Tłumienie wybuchu Odciążanie wybuchu Odsprzęganie

Zabezpieczenia przeciwwybuchowe
Chroń siebie, personel, zakład produkcyjny oraz środowisko
przed niszczącą siłą wybuchu.
Tłumienie wybuchu
System HRD to najbardziej uniwersalna metoda ochrony aparatów
procesowych przed skutkami wybuchu. Dowiedz się jak działa, gdzie jest
stosowany i jakie ma zalety.
Odciążanie wybuchu
Odciążanie (tzw. odpowietrzanie) wybuchu stanowi alternatywę
dla systemu tłumienia wybuchu. Poznaj zalety i ograniczenia w
stosowaniu tej metody.
Odsprzęganie wybuchu
Odsprzęganie (tzw. odcięcie) wybuchu stanowi
ważny element zabezpieczeń przeciwwybuchowych.
Sprawdź dlaczego nie można lekceważyć jego
znaczenia.
Czy mój zakład jest zagrożony wybuchem?
W przemyśle coraz częściej dochodzi do poważnych wybuchów mieszanin
pyłowo-powietrznych. 24. stycznia 2010 r.
wybuch w Elektrowni Dolna Odra pozbawił życia jedną osobę, trzy inne zostały
poważnie ranne, a dwa budynki uległy
zawaleniu. Od stycznia 2009 do lutego
2010 do poważnych wybuchów doszło m.in. w zakładach produkcyjnych
Porta Drzwi, Siarkopol Tarnobrzeg, LNB
(mieszanki paszowe), oraz ZPU Prawda
(meble).
Poniższe opracowanie stanowi kompendium wiedzy na temat bezpieczeństwa
przeciwwybuchowego. Przedstawiono w
nim obowiązki nałożone na pracodawcę
przez polskie i europejskie prawo, a także
metody ochrony personelu, majątku zakładu i środowiska przed skutkami wybuchu.
Każdego dnia dochodzi do wybuchu palnych pyłów,
gazów lub par. Koszt systemu przeciwwybuchowego
to zwykle mniej niż 1% wartości powstałych strat, nierzadko jednak to pracownicy płacą najwyższą cenę...
Wymogi prawne nałożone na pracodawcę
Wymogi prawne zobowiązują pracodawcę do posiadania dokumentu
zabezpieczenia
przed
wybuchem
(DZPW) i jego okresowej aktualizacji.
Dokument ten sporządza się na podstawie oceny ryzyka. DZPW powinien
m.in. zawierać:
1. Opis środków ochronnych, które
zostaną podjęte w celu spełnienia wymogów określonych dyrektywą ATEX 137 oraz ograniczenia
szkodliwych skutków wybuchu.
2. Wykaz przestrzeni zagrożonych wybuchem wraz z ich klasyfikacją na
strefy.
3. Oświadczenie pracodawcy, że:
a) miejsce pracy, urządzenia, a także
Dyrektywa europejska
urządzenia ostrzegawcze są zaprojektowane, używane i konserwowane w sposób zapewniający bezpieczne i właściwe ich funkcjonowanie,
b) urządzenia spełniają wymagania przewidziane w przepisach
dotyczących minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa
i higieny pracy w zakresie użytkowania maszyn przez pracowników
podczas pracy,
c) została dokonana ocena ryzyka
związanego z możliwością wystąpienia atmosfery wybuchowej.
4. Terminy dokonywania przeglądu
stosowanych środków ochronnych.
Wybuch w Elektrowni Dolna Odra.
Źródło: www.lublin.com.pl
Polski odpowiednik
Dyrektywa 94/9/WE
ATEX 95
RMG z 22 grudnia 2005r. w sprawie zasadniczych wymagań dla urządzeń i systemów
ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem.
Dyrektywa 99/92/WE
ATEX 137
RMG z 8 lipca 2010r. w sprawie minimalnych wymagań, dotyczących bezpieczeństwa
i higieny pracy, związanych z możliwością wystąpienia w miejscu pracy atmosfery
wybuchowej.
Ograniczenie skutków wybuchu
Tłumienie wybuchu
Tłumienie wybuchu polega na identyfikacji początkowej fazy wybuchu oraz
wtrysku środka tłumiącego do wnętrza
chronionego urządzenia. W ten sposób
wybuch zostaje stłumiony, a ciśnienie wybuchu ograniczone do bezpiecznego poziomu. Czas liczony od wykrycia wybuchu
do jego stłumienia wynosi 0,0075
sekundy. Typowy system tłumienia wybuchu składa się z detektorów (czujniki
www.tessa.eu
ciśnieniowe i/lub optyczne), butli HRD z
czynnikiem tłumiącym, oraz centrali sterującej systemem.
Zadziałanie systemu warunkowane
jest zmianą ciśnienia ΔP w czasie Δt w
urządzeniu, zgodną z charakterystyką wybuchowości produktu. Aktywacja butli z
proszkiem tłumiącym następuje tylko gdy
zmierzona wartość ΔP/Δt odpowiada charakterystyce danego produktu.
1
Tłumienie wybuchu - butla HRD.
Zalety systemu tłumienia wybuchu
• skutki wybuchu zostają zminimalizowane i ograniczone do wnętrza
chronionego urządzenia,
• możliwość ochrony instalacji umiejscowionych zarówno wewnątrz, jak i na
zewnątrz hali/budynku,
• najwyższy poziom ochrony personelu
przed skutkami wybuchu,
• brak pożaru po wybuchu,
• brak uszkodzeń/deformacji chronionego urządzenia,
• możliwość stosowania dla produktów
szkodliwych/toksycznych,
• rozwiązanie zaakceptowane przez
przemysł farmaceutyczny i spożywczy,
• rozwiązanie wielokrotnego użytku.
2
3
1
Tłumienie wybuchu: 1. suszarnia rozpyłowa, 2. młyn węgla, 3. filtr.
Odciążanie (odpowietrzanie) wybuchu
Odciążanie wybuchu polega na odprowadzeniu skutków wybuchu poza chroniony aparat do atmosfery, w kontrolowany
sposób. Stosuje się w tym celu membrany
i panele odpowietrzające o zadanym ciśnieniu otwarcia i określonej powierzchni.
Charakter produktu i procesu, wytrzymałość konstrukcyjna i objętość chronionego
aparatu determinują, w procesie obliczeń,
niezbędną powierzchnię odciążenia.
Właściwy dobór panelu odpowietrzającego wynika z warunków pracy instalacji,
na której ma on zostać zainstalowany.
Aparaty położone wewnątrz zamkniętych pomieszczeń można zabezpieczać
poprzez panele odciążające z kanałem
odprowadzającym ciśnienie, płomień,
spalony i niespalony produkt poza aparat i budynek do atmosfery. Jednakże nie zawsze można zastosować ten
sposób ochrony, ze względu na położenie
aparatów, bądź niedozwoloną długość
kanału.
Współczesna myśl techniczna oferuje
także tzw. bezpłomieniowe odpowietrzenie wybuchu Q-Rhor i Q-Box. Systemy te pozwalają odciążyć wybuch w
pomieszczeniach zamkniętych. Jest to
możliwe dzięki ich konstrukcji, która zatrzymuje palące się, spalone i niespalone
cząstki produktu, a także płomień we
wnętrzu aparatu. Zredukowane ciśnienie
wybuchu jest odprowadzane przez perforowaną część zabezpieczenia.
Zabezpieczenie do bezpłomieniowego odciążania wybuchu.
Panele odciążające wybuch.
1
Odciążanie wybuchu:
1. podajnik kubełkowy znajdujący
się w zamkniętym pomieszczeniu (zabezpieczenie do bezpłomieniowego odciążania wybuchu),
2. filtr powietrza znajdujący się
na otwartej przestrzeni (panele
odciążające wybuch).
2
Odsprzęganie (odcięcie) wybuchu
Aparaty będące w ciągu technologicznym są połączone rurociągami,
kanałami lub przesypami, poprzez które w momencie wybuchu może przedostać się płomień oraz fala ciśnienia.
Zgodnie z obecną wiedzą inżynierską
oraz obowiązującymi przepisami taka sytuacja jest niedozwolona. Przeniesienie
www.tessa.eu
się skutków wybuchu może doprowadzić do zniszczenia sąsiednich aparatów
lub całej instalacji procesowej.
W związku z powyższym niezbędne
jest aby każdy układ zabezpieczający
przed skutkami wybuchu obejmował również odsprzęganie wybuchu.
Jako system odsprzęgania wybuchu
2
Odsprzęganie wybuchu - butla HRD.
stosuje się:
1.
2.
3.
4.
5.
Separację proszkową HRD.
Zawory zaciskowe QV.
Klapy zwrotne.
Zasuwy odcinające.
Zawory celkowe w wykonaniu
przeciwwybuchowym.
6. Śluzy ciśnieniowe.
7. Zawory Ventex.
1
Każde z wymienionych rozwiązań stosuje się w innych warunkach procesowych,
a dobór odpowiedniego systemu zależy
również od sposobu zabezpieczenia poszczególnych aparatów.
Wszystkie układy odsprzęgające muszą posiadać certyfikat ATEX jednostki
notyfikowanej.
Odsprzęganie wybuchu:
1. kanał gorącego/czystego
powietrza odcięty poprzez
zawór Ventex.
2. kanał brudnego powietrza
odcięty poprzez system HRD.
2
Uziemienia elektrostatyczne
Człowiek którego pojemność elektryczna wynosi 200 pF jest w stanie
naładować się elektrycznie do poziomu
10000 V. W takim przypadku energia
uwolniona w czasie wyładowania elektrostatycznego wynosi 10 mJ. Wartość
ta wielokrotnie przekracza minimalną energię zapłonu gazów, par cieczy
oraz części pyłów. Przykładowo zakres
minimalnej energii zapłonu gazów
Obiekt
Pojemność [pF]
i par cieczy mieści się w granicach
0.2 – 2.0 mJ. Natomiast energia niezbędna do zapłonu pyłów mieści się w
granicach 1 - 100 mJ.
Poniższa tabela przedstawia wartości energii jaka jest uwalniana podczas
wyładowania elektrostatycznego z przykładowych obiektów.
Konfrontacja danych z tabeli z wartościami minimalnych energii zapłonu po-
dla 10 kV
dla 30 kV
500
250
2250
Człowiek
200
10
90
Stalowe wiadro
20
1
9
Kołnierz DN100
10
0,5
4,5
Energia uwalniana podczas wyładowania elektrostatycznego.
Źródło: UK IChemE
www.tessa.eu
Wyładowania elektrostatyczne to jedna z najczęstszych przyczyn katastrof przemysłowych.
Prowadzą one do olbrzymich strat materialnych,
a niejednokrotnie do śmierci pracowników.
Większości wypadków można by zapobiec
poprzez zastosowanie atestowanych systemów
uziemiających .
Uwolniona energia [mJ]
Cysterna drogowa
System kontroli uziemienia. System zapobiega wyładowaniom elektrostatycznym
podczas napełniania i opróżniania cystern samochodowych oraz kontroluje poprawność
uziemienia.
Klapa zwrotna z możliwością
kontroli poprawnego działania.
zwala stwierdzić, iż zarówno w przypadku
gazów, par cieczy oraz pyłów, wyładowania elektrostatyczne stanowią poważne
zagrożenie wybuchowe.
Prawdopodobieństwo wystąpienia wybuchu wzrasta wraz z ilością operacji jakim
te substancje są poddawane. Do operacji
najbardziej zagrożonych wybuchem, w
wyniku wyładowania elektrostatycznego,
należą:
• załadunek / rozładunek cystern drogowych i kolejowych,
• napełnianie / opróżnianie zbiorników
magazynowych,
• przelewanie i dozowanie,
• mieszanie (mieszalniki, dissolvery),
• transport rurociągami.
3
Wybuch w fabryce farb Chespa.
Straty wyniosły ok 40 mln zł. Przyczyną wybuchu prawdopodobnie były
wyładowania elektrostatyczne.
Źródło: www.lublin.com.pl
Wybuch w Barton Solvents
Wichita. 12 osobom udzielono pomocy medycznej, 6000 mieszkańców
ewakuowano z miasta. Zniszczeniu
uległ park zbiorników.
Źródło: www.csb.gov
GRUPA WOLFF: TESSA - ATEX - LEWTECH
KOMPLEKSOWE WYKONAWSTWO INWESTYCJI W ZAKRESIE BEZPIECZEŃSTWA WYBUCHOWEGO:
ETAP PROJEKTOWY
• wstępna analiza ryzyka
• ograniczenie stref zagrożonych wybuchem
• eliminacja krytycznych punktów projektu
ETAP WYKONAWCZY
• nadzór pod kątem bezpieczeństwa
• montaż systemów bezpieczeństwa
• wdrożenie optymalnych rozwiązań tech
TESSA - prace pod klucz
ETAP POWYKONAWCZY
• uruchomienie wdrożonych systemów
• serwis systemów bezpieczeństwa
• powykonawcza analiza ryzyka
KONTAKT:
TESSA Wolff i Synowie Sp. J.
ul. Pasternik 94A, 31-354 Kraków
tel./fax 12 632 81 41
• Bezpieczeństwo wybuchowe
• Prewencja ATEX
• Ograniczanie stref zagrożonych wybuchem
• Projektowanie
Oddział Bytom
• Bezpieczeństwo procesowe
ul. Zabrzańska 30, 41-907 Bytom
tel./fax 32 733 37 54
• Transport i obróbka materiałów sypkich
• Transport i obróbka substancji ciekłych
• Technologie chemiczne
www.tessa.eu | [email protected]
KONTAKT:
ATEX - prace specjalistyczne
• Opracowanie analizy ryzyka
• Opracowanie dokumentu zabezpieczenia przed wybuchem
• Wyznaczenie stref zagrożonych wybuchem
ATEX Wolff i Wspólnicy Sp. J.
ul. Pasternik 94 A, 31-354 Kraków
tel./fax 12 632 81 41
• Certyfikacja maszyn
• Weryfikacja dokumentacji technicznej
• Inwentaryzacja instalacji procesowych
• Opinie techniczne i ekspertyzy
• Nadzór nad bezpieczeństwem
• Odbiór inwestycji
www.atex137.pl | [email protected]
LEWTECH - produkcja i montaż
KONTAKT:
• Urządzenia przemysłowe
LEWTECH Wolff i Wspólnicy Sp. J.
ul. Pasternik 94 A, 31-354 Kraków
tel./fax 12 632 81 41
• Zbiorniki i leje
• Konstrukcje stalowe
• Instalacje odpylania
Zakład produkcyjny
• Centralne odkurzanie
87-522 Ostrowite, Powiat Rypiński
tel./fax 54 270 12 62
• Transport pneumatyczny
• Montaże / demontaże
• Remonty maszyn i urządzeń
• Usługi ślusarskie
www.lewtech.eu | [email protected]
• Elektro-automatyka
www.tessa.eu
4
ZABEZPIECZENIA PRZECIWWYBUCHOWE
ZABEZPIECZENIA PROCESOWE
Prace „pod klucz”
Tłumienie wybuchu
Odciążanie (odpowietrzanie) wybuchu
Odsprzęganie (odcięcie) wybuchu
Uziemienia elektrostatyczne
Płytki bezpieczeństwa
Zawory bezpieczeństwa
Zawory oddechowe
Przerywacze płomienia
Instalacje transportujące
TRANSPORT I OBRÓBKA
M AT ER IA ŁÓW SY P K I C H
Odpylanie / centralne odkurzanie
Mielenie na sucho
Przesiewanie / segregacja
Granulacja, suszenie, chłodzenie,
kalcynacja, powlekanie
Załadunek/rozładunek big-bagów
Próbobiernie materiałów sypkich
Zawory
TRANSPORT I OBRÓBKA
SU BSTAN C JI C IE K ŁY C H
Separatory magnetyczne
www.tessa.eu
Mielenie na mokro /
mieszanie / odgazowanie
Pompy
Aparaty emaliowane
Płatkownice (suszenie/krzepnięcie)
5
Wersja 04.04.12