Ochrana proti výbuchu » Bezpečná práca v oblastiach ohrozených výbuchom
Uverejnené: 19. 6. 2024 | Doba potrebná na prečítanie: 6 minút
Keď sa na prelome roka alebo pri príležitosti nejakých osláv na nočnej oblohe za ohlušujúceho rámusu rozprsknú kvety ohňostroja, všetci pozerajúci majú z toho enormnú radosť. Keď však k takémuto niečomu dôjde v priemyselných výrobných procesoch, môžu byť následky často až katastrofálne. Najmä v prípadoch, ak boli nehodou postihnutí aj zamestnanci.
Bohužiaľ sa mnohé priemyselné odvetvia vo svojich výrobných procesoch nezaobídu bez používania horľavých látok alebo prachu. Preto je už vopred potrebné urobiť všetko pre to, aby v prípade poruchy, nedošlo k výbuchu. Radi vám vysvetlíme, na čo je potrebné brať ohľad pri ochrane pred výbuchom a ako môžete vašu spoločnosť a vašich zamestnancov pred týmito nebezpečnými situáciami optimálne ochrániť.
Odborníci pod pojmom „explózia“ alebo „výbuch“ rozumejú prudko prebiehajúcu chemickú reakciu horľavej látky s kyslíkom. Energia, ktorá sa pri tom uvoľňuje, spôsobuje nielen svetlo a teplo, ale aj tlakovú vlnu príslušnej sily.
Aby mohlo k výbuchu dôjsť, musí byť okrem kyslíka (A) k dispozícii aj nejaká horľavá látka (B) v podobe plynu, najjemnejších kvapôčok alebo prachu, ako aj kyslík zo vzduchu a zdroj vznietenia (C).
Akonáhle sa horľavá látka dostane do kontaktu so vzduchom, sú už dva prítomné faktory splnené. Pri správnom zmiešavacom pomere postačí malá iskra na kontaktoch spínača alebo relé , ktorá pôsobí ako zdroj vznietenia a následne vyvolá explóziu.
Pokiaľ ide o ochranu pred výbuchom, používa sa široká škála opatrení, aby sa takémuto scenáru zabránilo.
Aby bola ochrana proti výbuchu účinná, zavádzajú sa primárne, sekundárne a tiež terciárne ochranné opatrenia.
Primárna ochrana proti výbuchu
V prípade primárnej ochrany proti výbuchu, sa za pomoci vhodných prostriedkov pokúšame zamedziť tvorbe zápalnej atmosféry. Primárne sa zameriavame na používanie náhradných látok, obmedzovanie koncentrácií alebo na zmenu procesu spracovania. Pokiaľ to nie je možné, je potrebné použiť vhodné technické opatrenia, ako je napríklad odsávanie alebo odvod kyslíka.
Sekundárna ochrana proti výbuchu
Pokiaľ nie je možné zamedziť tvorbe výbušnej, a teda nebezpečnej atmosféry, musia sa z daného miesta odstrániť potenciálne zdroje vznietenia. Medzi potenciálne zdroje vznietenia, okrem už spomínaných elektrických zariadení, sem patrí aj otvorený oheň a horúce plyny, horúce povrchy, preskoky statickej elektriny alebo mechanické procesy pri brúsení, zatĺkaní alebo rozbrusovaní, elektrické vyrovnávacie prúdy a mnohé ďalšie.
Terciárna ochrana proti výbuchu
V prípade terciárnej ochrany proti výbuchu ide o konštrukčné opatrenia a stavebné zariadenia, ktoré obmedzujú alebo ukončujú šírenie už prebiehajúceho výbuchu. Tým sa majú účinky obmedziť na neškodný rozsah.
Kombinácia písmen ATEX je skratkou francúzskeho pojmu „Atmosphère Explosibles“, čo znamená „výbušná atmosféra“. Skratka ATEX sa rovnako používa v Európskej smernici 2014/34/EÚ, ktorá je tiež označovaná ako ATEX 114.
Pomocou smernice ATEX je v celej Európe regulované uvádzanie na trh a prevádzka zariadení a systémov v oblastiach s nebezpečenstvom výbuchu. Slúži na ochranu osôb, ktoré pracujú na zariadeniach v týchto oblastiach alebo ktoré by mohli byť zasiahnuté výbuchom.
V tejto súvislosti nejde len o elektrické a mechanické zariadenia vo vnútri ohrozenej oblasti. Pokiaľ kontrolné, regulačné a riadiace zariadenia umiestnené mimo ohrozenej oblasti ovplyvňujú zariadenia vo vnútri ohrozenej oblasti, spadajú tiež pod smernicu ATEX, ktorá platí od roku 2014.
Rozdiel medzi EX a ATEX
EX zóna znamená vo všeobecnosti výbušnú atmosféru a zóna ATEX je špecifická oblasť, ktorá je definovaná podľa európskych smerníc. Preto sú EX zóny oblasti ohrozené výbuchom, ktoré sa delia do rôznych oblastí, v Európe podľa ATEX, vo svete podľa IECEx a v Amerike podľa NEC.
Oblasť ohrozená výbuchom je rozdelená na dve rôzne zóny. Každá zóna sa pritom delí ešte na tri ďalšie časti:
Plynové zóny
Plynové zóny sú oblasti, v ktorých sú resp. môžu byť vo vzduchu horľavé látky a to vo forme pary, hmly alebo tiež plynov.
Spolu s kyslíkom vo vzduchu tak môže vzniknúť výbušná atmosféra.
Tak vzniká vysoké, resp. zvýšené riziko výbuchu v bližšom i vzdialenejšom okolí, v ktorom sú horľavé látky skladované, prepravované, plnené alebo tiež spracované.
Rozdelenie ATEX ochranných zón pre plyn
| |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Prachové zóny
Zmes prachu a vzduchu môže byť rovnako výbušná ako zmes plynu a vzduchu. Predpokladom je, že prach pozostáva z horľavého materiálu, ako je uhlie, múka, drevo, kakao, cukor, škrob alebo káva. Ale aj anorganické látky ako horčík, hliník, železo alebo oceľ sú v zásade schopné vyvolať explóziu prachu alebo horenie.
Čím je prach jemnejší, tým väčší je jeho povrch a tým vyššie je i nebezpečenstvo výbuchu. Rovnako ako pri plynoch, aj v prípade prachu existujú rôzne zóny.
Rozdelenie ATEX ochranných zón pre prach
| |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tip z praxe: Výklad pojmov v spojitosti s ATEX zónami
Pojmy ako „často“, „príležitostne“ alebo „zriedka“ bohužiaľ nie sú presne definované. Napriek tomu, že v normách nie sú uvedené žiadne konkrétne čísla, odborníci sa zhodli na tom, že pojem „často“ zodpovedá v normálnej prevádzke viac ako 50 % prevádzkovej doby. Pri percentuálnom podiele 1 % až 10 % prevádzkovej doby hovoríme o pojmu „príležitostne“ a všetko pod 1 % by bolo klasifikované ako „zriedka“.
Na ochranu pred výbuchmi je možné v závislosti od situácie prijať najrôznejšie opatrenia. Nezávisle od toho je možné všetky opatrenia zhrnúť do troch krokov:
Krok 1: Výbušná atmosféra
Asi najúčinnejšou ochranou pred výbuchom je neprítomnosť výbušnej atmosféry. Pomer medzi vzduchom, kyslíkom a horľavou látkou musí byť dimenzovaný tak, aby sa zmes nevznietila ani v prípade, že je prítomný potenciálny zdroj zapálenia. Odborníci potom hovoria o tzv. LEL (Lower Explosive Limit). To sa dá dosiahnuť napríklad lokálnym odsávaním alebo vetracími systémami.
Krok2: Zdroje vznietenia
Pokiaľ nie je možné spoľahlivo zamedziť tvorbe výbušnej zmesi vzduchu s horľavou látkou, je nutné odstrániť potenciálne zdroje vznietenia. Z tohto dôvodu smú byť v takých oblastiach používané, resp. montované iba zariadenia a komponenty s ochranou proti výbuchu.
Krok3: Obmedzenie
Pokiaľ by napriek všetkým preventívnym opatreniam predsa len došlo k výbuchu, tlaková vlna si bude vždy hľadať cestu najmenšieho odporu. Praktickým riešením by preto bola práca s tzv. krytmi alebo priestorovými systémami, kde by na streche bola umiestnená klapka na uvoľnenie tlaku. V prípade výbuchu by tlaková vlna zdvihla klapku a následne by unikla vrchom bez toho, aby napáchala škody.
Pokiaľ existuje možnosť vzniku výbušnej atmosféry, je potrebné zabezpečiť, aby zariadenia a prevádzkové prostriedky vo vnútri tejto oblasti nepredstavovali zdroje vznietenia.
V závislosti od toho, v ktorej zóne v oblasti chránenej proti výbuchu je inštalácia potrebná, musia mať zariadenia s ochranou proti výbuchu určitú úroveň ochrany.
Za tým účelom sú zariadenia, rovnako ako komponenty zariadení rozdelené do tzv. kategórií zariadení a skupín zariadení.
Kategórie zariadení s ochranou proti výbuchu
| ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
V závislosti od oblastí použitia sú zariadenia rozdelené ešte do dvoch ďalších skupín:
Skupina zariadení I: Na použitie v baniach a v podzemí.
Skupina zariadení II: Vo všetkých ostatných oblastiach s nebezpečenstvom výbuchu, ktoré nepatria do baníctva.
V závislosti od bezpečnostných požiadaviek existujú v rámci skupín zariadení ešte ďalšie podskupiny: Zariadenia skupiny I sa delia na M1 a M2 a zariadenia skupiny II sa delia na kategórie zariadení 1, 2 a 3.
Okrem toho, sa pri označovaní podľa požiadaviek ATEX rozlišuje ešte medzi plynom, parou alebo hmlou (G) a prachom (D).
Ďalšie údaje ako typ ochrany proti vznieteniu, typ ochrany proti výbuchu, teplotná trieda, úroveň ochrany zariadenia, skupina ochrany proti výbuchu, maximálna povrchová teplota alebo tiež stupeň krytia IP môžu presnejšie charakterizovať a klasifikovať zariadenie, pokiaľ ide o označenie EX.
Je rozdelenie zón pri ochrane proti výbuchu povinné?
Nie, podľa predpisov týkajúcich sa ochrany proti výbuchu v Nariadení o nebezpečných látkach (GefStoffV) a Nariadení o prevádzkovej bezpečnosti (BetrSichV) už nie je rozdelenie do zón povinné, ale iba dobrovoľné.
Ktorý zákon upravuje ochranu pred výbuchom?
Nariadením o prevádzkovej bezpečnosti (BetrSichV 2015), ktoré vstúpilo do platnosti 1. 6. 2015, bola do nariadenia o nebezpečných látkach, s ohľadom na ochranou proti výbuchu, presunutá európska smernica o bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci 1999/92/ES známa tiež ako ATEX 137. Požiadavky nariadenia sú uvedené v Technických pravidlách pre nebezpečné látky (TRGS).
Ktoré smernice musia byť zohľadnené pri ochrane proti výbuchu?
Výrobcovia sa musia riadiť produktovou smernicou 2014/34/EU (ATEX). Táto produktová smernica presne uvádza, ako musí byť produkt vyvinutý a skonštruovaný, aby mohol byť nasadený v oblasti ohrozenej výbuchom. Pri skúškach sa vykonáva aj analýza zdrojov vznietenia, aby sa zistilo, či produkt obsahuje potenciálny zdroj vznietenia. Na strane prevádzkovateľa je rozhodujúca prevádzková smernica ATEX, teda 1999/92/ES. Prevádzkovateľ musí vykonať posúdenie ohrozenia, vytvoriť dokument o ochrane proti výbuchu a vypracovať koncepciu ochrany.
Kedy je potrebný dokument o ochrane pred výbuchom?
Podľa nariadenia o nebezpečných látkach je vytvorenie dokumentu o ochrane pred výbuchom nevyhnutné vždy, keď môžu vznikať výbušné zmesi alebo keď už sú tieto zmesi bez použitia ochranných opatrení prítomné.
Poznámka:
Informácie poskytnuté k tomuto produktu slúžia výhradne len na vaše vzdelávanie. Nepredstavujú poradenstvo ani odporúčania napríklad pokiaľ ide o oblasti použitia a ochrany.
Ďalej, informácie uvedené na internetovej stránke neobsahujú žiadne odporúčania alebo výzvu na používanie v určitých oblastiach alebo situáciách. Pokiaľ nie je výslovne uvedené inak, sú všetky informácie nezáväzné.
Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa používania alebo významu tu uvedených informácií, schválení alebo ochranných tried, obráťte sa na výrobcu alebo na iného nezávislého autorizovaného poradcu.