Pobierz pełna wersję artykułu

Transkrypt

57
CUPRUM – Czasopismo Naukowo-Techniczne Górnictwa Rud
nr 3 (72) 2014, s. 57-68
___________________________________________________________________________
Europejski system oceny bezpieczeństwa stosowania
taśm przenośnikowych w kopalniach podziemnych
Monika Hardygóra1),2) Dariusz Woźniak1)
1)
2)
Politechnika Wrocławska – Instytut Górnictwa – Laboratorium Transportu Taśmowego,
ul. Na Grobli 13/15, 50-421 Wrocław, e-mail: [email protected],
[email protected]
KGHM CUPRUM sp. z o.o. Centrum Badawczo-Rozwojowe, ul. Sikorskiego 2-8, 53-659 Wrocław
Streszczenie
Szerokie zastosowanie transportu przenośnikowego w systemach odstawy w górnictwie podziemnym stawia bardzo wysokie wymagania bezpieczeństwa elementom przenośników taśmowych, a szczególnie taśmom przenośnikowym, które to w przeszłości były powodem
tragicznych wypadków. W wielu ośrodkach prowadzone są od szeregu lat prace badawcze
dla oceny ryzyka stosowanych taśm przenośnikowych, zwłaszcza w zakresie bezpieczeństwa
pożarowego i ochrony antyelektrostatycznej. Również w sposób ciągły doskonalone są metody badawcze, określające to zagrożenie. W artykule przedstawiono podstawowe wymagania
i metody badań taśm przenośnikowych przeznaczonych do pracy w wyrobiskach podziemnych, powołując się na właściwe normy i dyrektywy Unii Europejskiej. Scharakteryzowano
zachodzące obecnie zmiany w europejskim systemie analizy zagrożeń, wynikających ze
stosowania taśm w kopalniach podziemnych. Odniesiono się do aktualnie stosowanego
w naszym kraju systemu dopuszczania taśm przenośnikowych do pracy pod ziemią.
Słowa kluczowe: transport w górnictwie podziemnym, taśmy przenośnikowe, bezpieczeństwo
eksploatacji
European system of assessing the safety
of using conveyor belts in underground mines
Abstract
The extensive use of conveyors in haulage systems in underground mining puts extremely
high safety requirements on belt conveyor components, and particularly on conveyor belts,
which were the cause of serious accidents in the past. For a number of years now, many
research centres have been conducting studies on the risk assessment of using conveyor
belts particularly in the scope of fire safety and antistatic protection. The test methods to
determine this risk have been also continuously improved. The article presents the basic
requirements and test methods for conveyor belts intended for use in underground workings,
with reference to applicable EU standards and directives. The changes occurring presently in
the European system of assessing the risks of using conveyor belts in underground mines
are characterised. Reference is made to the conveyor belt acceptance system for underground applications currently used in Poland.
Keywords: underground mining transportation system, conveyor belts, electrical and
flammability safety requirements
58
M. Hardygóra, D. Woźniak, Europejski system oceny bezpieczeństwa…
___________________________________________________________________________
Wprowadzenie
Podstawowym warunkiem zastosowania przenośników taśmowych w kopalniach
podziemnych jest ich bezpieczeństwo pożarowe. Pożar w kopalni podziemnej, tj.
w przestrzeni o ograniczonym dostępie, ograniczonych możliwościach przewietrzania, często w warunkach obecności materiałów palnych czy atmosfery wybuchowej,
niesie za sobą wielokrotnie większe zagrożenie dla życia i mienia niż pożar na powierzchni. Taśma stanowi najniebezpieczniejszy element przenośników taśmowych,
instalowanych w wyrobiskach podziemnych, zatem wymaga się, aby spełniała ona
określone kryteria bezpieczeństwa pożarowego i elektryczności statycznej. W latach
50. ubiegłego wieku, kiedy to okazało się, że taśma przenośnikowa może być źródłem tragicznych w skutkach pożarów, rozpoczęto badania nad bezpieczeństwem
stosowania taśm w kopalniach podziemnych i nad analizą ryzyka [5]. Ryzyko z definicji jest funkcją prawdopodobieństwa wystąpienia określonego zdarzenia, wywołującego zagrożenie, i wynikających z niego konsekwencji. Natomiast ocena ryzyka to
proces analizowania zagrożeń, szacowania wielkości ryzyka i określenie warunków,
kiedy ryzyko można akceptować. Zatem pierwszoplanową kwestią była identyfikacja
źródeł zagrożeń, wynikających ze stosowania taśm przenośnikowych w wyrobiskach
podziemnych.
Zagadnienia te były badane przez ośrodki naukowo-badawcze praktycznie ze
wszystkich krajów stosujących transport taśmowy w kopalniach podziemnych. Wiodącą rolę odgrywały tu ośrodki naukowo-badawcze z Wielkiej Brytanii, Stanów Zjednoczonych, Kanady, Niemiec, Francji, Belgii, Australii oraz z Polski [2, 5]. Na przestrzeni lat wypracowano wspólne stanowisko w kwestii identyfikacji źródeł zagrożeń,
związanych ze stosowaniem taśm przenośnikowych w wyrobiskach podziemnych,
do których zaliczono:
− zapłon taśmy od względnie małego źródła ciepła (takiego jak otwarty ogień);
− miejscowe nagrzewanie pochodzące od tarcia między unieruchomioną taśmą a obracającym się bębnem napędowym lub między przesuwającą się
taśmą a nieruchomym bębnem lub innym elementem przenośnika (np.
z powodu zatarcia się łożysk w krążnikach czy zbiegania bocznego taśmy
ocierającej się o konstrukcję przenośnika), takie nagrzewanie może zainicjować zapłon taśmy, wybuch palnej atmosfery, proces samorozgrzewania
się „gumowych ścierów” lub ich zapłon;
− rozprzestrzenianie się ognia wzdłuż taśmy, która już się zapaliła;
− gromadzenie się na powierzchni taśmy ładunków elektrostatycznych, które
mogą zainicjować zapłon palnej atmosfery (np. mieszaniny powietrza i metanu lub powietrza i pyłu węglowego).
Ocena wystąpienia tych zagrożeń opiera się na metodach badań, opracowanych
na podstawie doświadczeń ośrodków naukowo-badawczych, producentów i użytkowników taśm. Jednak w poszczególnych krajach świata proponowano nieco inne
lub całkowicie różne metody badań palności taśm i kryteria ich oceny. Oczywiście
było to sprzeczne z polityką nowego podejścia Unii Europejskiej i nie sprzyjało zasadom swobodnej wymiany towarów i usług, zatem pod koniec lat 90. na wniosek
Komisji Europejskiej rozpoczęto przygotowania do ujednolicenia podejścia i przepisów wprowadzania na rynek taśm przenośnikowych. Wykonano prace badawcze
i studyjne, zbierające dotychczasowe doświadczenia z badań i użytkowania taśm
przenośnikowych, dokonano ich analizy w celu wyboru metod badań, które byłyby naj-
59
___________________________________________________________________________
bardziej odpowiednie do analizy ryzyka związanego ze stosowaniem taśm przenośnikowych [7]. Efektem podjętych działań było wytypowanie metod badań palności
taśm oraz opracowanie wymagań bezpieczeństwa pożarowego i elektrycznego,
wydanych w postaci norm europejskich zharmonizowanych z dyrektywami Unii Europejskiej.
1. Europejski system oceny bezpieczeństwa pożarowego taśm
Europejskie dyrektywy nowego podejścia ustanawiają zasadnicze wymagania
bezpieczeństwa i ochrony zdrowia, mienia i środowiska, jakie powinny spełniać
wyroby w momencie wprowadzania ich na rynek. Natomiast szczegóły techniczne
zawarte są w odpowiednich, zharmonizowanych z dyrektywami, normach europejskich EN. Producent bierze na siebie wyłączną i ostateczną odpowiedzialność za
zgodność swojego wyrobu z odpowiednimi dyrektywami.
Aktualny europejski system oceny bezpieczeństwa stosowania taśm przenośnikowych w wyrobiskach podziemnych tworzył się na przestrzeni ostatnich kilkunastu
lat i jest wynikiem dotychczasowych doświadczeń badawczych i eksploatacyjnych
taśm. Taśmy przenośnikowe podlegają Dyrektywie Maszynowej MD (2006/42/WE)
i Dyrektywie ATEX (94/9/WE dot. urządzeń w przestrzeniach zagrożonych wybuchem). Podjęcie decyzji o dopuszczeniu taśmy do ruchu w zakładzie górniczym
oznacza, że została dokonana przez producenta przy współudziale z użytkownikiem
ocena ryzyka, zagrożenia zostały zidentyfikowane, a ustalone środki zapobiegawcze
są dostateczne, aby uznać ryzyko za akceptowalne. Kwestią istotną w podejmowaniu decyzji jest ustalenie minimalnych kryteriów akceptowalności ryzyka. Uznaje się,
że ryzyko można zaakceptować, czyli dopuścić taśmę do ruchu, jeżeli w wyniku
oceny można stwierdzić, że:
− spełnione są wymagania obowiązujących przepisów, norm oraz uregulowań
wewnętrznych,
− zasady i środki ograniczania ryzyka są właściwie stosowane, a przy ustalaniu
środków zapobiegawczych uwzględniono dostępne osiągnięcia techniki.
Ustalenie wyższych progów akceptowalności ryzyka jest kwestią przyjętej przez
przedsiębiorcę strategii BHP w zakładzie górniczym; często są to już standardy
korporacyjne właścicieli przedsiębiorstwa górniczego [4].
Oszacowanie ryzyka musi być poprzedzone rzetelną i profesjonalną identyfikacją
zagrożeń w układzie: czynnik zagrażający, sytuacje i okoliczności wyzwalające
określony czynnik oraz możliwe skutki tych zdarzeń. Należy przy tym pamiętać, że
oceniane ryzyko jest funkcją częstości wystąpienia zdarzenia zagrażającego
i wielkości strat. W warunkach kopalni podziemnej, podczas prowadzenia analiz
zagrożeń, ważne jest zwrócenie uwagi na specyfikę uwarunkowań eksploatacji
przenośników taśmowych w danej kopalni czy jej rejonie. Dlatego w procesie oceny
ryzyka powinni uczestniczyć pracownicy kopalni, którzy są najbardziej kompetentni,
dzięki swojej wiedzy i doświadczeniu w identyfikacji zagrożeń. Osoby z kierownictwa
i dozoru, z racji swoich funkcji, zobowiązane są do rozpoznawania, monitorowania,
analizowania zagrożeń. Uczestnictwo pracowników w procesie oceny zagrożeń
podnosi świadomość i odpowiedzialność tych osób za bezpieczeństwo, jako członków załogi górniczej.
Proces oceny ryzyka jest szeregiem logicznych kroków, umożliwiających
w uporządkowany sposób badanie zagrożeń związanych z eksploatacją danego
urządzenia. Na proces ten składa się identyfikacja zagrożeń, które należy eliminować,
60
___________________________________________________________________________
oraz oszacowanie ryzyka, które jest funkcją prawdopodobieństwa wystąpienia zagrożenia i wagi konsekwencji. Na podstawie wyników oszacowania ryzyka i przyjętego poziomu akceptowalności ryzyka ustala się konieczność zastosowania oraz
rodzaj środków zapobiegawczych. Ocenę ryzyka związanego z użyciem taśmy
przenośnikowej zaleca się prowadzić zgodnie z ogólnymi zasadami podanymi w
normie EN ISO 12100:2011 Bezpieczeństwo maszyn – Ogólne zasady projektowania
– Ocena ryzyka i zmniejszanie ryzyka, a pomocny w tym względzie będzie również
przewodnik IEC 60300-3-9 Zarządzanie niezawodnością – Przewodnik zastosowań
– Analiza ryzyka w systemach technicznych oraz norma EN 13463 Urządzenia
nieelektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem.
Należy zaznaczyć, że obecnie nie jest możliwe bezbłędne określenie poziomu
trudnopalności taśmy, który byłby odpowiedni do zapewnienia bezpieczeństwa
w danych warunkach jej eksploatacji. Dlatego nieocenioną rolę odgrywają tu
doświadczenia jednostek naukowo-badawczych, producentów i użytkowników
przenośników taśmowych. Doświadczenia te wykorzystano, formułując wymagania
bezpieczeństwa pożarowego i elektryczności statycznej, dotyczące taśm
przenośnikowych przeznaczonych do stosowania w wyrobiskach podziemnych
w atmosferze palnej lub niepalnej, a przedstawione w normie EN 14973,
zharmonizowanej z dyrektywami Maszynową i ATEX. Metody badań, które należy
stosować przy analizie poszczególnych zagrożeń, opisane są w normach, również
zharmonizowanych z dyrektywami. Zastrzega się, że wymienione w normie
zagrożenia nie powinny być uważane za jedyne, wpływające na bezpieczeństwo
eksploatacji. Można rozważać inne aspekty, na przykład zdrowotne lub ochrony
środowiska, które będą wymagały podjęcia dodatkowych lub zamiennych środków
zapobiegawczych [9]. System ten jest systemem żywym, podlega ciągłemu doskonaleniu i dostosowywaniu wymagań i metod badań do realiów oferowanego asortymentu taśm przenośnikowych, rozwoju technik pomiarowych i rozwoju górniczych
przenośników taśmowych. W tym roku znowelizowano normę, opisującą metody
badań rozprzestrzeniania się ognia wzdłuż taśmy, która uległa zapaleniu się
(EN 12881-1). Doprecyzowano parametry techniczne prowadzenia badań metodą C
(badanie rozprzestrzeniania się ognia w średniej skali) oraz wprowadzono jeszcze
jedną metodę badań – metodę D (badanie rozprzestrzeniania się ognia
w laboratoryjnej skali) – dedykowaną głównie badaniom taśm tkaninowych jednoprzekładkowych (solid woven) i dwuprzekładkowych. W związku z tym trwają obecnie prace nad nowelizacją normy, określającej wymagania bezpieczeństwa pożarowego taśm EN 14973. Dostrzega się również potrzebę zmian w metodzie badań lub
opracowanie nowej metody dla oceny odporności taśmy na miejscowe nagrzewanie
pochodzące od tarcia, ponieważ obecna metoda bębna ciernego nie jest właściwa
dla coraz częściej stosowanych taśm o dużej wytrzymałości.
1.1. Metody badań
Do analizy poszczególnych zagrożeń związanych ze stosowaniem taśm przenośnikowych w wyrobiskach podziemnych wytypowano po jednej lub kilka metod
badań opisanych w normach zharmonizowanych z dyrektywami Maszynową
i ATEX. Do oceny odporności taśmy na zapłon od względnie małego źródła ognia
(trudnozapalność taśmy) stosuje się metodę płomieniową, opracowaną przez ISO
– International Standards Organisation (PN-EN ISO 340: 2013), która polega na
ekspozycji próbki taśmy o wymiarach 200×25 mm w płomieniu palnika przez 45 s,
61
___________________________________________________________________________
odsunięciu palnika, odnotowaniu czasu dopalania się próbki, a po 60 s od momentu
odsunięcia palnika skierowaniu na próbkę nadmuchu powietrza z prędkością przepływu 1,5 m/s i obserwowaniu, czy próbka ponownie się zapali (rys. 1). Dopuszcza
o
się stosowanie palnika tylko propanowego z temperaturą płomienia 1000±20 C.
Rys. 1. Metoda płomieniowa badania palności taśm (EN ISO 340)
na stanowisku w LTT PWr [3]
Fig. 1. Fire method of testing the flammability of belts (EN ISO 340)
on the test rig in the LTT PWr
Do oceny odporności taśmy na miejscowe nagrzewanie pochodzące od tarcia
stosuje się metodę bębna ciernego (PN-EN 1554:2012). Polega ona na poddaniu
unieruchomionej taśmy tarciu o powierzchnię obracającego się bębna i obserwowaniu, czy taśma zapali się czy zacznie się żarzyć, oraz monitorowaniu i zapisywaniu
temperatury powierzchni bębna (rys. 2). Badanie można prowadzić bez nadmuchu
powietrza (metoda A) lub z nadmuchem powietrza z prędkością przepływu 2 m/s
(metoda B), ze stałym obciążeniem próbki (metoda A1 i B1) lub ze wzrastającym
obciążeniem próbki (metoda A2 i B2). Metoda bębna ciernego jest bardzo ważna w
ocenie bezpieczeństwa pożarowego taśm przenośnikowych, ponieważ symuluje ona
najczęściej występujące przyczyny pożarów taśmy.
62
___________________________________________________________________________
Rys. 2. Metoda bębna ciernego (PN EN 1554:2012) na stanowisku w LTT PWr [3]
Fig. 2. Drum friction method (PN EN 1554:2012) on the test rig in the LTT PWr
Do oceny rozprzestrzeniania się ognia wzdłuż taśmy, która uległa zapaleniu się,
wybrano cztery metody z zastosowaniem palników propanowych (PN-EN 12881-1:2014) oraz jedną metodę badań symulującą pożar w sztolni, tzw. test dużej skali
(PN-EN 12881-2+A1:2011). Metody te stosuje się opcjonalnie w zależności od kategorii bezpieczeństwa taśmy.
Metoda A – ruszt z pojedynczym palnikiem propanowym – polega na umieszczeniu próbki taśmy długości 2 m i szerokości maks. 1200 mm na stojaku w kształcie rusztu (rys. 3), podpalaniu jej palnikiem propanowym przez okres 10 min, zużywając przy tym (1,30±0,05) kg gazu, i pomiarze (po zaniku płomieni i żarzenia się
próbki) długości nieuszkodzonego odcinka. Badanie przeprowadza się w sztolni
2
o przekroju poprzecznym nie większym niż 6 m i długości minimum 15 m, przy
przepływie powietrza z prędkością 1,5 m/s.
Metoda B – ruszt z podwójnym palnikiem propanowym (rys. 3); w stosunku do
metody A różni się kształtem palnika. Próbka podpalana jest od dołu i od góry, długość próbki wynosi 2,5 m. Metoda ta różni się również zużyciem gazu i czasem
podpalania – (2,6±0,1) kg gazu w czasie 20 min.
63
___________________________________________________________________________
Metoda A - ruszt z pojedynczym palnikiem
- czas podpalania 10 min.
- próbka 2 m
.
min
1,9 ÷ 2,25
1,5
m
- próbka 2,5 m
8m
s
m/
15
1,9 ÷ 2,75
Metoda B - ruszt z podwójnym palnikiem
Rys. 3 Metoda rusztu z pojedynczym palnikiem propanowym – metoda A
oraz metoda rusztu z podwójnym palnikiem propanowym – metoda B [1]
Fig. 3. Propane burner trestle – single burner test (method A),
double burner test (method B)
taśma
1, 5
460
palnik
s
m/
76
16
460
Metoda C - sztolnia modelowa
- próbka o dł.1,5 m i szer. 23 cm
Rys. 4 Sztolnia pożarowa średniej skali – metoda C [1]
Fig. 4. Mid-scale fire propagation test – method C
64
___________________________________________________________________________
Metoda C – sztolnia pożarowa średniej skali – jest modyfikacją amerykańskiej
metody MSHA (Mine Safety and Health Administration) mid-scale gallery test.
W porównaniu z metodą MSHA zastosowano inną konstrukcję palnika i stojaka.
Metoda polega na umieszczeniu próbki taśmy długości 1,5 m i szerokości 230 mm
na stojaku, podpalaniu jej palnikiem propanowym (rys. 4) przez 50 min, zużywając
przy tym (565±10) g gazu i pomiarze (po zaniku płomieni i żarzenia się próbki) długości nieuszkodzonego odcinka taśmy, wyznaczeniu długości ubytku taśmy na podstawie ubytku masy próbki oraz monitorowaniu przyrostu temperatury spalin. Badanie przeprowadza się w sztolni średniej skali o przekroju poprzecznym 460×460 mm
i długości 1676 mm przy przepływie powietrza z prędkością 1,5 m/s.
Metoda D – sztolnia pożarowa laboratoryjnej skali – jest nową metodą wprowadzoną do normy w tym roku, niemniej jest ona już znana ze starej normy niemieckiej
DIN 22118 i zgodnej z nią w tym zakresie polskiej normy PN-C 05013 (metoda
sztolni modelowej). Metoda polega na umieszczeniu próbki taśmy długości 1,2 m
i szerokości 90 mm lub 120 mm (warunki prowadzenia badania 1 lub 2) na stojaku,
podpalaniu jej palnikiem propanowym (rys. 5) przez 15 min przy przepływie gazu
150 lub 190 l/h i temperaturze płomienia 925 °C lub 950 °C oraz pomiarze (po zaniku płomieni i żarzenia się próbki) długości nieuszkodzonego odcinka taśmy. Badanie
przeprowadza się w sztolni laboratoryjnej skali o przekroju poprzecznym
350×350 mm i długości 2,1 m, przy przepływie powietrza z prędkością 0,5 m/s.
Rys. 5. Sztolnia pożarowa laboratoryjnej skali – metoda D
Fig. 5. Laboratory-scale fire propagation test – method D
Metoda sztolni pożarowej dużej skali (PN-EN 12881-2+A1:2011) przewidziana
jest do rozpoznania zachowania się taśmy przenośnikowej w sytuacji wystąpienia
pożaru materiałów, znajdujących się w pobliżu przenośnika taśmowego. Badanie
2
przeprowadza się w sztolni (rys. 6) o przekroju poprzecznym około 8 m i długości
minimum 70 m, przy przepływie powietrza z prędkością 1,2 m/s. W obszarze złożenia
65
___________________________________________________________________________
materiałów palnych, na odcinku sztolni o długości 3 m, umieszcza się między ociosem sztolni a stalowymi łukami obudowy półokrągłe belki, a na spągu rozkłada się
podpałkę z małych kawałków drewna i trocin. Badanie polega na umieszczeniu
próbki taśmy długości 18 m i szerokości równej szerokości taśmy na stojaku, podpaleniu podpałki i materiałów palnych, obserwowaniu rozprzestrzeniania się ognia
wzdłuż taśmy, monitorowaniu temperatury na taśmie i pod stropem, monitorowaniu
składu gazów i prędkości przepływu powietrza oraz pomiarze (po zaniku płomieni
i żarzenia się próbki) długości rozprzestrzenienia się ognia poza obszar złożenia
materiałów palnych.
termopary
taśma
2,9 m
drewniane belki
podpałka
Metoda sztolni pożarowej
3,5 m
25 m
- próbka o dł.18 m i pełnej szerokości taśmy
18 m
2m
3m
10 m
1,2 m/s
Długość sztolni min. 70 m
Rys. 6. Metoda sztolni pożarowej dużej skali
(opracowanie własne wg PN−EN 12881-2+A1:2011)
Fig. 6. Large scale fire test (own studies according to PN−EN 12881-2+A1:2011)
Do oceny zabezpieczenia przed wyładowaniami elektrostatycznymi, które mogą
spowodować zapłon atmosfery wybuchowej, stosuje się metodę pomiaru rezystancji
powierzchniowej taśmy według normy PN-EN ISO 284:2013. Pomiar rezystancji
opiera się na pomiarze natężenia prądu płynącego po powierzchni taśmy pod wpływem przyłożonego napięcia pomiarowego. Stosuje się miernik rezystancji o własnym źródle napięcia probierczego. Pomiar wykonuje się prądem stałym, aby wyeliminować wpływ pojemności na wynik pomiaru, stosując napięcie pomiarowe do
1000 V o natężeniu prądu do 10 mA. Rezystancja powierzchniowa taśm przenośnikowych nie powinna przekraczać 300 MΩ.
1.2. Kryteria oceny i podział na kategorie bezpieczeństwa taśm
Na rys. 7 przedstawiono strukturę badań oraz wymagania bezpieczeństwa dla taśm
do przenośników w wyrobiskach podziemnych według nowego projektu normy
prEN 14973:2013 [9]. Projekt ten, w stosunku do obowiązującej edycji normy, wpro-
66
___________________________________________________________________________
wadza nowe kryteria oceny rozprzestrzeniania się ognia wzdłuż taśmy jednoi dwuprzekładkowej, badanego metodą D. Norma EN 14973:2006 wprowadziła pięć
kategorii bezpieczeństwa taśm w zależności od warunków pracy taśmy:
− taśmy transportujące materiały niepalne i pracujące w niepalnej atmosferze
powinny spełniać wymagania kat. A,
− taśmy transportujące materiały niepalne i pracujące w palnej atmosferze na
przenośnikach bez zainstalowanych dodatkowych urządzeń bezpieczeństwa powinny spełniać wymagania kat. B1, a z dodatkowymi urządzeniami
bezpieczeństwa powinny spełniać wymagania kat. B2;
− taśmy transportujące materiały palne i pracujące w palnej atmosferze na
przenośnikach bez zainstalowanych dodatkowych urządzeń bezpieczeństwa
powinny spełniać wymagania kat. C1, a w sytuacji występowania w pobliżu
przenośnika dodatkowych potencjalnych źródeł ognia powinny być
zainstalowane dodatkowe urządzenia bezpieczeństwa i taśmy powinny
spełniać wymagania kat. C2.
Taśmy transportujące materiały niepalne
i pracujące w niepalnej atmosferze
Kat. A
Taśmy transportujące materiały niepalne
i pracujące w palnej atmosferze
Kat. B1
Brak dodatkowych
urządzeń bezpiecz.
Taśmy transportujące materiały palne
i pracujące w palnej atmosferze
Kat. B2
Z dodatkowymi
urządz. bezpiecz.
Kat. C1
Brak dodatkowych
urządzeń bezpiecz.
Kat. C2
Dodat. źródła ognia
+ dodat. urządz.
bezpieczeństwa
Rezystancja powierzchniowa taśmy oznaczona wg PN-EN ISO 284: 2013 - nie większa niż 300 MΩ
Trudnozapalność badana metodą płomieniową wg PN-EN ISO 340: 2013
Kat. A, B1, B2, C2 - sumaryczny czas dalszego palenia się dla każdej grupy sześciu próbek (z okładkami, bez okładek) mniejszy niż 45s
- m ax czas dalszego palenia się pojedynczej próbki nie większy niż 15s
Kat. C1 - średni czas dalszego palenia i żarzenia się dla sześciu próbek z okładkami nie większy niż 3s, bez okładek nie większy niż 5s;
- max czas dalszego palenia i żarzenia się pojedynczej próbki z okładkami nie większy niż 10s, bez okładek nie większy niż 15s
Odporność na miejscowe nagrzewanie pochodzące od tarcia badana wg PN-EN 1554: 2012 (metoda cierna)
badanie metodą B2 (jeżeli badanie metodą B2 jest niemożliwe np. w przypadku taśm przenośnikowych z linkami stalowymi to metodą B1)
Kat. A, B2, C2 - brak płomienia, dopuszczalne żarzenie;
Kat. B1 - brak płomienia, brak żarzenia, max temperatura płaszcza bębna 450°C;
Kat. C1 - brak płomienia, brak żarzenia, max temperatura płaszcza bębna 325°C;
Rozprzestrzenianie się ognia badane wg PN-EN 12881-1: 2014
badanie metodą A - ruszt z pojedynczym palnikiem propanowym - jeżeli wystąpi niepełny zapłon próbki to
metodą C - sztolnia średniej skali lub metodą B - ruszt z podwójnym palnikiem propanowym
Kat. A, B1, B2 - w m etodzie A długość nieuszkodzonego odcinka taśmy nie mniejsza niż 100mm
- w metodzie B powinien pozostać nieuszkodzony fragment taśmy na całej jej szerokości
- w metodzie C długość nieuszkodzonego odcinka taśmy nie mniejsza niż 600 mm lub
maksimum ze średnich minutowych przyrostu temperatury nie większe niż 140°C, długość ubytku taśmy
(wyznaczona na podstawie ubytku masy próbki) nie większa niż 1250mm i długość nieuszkodzonego
odcinka taśmy nie mniejsza niż 50mm
Kat. C1 - badanie metodą B lub C - wymagania jak wyżej
Rozprzestrzenianie się ognia
wg PN-EN 12881-2+A1: 2011
metoda sztolni pożarowej
Kat. C2 - rozprzestrzenienie się
ognia na odległość nie większą
niż 10 m
lub wg PN-EN 12881-1: 2014
metoda D –sztolnia laboratoryjnej skali, dla taśm wg tabeli 1
Rys. 7. Struktura badań i wymagania dla taśm do górnictwa podziemnego wg projektu normy
EN 14973:2013 (nieobowiązujący)
Fig. 7. Summary of safety classes for conveyor belts for underground installations according
to prEN 14973:2013
67
___________________________________________________________________________
Tabela 1. Wymagania rozprzestrzeniania się ognia wzdłuż taśmy
(PN-EN 12881-1:2014 metoda D)
Table 1. Requirements on propagation of a fire along a belt (PN-EN 12881-1:2014 Method D)
Rodzaj taśmy
Wytrzymałość
nominalna, N/mm
Warunki prowadzenia
badania
Szerokość taśmy
do 1200 mm
Szerokość taśmy
>1200 do 1400 mm
Dwuprzekładkowa
do 1000
1
>1000 do
1250
1
Jednoprzekładkowa
(solid woven)
do 1250
>1250 do
2000
1
2
Średnia długość nieuszkodzonego odcinka taśmy (mm)
500
550
650
650
680
720
Podsumowanie
Taśma stanowi najniebezpieczniejszy element przenośników taśmowych, instalowanych w wyrobiskach podziemnych, zatem wymaga się, aby spełniała ona określone kryteria bezpieczeństwa pożarowego i elektryczności statycznej.
Podstawy europejskiego systemu oceny bezpieczeństwa stosowania taśm przenośnikowych w kopalniach podziemnych wynikają z Dyrektywy Maszynowej
i Dyrektywy ATEX, które ustanawiają zasadnicze wymagania bezpieczeństwa, jakie
powinny spełniać wyroby w momencie wprowadzania ich na rynek. Producent bierze
na siebie wyłączną i ostateczną odpowiedzialność za zgodność swojego wyrobu
z tymi dyrektywami.
Wybór i dopuszczenie taśmy do ruchu w kopalni podziemnej oznacza, że została
dokonana przez producenta, przy współudziale z użytkownikiem, ocena ryzyka,
zagrożenia zostały zidentyfikowane, a ustalone środki zapobiegawcze są dostateczne, aby ryzyko wyeliminować lub uznać je za akceptowalne. Uczestnictwo pracowników kopalni w procesie oceny zagrożeń pozwala uwzględnić specyfikę uwarunkowań eksploatacji przenośników taśmowych w danej kopalni czy w jej rejonie oraz
podnosi ich świadomość i odpowiedzialność za bezpieczeństwo.
Wieloletnie badania i doświadczenia jednostek naukowo-badawczych, producentów i użytkowników przenośników taśmowych doprowadziły do identyfikacji potencjalnych zagrożeń, wynikających z eksploatacji taśm w wyrobiskach podziemnych, opracowania metod badań, które można stosować przy analizie poszczególnych zagrożeń, i kryteriów oceny eliminujących lub ograniczających ryzyko. Metody
badań i kryteria oceny wyników badań opisane są w normach zharmonizowanych
z dyrektywami. Zastrzega się, że wymienione w normie zagrożenia nie powinny być
uważane za jedyne, wpływające na bezpieczeństwo eksploatacji taśm.
Europejski system oceny bezpieczeństwa taśm jest systemem „żywym”, podlega
ciągłemu doskonaleniu i dostosowywaniu wymagań i metod badań do realiów oferowanego asortymentu taśm przenośnikowych, rozwoju technik pomiarowych
i rozwoju górniczych przenośników taśmowych. W tym roku znowelizowano normę,
opisującą metody badań rozprzestrzeniania się ognia wzdłuż taśmy, która uległa
zapaleniu się (EN 12881-1). Doprecyzowano parametry techniczne prowadzenia
badań metodą C (badanie rozprzestrzeniania się ognia w średniej skali) oraz wprowadzono jeszcze jedną metodę badań – metodę D (badanie rozprzestrzeniania się
ognia w laboratoryjnej skali) – dedykowaną głównie badaniom taśm tkaninowych
68
___________________________________________________________________________
jednoprzekładkowych (solid woven) i dwuprzekładkowych. Trwają prace nad nowelizacją normy określającej wymagania bezpieczeństwa pożarowego taśm EN 14973.
Dostrzega się również potrzebę zmian w metodzie badań lub opracowanie nowej
metody dla oceny odporności taśmy na miejscowe nagrzewanie pochodzące od
tarcia, ponieważ obecna metoda bębna ciernego nie jest właściwa dla coraz częściej stosowanych taśm o dużej wytrzymałości.
Podstawą krajowego systemu oceny bezpieczeństwa stosowania taśm przenośnikowych w kopalniach podziemnych jest Rozporządzenie Rady Ministrów
z dnia 30 kwietnia 2004 r. w sprawie dopuszczania wyrobów do stosowania
w zakładach górniczych (DzU nr 99, poz. 1003, z 2005 r.; nr 80, poz. 695, oraz
z 2007 r., nr 249, poz. 1853). Rozporządzenie to określa wymagania, jakie powinny
spełniać taśmy, stosowane w podziemnych wyrobiskach górniczych, przy czym
opiera się na metodach badawczych, obowiązujących w Polsce jeszcze przed
wejściem do Unii Europejskiej, już wówczas różniących się nieco od stosowanych
w systemie europejskim. Przepisy te obowiązują w niezmienionej formie do dnia
dzisiejszego.
Bibliografia
[1] Hardygóra M., Komander H., Woźniak D., 2010, Bezpieczeństwo stosowania taśm
przenośnikowych w wyrobiskach podziemnych, Przegląd Górniczy, nr 11, s. 62-68.
[2] Hardygóra M., Wachowicz J., Czaplicka-Kolarz K., Markusik S., 1999, Taśmy przenośnikowe. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Fundacja „Książka NaukowoTechniczna”, Warszawa.
[3] Hardygóra M., Woźniak D., 2013, Podstawowe wymagania dla taśm w podziemnych
górniczych systemach odstawy urobku, Przegląd Górniczy, nr 7, s. 52-60.
[4] Stefanicka M., 2010, Wybrane aspekty ocen ryzyka w zakładach górnictwa skalnego,
Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej – Górnictwo i Geologia,
nr 123, Wrocław.
[5] Wachowicz J., 2010, Zagrożenia pożarowe w kopalniach powodowane stosowaniem
materiałów organicznych, Główny Instytut Górnictwa, Katowice.
[6] Woźniak D., 2006, Trudnopalność taśm przenośnikowych – metody badań i wymagania,
Transport Przemysłowy, nr 4.
[7] Yardley E.D., 2002, Stace L.R.: Fire safety testing of conveyor belts, Contract Reserch
Report 407/2002. Health & Safety Executive, Norwich, Wielka Brytania,
[8] Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 30 kwietnia 2004 r. w sprawie dopuszczania
wyrobów do stosowania w zakładach górniczych (DzU nr 99, poz. 1003, z 2005 r.; nr 80,
poz. 695; oraz z 2007 r., nr 249, poz. 1853).
[9] prEN 14973:2013, PN-EN 12881-1:2014, PN-EN 12881-2+A1:2011, PN-EN ISO
340:2013, PN-EN ISO 284:2013, PN-EN 1554:2012.

Pobierz pełna wersję artykułu

Transkrypt

Podobne dokumenty

Pobierz broszurę

co oferujemy?