pojedynczego lub wielokrotnego uszkodzenia, np. przerw w obwodzie lub zwarć. Obwód urządzenia iskrobezpiecznego musi być oddzielony od reszty instalacji barier ochronnych, które odcinają prąd o zbyt dużej energii.
Osłona gazowa z nadciśnieniem, oznaczana Ex p, polega na wypełnieniu wnętrza obudowy powietrzem lub gazem obojętnym pod ciśnieniem. Dzięki temu potencjalnie występująca na zewnątrz urządzenia atmosfera wybuchowa nie może przeniknąć do środka, gdzie mogą występować źródła zapłonu. Na podobnej zasadzie działają urządzenia zabezpieczone metodą Ex v, czyli wymuszoną wentylacją. Atmosfera wybuchowa nie może się wewnątrz nich utworzyć przez wymuszony ruch powietrza.
Istnieje wiele innych metod zabezpieczeń urządzeń elektrycznych. Część z nich polega na wypełnieniu urządzenia czymś innym niż gaz, co uniemożliwi powstanie wewnątrz atmosfery wybuchowej. Są to: osłona olejowa Ex o, osłona piaskowa Ex q i hermetyzacja, czyli Ex m. Występują również obudowy typu Ex n o niższym poziomie zabezpieczeń przeznaczone wyłącznie do strefy 2 i inne, rzadziej używane rodzaje.
Wszystkie urządzenia nieelektryczne oznaczone są literami Ex h niezależnie od rodzaju zabezpieczenia. Wiele z nich działa jednak analogicznie do urządzeń elektrycznych zabezpieczonych według dyrektywy ATEX. Również występują osłony ognioszczelne, osłony gazowe z nadciśnieniem, zanurzenie w cieczy. Główną różnicą jest jednolite oznaczenie ich wszystkich.
W ASE ATEX od samego początku zajmujemy się bezpieczeństwem przeciwwybuchowym i sprzętem przeznaczonym do strefy zagrożonej wybuchem. To dla nas codzienność, a zasady samej dyrektywy znamy jak nikt inny.
Jeśli w Twoim zakładzie masz do czynienia z zagrożeniem wybuchowym, skontaktuj się z nami. Pomożemy z każdym aspektem – od zapobiegania, przez zabezpieczenia, po wyposażenie. Zaufaj naszemu doświadczeniu.