Bezpieczeństwo pracownika w atmosferze zagrożonej wybuchem

Transkrypt

1 Bezpieczeństwo pracownika w atmosferze zagrożonej wybuchem Ochrona przed elektrycznością statyczną dr inż. Przemysław Kędzierski

2 Zastępca Przewodniczącego KT143 ds. elektryczności statycznej w PKN Członek Prezydium Polskiego Komitetu Elektrostatyki SEP Certyfikowany Koordynator ESD (nr uprawnień: ) wg PN EN : Koordynator ESD jest pracownikiem odpowiedzialnym za wdrażanie wymagań niniejszej normy (PN EN ). wg PN EN : Koordynator ESD jest osobą odpowiedzialną za wszelkie zagadnienia związane z ochroną przed wyładowaniami ESD (ElectroStatic Discharge), może ona być ekspertem mającym uprawnienia w zakresie ochrony przed wyładowaniami ESD.

3 obowiązujące przepisy EU Dyrektywa 2006/42/WE (maszynowa) Maszyny musza być skonstruowane tak aby zapobiegać bądź ograniczać powstawanie ładunków oraz musza posiadać układ ich rozładowywania Dyrektywa 2014/34/EU (ATEX) Stosując odpowiednie środki należy zapobiegać ładunkom elektrostatycznym, zdolnym do wywoływania niebezpiecznych wyładowań Dyrektywa 1999/92/WE (ATEX USERS) Pracodawca zapewnia pracownikowi odpowiednie środki ochrony indywidualnej wykonane z materiału, który nie będzie powodował wyładowań elektrostatycznych Dyrektywa 89/686/EWG Ubrania powinny być tak zaprojektowane aby nie mogły być źródłem iskry lub zapłonu spowodowanych przez ESD Ubrania nie mogą powodować iskry na skutek uderzeń, tarć, rażeń lub wstrząsów

4 w strefach zagrożonych wybuchem Dyrektywa 2006/42/WE Dyrektywa maszynowa Maszyny musza być skonstruowane tak aby zapobiegać bądź ograniczać powstawanie ładunków oraz musza posiadać układ ich rozładowywania Maszyny musza być skonstruowane tak, aby zapobiegać wszelkim zagrożeniom wybuchem powodowanym przez maszynę, gazy, ciecze lub opary wytwarzane przez nią

5 Dz. U. Nr 199, poz. 1228

6 w strefach zagrożonych wybuchem Dyrektywa 2014/34/EU (ATEX) Elektryczne i nieelektryczne wyposażenie w przestrzeniach zagrożonych wybuchem Należy zapobiegać, stosując odpowiednie środki, ładunkom elektrostatycznym zdolnym do wywołania niebezpiecznych wyładowań Dotyczy bezpieczeństwa i ochrony zdrowia od zagrożeń wynikających z występowania elektryczności statycznej.

7 Dz.U. 2016, poz. 817

8 w strefach zagrożonych wybuchem Dyrektywa 1999/92/WE (ATEX USERS) Minimalne wymagania bezpieczeństwa i ochrony zdrowia pracowników zatrudnionych na stanowiskach, gdzie może wystąpić atmosfera wybuchowa Należy prawidłowo ocenić zagrożenie Szczegółowe obowiązki pracodawców Pracownicy muszą być zaopatrzeni w ubiory zawierające materiały, które nie tworzą wyładowań elektrostatycznych.

9 Dz.U nr 138 poz. 931

10 w strefach zagrożonych wybuchem Dyrektywa 89/686/EWG Zaimplementowana Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 21 grudnia 2005 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla środków ochrony indywidualnej (Dz. U. Nr 259, poz. 2173) Ustawa o systemie oceny zgodności ROZPORZĄDZENIE PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO I RADY (UE) 2016/425 z dnia 9 marca 2016 r. w sprawie środków ochrony indywidualnej oraz uchylenia dyrektywy Rady 89/686/EWG

11 w strefach zagrożonych wybuchem Dyrektywa 89/686/EWG Ocena zgodności i wymagania bezpieczeństwa środków ochrony zdrowia Ubrania powinny być tak zaprojektowane aby nie mogły być źródłem iskry lub zapłonu spowodowanych przez ESD Ubrania nie mogą powodować iskry na skutek uderzeń, tarć, rażeń lub wstrząsów Wymagania bezpieczeństwa i higieny użytkowania sprzętu roboczego podczas pracy Sprzęt roboczy winien ochraniać pracowników przed ryzykiem wybuchów ŚOI przewidziane do użyto w strefach zagrożonych wybuchem powinny być zaprojektowane tak, aby nie mogły być źródłem iskry lub łuku elektrycznego spowodowanego elektrycznością statyczną.

12 Dz.U nr 259 poz. 2173

13 ROZPORZĄDZENIE 2016/425

14 Na szczeblu krajowym 1 Obwieszczenie Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2014 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Gospodarki w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać bazy i stacje paliw płynnych, rurociągi przesyłowe dalekosiężne służące do transportu ropy naftowej i produktów naftowych i ich usytuowanie (Dz.U poz ) Ustawa prawo budowlane Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 23 listopada 2016 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu podziemnych zakładów górniczych (Dz. U poz. 1118) Ustawa prawo geologiczne i górnicze Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 09 listopada 2016 w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących przechowywania i używania środków strzałowych i sprzętu strzałowego w ruchu zakładu górniczego (Dz. U poz. 321) Ustawa prawo geologiczne i górnicze

15 Na szczeblu krajowym 2 Obwieszczenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 17 lipca 2015 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie(dz.u poz. 1422) Ustawa prawo budowlane Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 lutego 2003 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania robót budowlanych (Dz. U Nr 47 poz. 401) Kodeks pracy Obwieszczenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 21 listopada 2014 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Transportu w sprawie warunków technicznych dozoru technicznego, jakim powinny odpowiadać urządzenia do napełniania i opróżniania zbiorników transportowych (Dz.U poz. 34) Ustawa o dozorze technicznym

16 Na szczeblu krajowym 3 Orzeczenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 sierpnia 2003 r. w sprawie o głoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Pracy i Polityki Socjalnej w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (Dz.U nr 169 poz. 1650) Kodeks pracy Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U nr 109 poz. 719) Ustawa o ochronie przeciwpożarowej Obwieszczenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 1 sierpnia 2013 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle rolnicze i ich usytuowanie (Dz.U poz. 81 ) Prawo budowlane

17 Dz.U poz. 1422

18 Dz.U nr 169 poz. 1650

19 Dz.U nr 109 poz. 719

20 Wyrób antystatyczny 20

21 Co oznacza anty(elektro)statyczność? 21

22 22

23

24 Skutki stosowania materiałów nieantystatycznych 24

25 Wyładowania ESD RÓWNOWAGA Gwałtowne i szybkie rozładowanie skumulowanego nadmiarowego ładunku przez przepływ impulsu prądowego między obiektami o różnym potencjale W powietrzu Koronowe (ulotowe) Snopiaste Stożkowe Iskrowe Snopiaste rozprzestrzeniające się Kontaktowe nie powoduje jonizacji powietrza brak zagrożenia wybuchem

26 26

27 ESD fizjologiczne oddziaływanie wyładowań Napięcie człowiek ziemia w kv Energia wyładowania w J Reakcja człowieka < 2,5 0 1 x 10-3 Nieodczuwalne 2,5-o 5 1 x ,5 x 10-3 Odczuwalne 5 8 4,5 x x 10-2 Lekkie ukłucie x ,5 x 10-2 Silne ukłucie ,5 x x 10-1 Lekki wstrząs x x 10-1 Średni wstrząs > 35 >2 x 10-3 Silny wstrząs

28 ESD oddziaływanie wyładowań

29 Po co to wszystko

30 Normy seria PN EN Zdolność materiałów i wyrobów do rozpraszania ładunku elektrostatycznego PN EN Metody badań stosowane do wyznaczania rezystancji i rezystywności płaskich materiałów stałych, używanych do zapobiegania gromadzeniu się ładunku elektrostatycznego PN EN PN EN PN EN Rezystancja elektryczna wykładzin podłogowych i gotowych podłóg PN EN Obuwie PN EN FIBC PN EN Metody oceny skuteczności ochrony przed elektrycznością statyczną, zapewnianej przez obuwie i podłogę w układzie z udziałem człowieka IEC Wrist straps IEC Ionization IEC Garments PN EN Wymagania ogólne PN EN Przewodnik użytkownika PN EN Właściwości i wymagania dotyczące klasyfikacji opakowań

31 Normy seria 1149 PN EN Metoda badania rezystywności powierzchniowej PN EN Metoda badania rezystancji skrośnej PN EN Metody badań do pomiaru zaniku ładunku PN EN Wymagania materiałowe i konstrukcyjne seria PN Atmosfery wybuchowe -- Część 0: Urządzenia -- Podstawowe wymagania IEC TS Amendment 1: Explosive atmospheres - Part 32-1: Electrostatic hazards, guidance IEC Explosive atmospheres - Part 32-2: Electrostatics hazards - Tests CLC TR Electrostatics - Code of practice for the avoidance of hazards due to static electricity seria (80079) PN EN Urządzenia nieelektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem -- Część 1: Podstawowe założenia i wymagania PN EN Rękawice ochronne -- Właściwości elektrostatyczne

32 Normy seria PN E 05200:1992 Terminologia PN E 05201:1992 Metody oceny zagrożeń wywołanych elektryzacja materiałów dielektrycznych stałych Metody oceny zagrożenia pożarowego i lub wybuchowego PN E 05202:1992 Bezpieczeństwo pożarowe i lub wybuchowe Wymagania ogólne PN E 05203:1992 Materiały i wyroby stosowane w obiektach oraz strefach zagrożonych wybuchem Metody badania oporu elektrycznego właściwego i oporu upływu PN E 05205:1997 Ochrona przed elektrycznością statyczna w produkcji i stosowaniu materiałów wybuchowych Wymagania PN E 05208:2002 Elektryczność statyczna Metody pomiaru Pomiar zdolności do elektryzacji PN EN ISO 284 PN EN ISO 8031

33 Normy IEC Electrostatics Part 6-1: Electrostatics control for healthcare general requirements for facilities Elektryczność statyczna Część 6-1: Kontrola parametrów elektrostatycznych w służbie zdrowia wymagania ogólne dla placówek Niniejsza norma ma zastosowanie do obiektów świadczących opiekę zdrowotną, takich jak szpitale, centra opieki i kliniki. Norma określa wymagania techniczne i zalecenia dotyczące kontroli zjawisk elektrostatycznych w placówkach ochrony zdrowia, w tym wymagania dla sprzętu, materiałów i produktów używanych do kontroli elektryczności statycznej. Wymagania niniejszej normy nie mają zastosowania do elektrycznego sprzętu medycznego określonego w normie IEC

34 Znormalizowane metody badań Parametry statyczne Rezystancja powierzchniowa RS Rezystancja skrośna RV Rezystancja między punktami RPP Rezystancja względem punktu uziemienia RGP Parametry dynamiczne Zdolność do elektryzacji Zdolność do rozpraszania ładunku Czas zaniku Potencjał powierzchniowy Natężenie pola elektrycznego Pojemność elektryczna

35 Rezystancja powierzchniowa Rezystancja powierzchniowa wyrażona w Ω rezystancja między elektrodami na tej samej powierzchni Rezystywność powierzchniowa zdolność materiału do ograniczania przepływu prądu po jego powierzchni, która zależy od rodzaju, struktury i czystości

36 Rezystancja powierzchniowa PN EN

37 Rezystancja skrośna Rezystancja skrośna Wyrażona w Ω rezystancja mierzona między elektrodami na przeciwnych stronach materiału Rezystywność skrośna Zdolność materiału do ograniczania natężenia przepływu prądu elektrycznego

38 Rezystancja skrośna (pionowa) PN EN

39 Rezystancja skrośna (pionowa) PN EN

40 Rezystancja skrośna rękawic PN EN PN EN czyli PN EN lub PN EN

41 Rezystancja między punktami

42 Rezystancja względem uziemienia Wyrażona w Ω całkowita rezystancja mierzona między elektroda stykającą się z powierzchnią badanego obiektu a uziemieniem (magistrala uziemiająca) pomiar PN EN

43

44

45 Pomiar napięcia elektrostatycznego

46 Elektryzacja ulotem LAPTOP Vmeter HV supply

47 Pomiar zdolności do rozpraszania ładunku

48 Pomiar natężenia pola elektrostatycznego

49

50 Zwalczanie ESD Uziemianie części metalowych i przewodzących Zwiększanie przewodności materiałów Zwiększanie RH Jonizacje powietrza Odpowiedni dobór materiałów Ekranowanie Stosowanie materiałów antystatycznych Zmianę warunków przebiegu procesów

51 Fundamenty ochrony przed ESD Wdrożyć wymagania norm i utworzyć strefę EPA Powołać osobę odpowiedzialna za kontrolę Określić progi i limity czułości Stosować systemy uziemień Nie używać izolatorów

52 Strefa EPA Ab c def ghi ESD PROTECTED AREA 52

53 EPA WYMAGANIA TECHNICZNE ŚRODEK OCHRONY PRZED ESD Przewody do opasek nadgarstkowych WERYFIKACJA ZGODNOŚCI Metoda badania Wartość graniczna SAFETY PIPS Migająca zielona dioda System opasek nadgarstkowych Czas zaniku ładunku za pomocą CPM czas zaniku < 10 s Uziemienie personelu Układ człowiek obuwie IEC Obuwie IEC Powierzchnie robocze, regały magazynowe i wózki IEC R g < 3,5 x 10 7 Ω R g < 1 x 10 9 Ω i napięcie na ciele człowieka < 100 V Rozpraszające 1 x 10 5 Ω <R< 1 x 10 8 Ω Przewodzące R< 1 x 10 5 Ω R g < 1 x 10 9 Ω Podłogi IEC R g < 1 x 10 9 Ω Wymagania dla strefy EPA Jonizacja Sprzęt do siedzenia Zanik (od 1 000V do 100V) Napięcie resztkowe IEC (8.6.3 z zastrzeżenie, że pomiar jest wykonywany w stosunku do uziemienia) < 20 s <±50 V R g < 1 x Ω Odzież IEC R p-p < 1 x Ω 53

54 Definicje ESDS element wrażliwy na wyładowanie EPA strefa chroniona przed ESD EPB wspólny punkt uziemienia

55 Uziemienie przykłady 55

56 Obuwie Systemy uziemień

57 Odzież Systemy uziemień

58 Pracownia elektrostatyki w GIG 58

59 Komora klimatyczna Kubatura komory 18 m 3 śluzy 26 m 3 59

60 Test chodzenia - napięcie max min max min max min max min sekretariat korytarz pokoj 106 pokoj 104

61 Test chodzenia - rezystancja opór [Mohm] żółta czarna żółta czarna żółta czarna żółta czarna żółta czarna żółta czarna żółta czarna żółta czarna zwykłe specjalne zwykłe specjalne zwykłe specjalne zwykłe specjalne pokój 104 korytarz sekretariat pokój 106

62 rezystancja w Ω ESD a RH 1,E+11 1,E+10 1,E+09 1,E+08 1,E+07 1,E+06 1,E+05 1,E+04 1,E wilgotność w % RH

63 rezystancja w Ω ESD a RH 1,E+12 1,E+11 1,E+10 elektroda model 850 elektroda paskowa na przeplocie 1,E+09 elektroda paskowa poza przeplotem materiał odniesienia 1,E+08 1,E wilgotność w % RH

64 rezystancja w Ω Buty 3,E+07 rezystancja układu człowiek obuwie podłoga 3,E+07 2,E+07 2,E+07 1,E ,E+06 1,E ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 miesiące

65 napięcie w V 250 test chodzenia dla skarpet - suche warunki moje grube sierzant cienkie krzyżyki buty

66 Praktyczne zastosowanie ESD Odpylanie gazów Elektroseparacja mieszanin cieczy i ciał stałych w celu wzbogacania lub rozdzielania Napylanie elektrostatyczne Malowanie elektrostatyczne Drukowanie elektrostatyczne Przędzenie elektrostatyczne elektrofotografia

67 Zakres akredytacji GIG PN-EN ISO 284: Taśmy transporterowe PN-EN :2008 PN-EN :1999 PN-E 05203:1992 PN-EN ISO 8031:2010 PN-EN 16350: PN-EN 50540:2010 PN-EN : PN-EN : PN-EN : PN-EN :2002 PN-EN :2006 PN-EN :2003 Odzież ochronna Odzież ochronna Urządzenia w atmosferach wybuchowych Rury i węże Rękawice ochronne Materiały metalowe i przewodzące Urządzenia w atmosferach wybuchowych Urządzenia w atmosferach wybuchowych Materiały stałe Materiały, wyroby i urządzenia antystatyczne Wykładziny podłogowe i gotowe podłogi Obuwie Opinie i interpretacje formułowane na podstawie wyników badań

68 Dziękuję za uwagę Przemysław Kędzierski 68