Bezpieczeństwo pracy w przestrzeniach zagrożonych wybuchem Seminarium szkoleniowe Dnia 18.09.2015 roku Ogólnopolskie Stowarzyszenie Pracowników Służby BHP Oddział Lubuski z siedzibą w Zielonej Górze
Unormowania prawne w zakresie ochrony życia i zdrowia pracowników zatrudnionych w miejscach zagrożonych wybuchem Dyrektywa 1999/92/EC Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 16 grudnia 1999 roku w sprawie minimalnych wymagań mających na celu poprawę stanu bezpieczeństwa i ochrony zdrowia pracowników potencjalnie narażonych na ryzyko spowodowane atmosferami wybuchowymi. (dyrektywa Atex 137) Rozporządzenie ministra gospodarki, pracy i polityki społecznej z 29 maja 2003 r. w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy pracowników zatrudnionych na stanowiskach pracy, na których może wystąpić atmosfera wybuchowa (Dz. U. nr 107, poz. 1004)
Unormowania prawne w zakresie ochrony życia i zdrowia pracowników zatrudnionych w miejscach zagrożonych wybuchem Dyrektywa Rady 89/391/EWG z dnia 12 czerwca 1989 r. w sprawie wprowadzenia środków w celu poprawy bezpieczeństwa i zdrowia pracowników w miejscu pracy, Dz. U. L 183, z 29.6.1989, Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 94/9/WE z dnia 23 marca 1994 r. w sprawie zbliżenia ustawodawstwa Państw Członkowskich dotyczących urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem, Dz. U. L 100, z 19/4/1994,
Unormowania prawne w zakresie ochrony życia i zdrowia pracowników zatrudnionych w miejscach zagrożonych wybuchem Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 8 lipca 2010 r. w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy związanych z możliwością wystąpienia w miejscu pracy atmosfery wybuchowej (Dz.U. Nr 138 poz. 931) WPROWADZA DYREKTYWĘ 1999/92/EC Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 22 grudnia 2005 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem (Dz.U. Nr 263 poz. 2203) WPROWADZA DYREKTYWĘ 94/9/EC Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 14 stycznia 2004 w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy czyszczeniu powierzchni, malowaniu natryskowym i natryskiwaniu cieplnym (Dz.U. Nr 16 poz 156) Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2011 w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. Nr 109 poz. 719) Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690) Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 7 czerwca 2002 r. W sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy przetwórstwie tworzyw sztucznych. (Dz.U. Nr 81, Poz. 735)
Unormowania prawne w zakresie ochrony życia i zdrowia pracowników zatrudnionych w miejscach zagrożonych wybuchem PN-EN 1127-1:2001 Atmosfery wybuchowe. Zapobieganie wybuchowi i ochrona przed wybuchem. Pojęcia podstawowe i metodologia PN-EN 50014:2002 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Wymagania ogólne PN-EN 60079-10:2002 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Klasyfikacja przestrzeni zagrożonych wybuchem PN-EN 60079-17:2001 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Kontrola i konserwacja instalacji elektrycznych w przestrzeniach zagrożonych wybuchem (innych niż kopalniach) PN-EN 1149-1:1999 Odzież ochronna. Właściwości elektrostatyczne PN-EN 1149-3:2001 Odzież ochronna. Właściwości elektrostatyczne. Część 3 - Metody wyznaczania zaniku ładunku PN-E-05204 Ochrona przed elektrycznością statyczną. Ochrona obiektów, instalacji i urządzeń. Wymagania. PN-EN13355 Urządzenia Malarskie, Kabiny Zespolone, Wymagania Bezpieczeństwa PN-EN 60079-10-2:2009E Atmosfery wybuchowe - Część 10-2: Klasyfikacja przestrzeni - Atmosfery zawierające pył palny PN-EN 12981+A1:2010P Urządzenia malarskie - Kabiny malarskie do nanoszenia proszkowych organicznych wyrobów lakierowych -Wymagania bezpieczeństwa.
Wprowadzenie Do wybuchu dochodzi, jeżeli paliwo jest obecne w mieszaninie z powietrzem (tzn. wystarczającą ilością tlenu) w granicach wybuchowości, wraz ze źródłem zapłonu Dla gazów TLEN WYBUCH ŹRÓDŁO ZAPŁONU PALIWO
Wprowadzenie Do wybuchu dochodzi, jeżeli paliwo jest obecne w mieszaninie z powietrzem (tzn. wystarczającą ilością tlenu) w granicach wybuchowości, wraz ze źródłem zapłonu Dla pyłów
W przypadku wybuchu pracownicy są narażeni na ryzyko: niekontrolowanego działania ognia, ciśnienia, promieniowania termicznego, płomieni, fal uderzeniowych, latających szczątków, szkodliwych produktów pochodzących z reakcji i zubożenia niezbędnego do oddychania tlenu w powietrzu.
Przykłady zagrożeń wybuchem w rożnych gałęziach przemysłu
Przykłady zagrożeń wybuchem w rożnych gałęziach przemysłu cd.
Przykłady zagrożeń wybuchem w rożnych gałęziach przemysłu cd.
Pojęcia podstawowe gazowa atmosfera wybuchowa: Mieszanina substancji palnych w postaci gazu lub pary z powietrzem, w warunkach atmosferycznych, w której po zapaleniu, spalanie rozprzestrzenia się na całą nie spaloną mieszaninę. przestrzeń zagrożona wybuchem: Przestrzeń, w której występuje gazowa atmosfera wybuchowa lub można spodziewać się jej wystąpienia w takich ilościach, że wymaga to specjalnych środków zapobiegawczych dotyczących konstrukcji, instalowania i stosowania urządzeń. przestrzeń niezagrożona wybuchem: Przestrzeń, w której nie przewiduje się występowania gazowej atmosfery wybuchowej w ilościach wymagających specjalnych środków zapobiegawczych dotyczących konstrukcji, instalowania i stosowania urządzeń.
Pojęcia podstawowe Pomieszczenie zagrożone wybuchem (w całej swojej objętości), to pomieszczenie, w którym może wytworzyć się mieszanina wybuchowa, powstała z wydzielającej się takiej ilości palnych par lub mgieł, których wybuch mógłby spowodować przyrost ciśnienia przekraczający wartość 5 kpa
Pojęcia podstawowe Przestrzenie zagrożone wybuchem klasyfikuje się na strefy według częstotliwości i czasu występowania gazowej atmosfery wybuchowej, w następujący sposób: strefa 0: Przestrzeń, w której gazowa atmosfera wybuchowa występuje ciągle lub w długich okresach. strefa 1: Przestrzeń, w której pojawienie się gazowej atmosfery wybuchowej jest prawdopodobne w warunkach normalnej pracy. strefa 2: Przestrzeń, w której w warunkach normalnej pracy nie jest prawdopodobne pojawienie się gazowej atmosfery wybuchowej, a jeżeli pojawi się ona, to tylko rzadko i tylko na krótki okres.
Pojęcia podstawowe strefa 20: Przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu w powietrzu występuje stale, często lub przez długie okresy. strefa 21: Przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu w powietrzu może czasami wystąpić w trakcie normalnego działania strefa 22: Przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu w powietrzu nie występuje w trakcie normalnego działania, a w przypadku wystąpienia, utrzymuje się przez krótki okres.
Pojęcia podstawowe
Oznaczenia stref wybuchowych
Oznaczenia stref wybuchowych gazowych
Oznaczenia stref wybuchowych gazowych
Oznaczenia stref wybuchowych pyłowych
Pojęcia podstawowe granice wybuchowości: dolna granica wybuchowości (LEL): Stężenie gazu palnego lub pary palnej w powietrzu, poniżej którego atmosfera gazowa nie jest wybuchowa. górna granica wybuchowości (UEL): Stężenie gazu palnego lub pary palnej w powietrzu, powyżej którego atmosfera gazowa nie jest wybuchowa. 1) Odsyłacz krajowy: LEL jest skrótem angielskiego terminu lower explosive limit. W literaturze krajowej używa się skrótu DGW (dolna granica wybuchowości) 2) Odsyłacz krajowy: UEL jest skrótem angielskiego terminu upper explosive limit. W literaturze krajowej używa się skrótu GGW (górna granica wybuchowości)
Pojęcia podstawowe materiał palny: Materiał, który jest palny sam w sobie lub jest zdolny do wytwarzania gazu palnego, pary palnej lub mgły palnej. gaz palny lub para palna: Gaz lub para, które po wymieszaniu w pewnych proporcjach z powietrzem, tworzą gazową atmosferę wybuchową. temperatura zapłonu: Najniższa temperatura cieczy, w której, w pewnych znormalizowanych warunkach, ciecz wydziela parę w takich ilościach, że jest zdolna do utworzenia palnej mieszaniny pary z powietrzem. temperatura samozapłonu gazowej atmosfery wybuchowej: Najniższa temperatura ogrzanej powierzchni, przy której, w określonych warunkach, może wystąpić zapalenie substancji palnej w postaci mieszaniny gazu lub pary z powietrzem.
Pojęcia podstawowe materiały niebezpieczne pożarowo - rozumie się przez to następujące materiały niebezpieczne: a) gazy palne, b) ciecze palne o temperaturze zapłonu poniżej 328,15 K (55 C), c) materiały wytwarzające w zetknięciu z wodą gazy palne, d) materiały zapalające się samorzutnie na powietrzu, e) materiały wybuchowe i pirotechniczne, f) materiały ulegające samorzutnemu rozkładowi lub polimeryzacji, g) materiały mające skłonności do samozapalenia;
Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. Nr 109 poz. 719)
Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2011 w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. Nr 109 poz. 719)
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 8 lipca 2010 r. w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy związanych z możliwością wystąpienia w miejscu pracy atmosfery wybuchowej (Dz.U. Nr 138 poz. 931)
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 8 lipca 2010 r. w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy związanych z możliwością wystąpienia w miejscu pracy atmosfery wybuchowej (Dz.U. Nr 138 poz. 931)
Ocena ryzyka wystąpienia wybuchu Wytyczne do dokonania procesu oceny ryzyka dla atmosfer wybuchowych podane są w normie PN-EN 1127-1 na nią powołuje się rozporządzenie przy klasyfikacji miejsc pracy, na których mogą wystąpić atmosfery wybuchowe. Zgodnie z postanowieniami tej normy ocena ryzyka powinna zawierać następujące elementy składowe: identyfikacja zagrożenia, określenie prawdopodobieństwa wystąpienia atmosfery wybuchowej i jej objętości, określenie obecności źródeł zapłonu i prawdopodobieństwa wystąpienia efektywnych źródeł zapłonu (zdolnych do zapalania mieszaniny wybuchowej), określenie możliwych skutków wybuchu, oszacowanie ryzyka, rozważenie środków minimalizacji ryzyka.
Identyfikacja zagrożenia
Identyfikacja zagrożenia Zagrożenie wybuchem jest związane z możliwością wystąpienia w mieszaninie z powietrzem palnych par cieczy, gazów, mgieł, pyłów itp. Identyfikacja zagrożenia polega na określeniu charakterystyki występujących materiałów wybuchowych i źródeł emisji. Niezbędne w tym przypadku będzie określenie: 1. Własności substancji palnych: skłonność do tworzenia atmosfer wybuchowych, skłonność do samozapalenia, wpływ na siłę wybuchu.
Identyfikacja zagrożenia 2. Charakterystyki substancji palnych: wartość dolnej granicy wybuchowości (gazy, pary, pyły), gęstość względem powietrza (gazy, pary), temperatura zapłonu (ciecze), temperatura wrzenia (ciecze), lotność (ciecze), temperatura samozapalenia (gazy, pary, pyły), minimalna energia zapłonu iskrowego (gazy, pary, pyły), rozdrobnienie, czyli dyspersja (pyły), zawartości popiołu (pyły), zawartości wilgoci (pyły), maksymalny przyrost ciśnienia przy wybuchu w mieszaninie z powietrzem (gazy, pary), wartość ciepła spalania (pary, pyły), klasa wybuchowości (pyły), skłonność do detonacji (aerozole).
Określenie prawdopodobieństwa wystąpienia atmosfery wybuchowej Występowanie niebezpiecznej atmosfery wybuchowej zależy od: obecności substancji palnej, stopnia rozpraszania substancji palnej, stężenia substancji palnej w powietrzu w granicach wybuchowości, objętości atmosfery wybuchowej wystarczającej do spowodowania obrażeń lub zniszczeń w wyniku zapłonu.
Określenie prawdopodobieństwa wystąpienia atmosfery wybuchowej Przy ocenie prawdopodobieństwa występowania niebezpiecznej atmosfery wybuchowej należy odnieść się do definicji stref zagrożenia wybuchem, które podają ogólnie, jak często i w jakich sytuacjach dana strefa się tworzy: strefa 0 obszar, w którym atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę substancji palnych w postaci gazu, pary lub mgły z powietrzem występuje stale w długim czasie lub często; strefa 1 obszar, w którym atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę substancji palnych w postaci gazu, pary lub mgły z powietrzem może czasami wystąpić w trakcie normalnego działania; strefa 2 obszar, w którym atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę substancji palnych w postaci gazu, pary lub mgły z powietrzem nie występuje w trakcie normalnego działania, a w przypadku wystąpienia trwa tylko przez krótki okres;
Określenie prawdopodobieństwa wystąpienia efektywnych źródeł zapłonu Zdolność zapalająca źródła zapłonu powinna być rozpatrywana łącznie z właściwościami zapłonu substancji palnej. Prawdopodobieństwo występowania efektywnych źródeł zapłonu należy oszacować, uwzględniając wiedzę literaturową, która podaje zakresy prawdopodobieństwa ich wystąpienia i uwzględnić warunki panujące na stanowisku pracy (niezbędne w tym przypadku będzie wykorzystanie list kontrolnych).
Określenie prawdopodobieństwa wystąpienia efektywnych źródeł zapłonu Norma PN-EN 1127-1 wymienia rodzaje źródeł zapłonu, które należy wziąć pod uwagę przy analizie. Są to: 1) Gorące powierzchnie. 2) Płomienie i gorące gazy. 3) Iskry generowane mechanicznie. 4) Urządzenia elektryczne. 5) Prądy błądzące, katodowa ochrona przed korozją. 6) Elektryczność statyczna. 7) Uderzenie pioruna. 8) Fale elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej od 104 Hz do 3x1012 Hz. 9) Fale elektromagnetyczne od 3 1011 Hz do 3 1015 Hz. 10) Promieniowanie jonizujące. 11) Ultradźwięki. 12) Adiabatyczne sprężenie i fale uderzeniowe. 13) Reakcje egzotermiczne z włączeniem samozapalenia pyłów.
Określenie prawdopodobieństwa wystąpienia efektywnych źródeł zapłonu Ponieważ prawdopodobieństwo występowania efektywnych źródeł zapłonu powinno być oszacowane, przy uwzględnieniu możliwości ich pojawienia się (np. w trakcie normalnej pracy, konserwacji lub czyszczenia), klasyfikuje się je w następujący sposób: źródła zapłonu, które mogą występować ciągle lub często, źródła zapłonu, które mogą występować rzadko, źródła zapłonu, które mogą występować jedynie wyjątkowo. Ponadto, w odniesieniu do stosowanych urządzeń, klasyfikacja ta jest rozważana w stosunku do źródeł zapłonu, które mogą występować: w trakcie normalnego działania, w wyniku wadliwego działania, w wyniku rzadko występującego wadliwego działania.
Efektywne źródła zapłonu Gorące powierzchnie (np. urządzenia ogrzewcze, elektryczne, procesy związane z tarciem, itp.) Temperatura powierzchni grzewczych nie powinna przekraczać 2/3 x 450 ºC <= 300 ºC. W związku z powyższym wszystkie urządzenia występujące w strefach zagrożenia wybuchem winny być wykonane w klasie temperaturowej T3 - T6
Efektywne źródła zapłonu płomienie i gorące gazy (otwarty ogień) - Reakcja egzotermiczna z otwartym ogniem przebiega bardzo szybko, stąd ogień należy doźródeł najbardziej aktywnych. - Niedozwolone jest stosowanie otwartego ognia we wszystkich strefach zagrożenia wybuchem. W strefie 1 i w strefie 2 urządzenia z płomieniami są dopuszczalne jedynie gdy płomienie są bezpiecznie zamknięte i nie przekracza się temperatur, o których mowa w ppkt a), na ich zewnętrznych obudowach. - Powietrze potrzebne do spalania może być pobierane ze strefy 1 i strefy 2 tylko wtedy, gdy stosuje się odpowiednieśrodki ochronne. - Gorące gazy mogą być wprowadzone tylko wtedy, gdy jest zapewnione, że nie może być osiągnięta minimalna temperatura samozapłonu atmosfery wybuchowej
Efektywne źródła zapłonu iskry generowane mechaniczne - powstają m.in. w procesach tarcia orazścierania, w wyniku oddzielenia od ciał stałych (kamieni, skrawków metalu) cząstek o wysokiej temperaturze, będącej wynikiem energii używanej w procesie. - Wszystkie urządzenia przeznaczone do użytku w atmosferach wybuchowych, które mogą być źródłem iskier wytwarzanych mechanicznie, powinny być wykluczone jeżeli potencjalna atmosfera wybuchowa może zawierać jeden lub więcej z następujących gazów: acetylen, wodór, siarkowodór, tlenek etylenu, dwusiarczek węgla.
Efektywne źródła zapłonu urządzenia elektryczne - Źródła zapłonu mogą występować nawet przy bardzo niskich napięciach, tzn. również w instalacjach niskoprądowych (iskry elektryczne powstające podczas rozłączania i zamykania obwodów, prądy błądzące oraz poluzowania połączeń). - Wszystkie urządzenia elektryczne znajdujące się w zasięgu stref zagrożenia wybuchem, nie posiadające odpowiedniego stopnia ochrony przed wybuchem, mogą stanowić źródła zapłonu, w związku z czym powinny być projektowane, konstruowane, instalowane i utrzymywane zgodnie z odnośnymi Polskimi Normami będącymi odpowiednikami norm europejskich - m.in. wg PN (11) i (13). - Oprawy oświetleniowe, włączniki, rozdzielnice prądu winny posiadać na obudowie znaki wykonania przeciwwybuchowego Ex oraz posiadać dokumentacje (świadectwa dopuszczenia) do stosowania w przestrzeniach zagrożonych wybuchem.
Efektywne źródła zapłonu elektryczne prądy wyrównawcze (tzw. prądy błądzące) - pojawiają się w systemach przewodzących elektryczność, w wyniku zwarcia, indukcji lub wyładowania atmosferycznego. - We wszystkich strefach zagrożenia wybuchem wszystkim przewodzącym częściom instalacji - również tym, które nie sąsiadują z urządzeniami elektrycznymi - należy zapewnić kompensację potencjału zgodnie z obowiązującą w tym zakresie PN 50154. - W strefie 1 dla przewodzących części systemu, które nie sąsiadują z instalacjami elektrycznymi, dopuszcza się stosowanie dodatkowych mostków. - W strefie 2 zasadniczo dopuszczalne jest niestosowanie się do ww. wymagań, chyba że często występują łuki elektryczne lub iskry spowodowane prądami błądzącymi.
Efektywne źródła zapłonu elektryczność statyczna pojawianie się ładunków elektryczności statycznej możliwe jest zarówno w obecności materiałów przewodzących, jak i nie przewodzących (dielektryków). W przypadku naładowanych elementów wykonanych z materiałów nie przewodzących (dotyczy to głównie tworzyw sztucznych), możliwe jest wystąpienie wyładowań snopiastych, które mogą zapalać niemal wszystkie wybuchowe atmosfery gazów i par. Zabezpieczenie przed elektrycznością statyczną polega przede wszystkim na beziskrowym neutralizowaniu powstałych ładunków, bądź odprowadzaniu ich do ziemi, co najskuteczniej osiągamy przez uziemianie elementów przewodzących prąd, na których mogą zgromadzić się ładunki elektrostatyczne (włączając w to ciała stałe i ciecze).
Przykłady tworzenia się ładunków elektryczności statycznej
Efektywne źródła zapłonu wyładowania atmosferyczne jeżeli wyładowanie atmosferyczne wystąpi w atmosferze wybuchowej, zapłon jest nieuchronny. Istnieje również możliwość zapłonu ze względu na wysokie temperatury osiągane przez elementy przewodzące wyładowania. W miejscu uderzenia pioruna płyną silne prądy, które mogą tworzyć iskry w jego sąsiedztwie. Dlatego też aby uchronić atmosferę wybuchową od wyładowania atmosferycznego bądź jego skutków, jak również indukowania przez burzę wysokiego napięcia w urządzeniach, częściach i podzespołach, należy zastosować w obiekcie wymagane środki zabezpieczające, np. w postaci instalacji odgromowej.
Efektywne źródła zapłonu fale elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej od 10 4 Hz do 3 x 10 4 Hz - wysoka częstotliwość - emitowane np. przez odbiorniki radiowe, telefony bezprzewodowe, telefony komórkowe, generatory wysokiej częstotliwości, mogą przy dostatecznie dużym natężeniu pola spowodować zapłon mieszaniny wybuchowej. - Ogólnym środkiem zabezpieczającym jest zachowanie we wszystkich kierunkach bezpiecznej odległości pomiędzy elementami promieniującymi a odbierającymi promieniowanie w przestrzeni zagrożonej wybuchem. Jeżeli odległość nie może być zachowana, można zastosować np. ekranowanie.
Efektywne źródła zapłonu fale elektromagnetyczne od 3 x 10 11 Hz do 3 x 10 15 Hz promieniowanie w tym zakresie widma może być źródłem zapłonu np. w przypadku jego skupienia (np. przez soczewki, reflektory skupiające). W przypadku promieniowania laserowego, energia i natężenie nawet niezogniskowanego promienia mogą być wystarczające do spowodowania zapłonu.
Efektywne źródła zapłonu promieniowanie jonizujące generowane jest głównie przez lampy rentgenowskie i substancje radioaktywne
Efektywne źródła zapłonu Fale ultradźwiękowe zapłon substancji palnych może nastąpić w skrajnych przypadkach absorpcji energii ultradźwięków przez ciecze. Fale ultradźwiękowe o częstotliwości powyżej 10 MHz nie powinny być dopuszczone, jeśli jednak występują, to w strefie 1 i strefie 2 gęstość mocy generowanego pola akustycznego nie powinna być wyższa niż 1 mw/mm2
Efektywne źródła zapłonu reakcje chemiczne (egzotermiczne) - mogą stanowić źródło zapłonu gdy szybkość wytwarzania ciepła będzie większa od szybkości odprowadzania ciepła do otoczenia. - Zapłon może powstać też w wyniku reakcji chemicznych związanych z wydzielaniem się ciepła. Def. reakcja egzotermiczna - przemiana fizyczna lub chemiczna, w której energia oddawana jest przez reagenty do otoczenia, np. spalanie.
Efektywne źródła zapłonu reakcje chemiczne (egzotermiczne) Niemal rok po pożarze prokuratura ustaliła prawdopodobną przyczynę pojawianie się ognia w hali stoczni Sunreef Yachts w Gdańsku. Według biegłych mogła nią być reakcja chemiczna, do której doszło pojemniku żywicą używaną do laminowania kadłubów. Opinia biegłych wskazuje na egzotermiczną reakcję chemiczną, jako na przyczynę pożaru, która wystąpiła w trakcie procesu polimeryzacji niewykorzystanej do laminowania żywicy
OCENA ZAGROŻENIA WYBUCHEM POSTĘPOWANIE KLASYFIKACYJNE
OCENA ZAGROŻENIA WYBUCHEM POSTĘPOWANIE KLASYFIKACYJNE Ocena zagrożenia wybuchem pomieszczeń oraz przestrzeni zewnętrznych obejmuje wskazanie pomieszczeń zagrożonych wybuchem (w całej swojej objętości), a także wyznaczenie w pomieszczeniach i przestrzeniach zewnętrznych odpowiednich stref zagrożenia wybuchem. Celem klasyfikacji obszarów zagrożonych wybuchem jest optymalny do stopnia zagrożenia dobór urządzeń i warunków ich eksploatacji. Celem oceny zagrożenia wybuchem jest obliczenie maksymalnej masy substancji palnej, która może występować jednorazowo w przestrzeni powietrznej danego pomieszczenia.
OCENA ZAGROŻENIA WYBUCHEM POSTĘPOWANIE KLASYFIKACYJNE W postępowaniu klasyfikacyjnym bierzemy pod uwagę następujące parametry: parametry substancji palnych, opis procesów technologicznych, określenie atmosfery wybuchowej i wyznaczeniu przestrzeni zagrożonych wybuchem (pomieszczeń lub stref), określenie obecności efektywnych źródeł zapłonu, określenie źródeł emisji, ocenie stopnia wentylacji i jej wpływu na przestrzeń zagrożoną wybuchem.
Określenie przyrostu ciśnienia P w pomieszczeniu, Przyrost ciśnienia w pomieszczeniu P (w Pa), spowodowany przez wybuch z udziałem substancji palnych jest określany za pomocą równania: m max P max W V C st ρ P = m max V P C st max ρ W Maksymalna masa substancji palnych, tworzących mieszaninę wybuchową, jaka może wydzielić się w rozpatrywanym pomieszczeniu, Maksymalny przyrost ciśnienia przy wybuchu stechiometrycznej mieszaniny gazowo- lub parowo-powietrznej w zamkniętej komorze Współczynnik przebiegu reakcji wybuchu, uwzględniający niehermetyczność pomieszczenia, nieadiabatyczność reakcji wybuchu równy 0,17 dla palnych gazów i 0,1 dla palnych par, Objętość przestrzeni powietrznej pomieszczenia, stanowiąca różnicę między objętością pomieszczenia i objętością znajdujących się w nim instalacji, sprzętu, zamkniętych opakowań itp., Objętościowe stężenie stechiometryczne palnych gazów lub par Gęstość palnych gazów lub parzakład w temperaturze Inżynierii Środowiska pomieszczenia Pracy w normalnych warunkach pracy Kg Pa -- m 3 kg/ m 3
Określenie przyrostu ciśnienia P w pomieszczeniu, Objętościowe stężenie stechiometryczne palnych gazów lub par C st wyrażone jest równaniem C st = 1+ 1 4,84 β β = n C + n H 4 n Cl n O 2 β Stechiometryczny współczynnik tlenu w reakcji wybuchu -- n C Ilość atomów węgla w cząsteczce gazu lub pary n H n Cl n O Ilość atomów wodoru w cząsteczce gazu lub pary Ilość atomów cloru w cząsteczce gazu lub pary Ilość atomów tlenu w cząsteczce gazu lub pary
Określenie przyrostu ciśnienia P w pomieszczeniu, Masa palnych par m (w kg), wydzielających się w pomieszczeniu wskutek parowania cieczy z otwartej powierzchni, jest określana za pomocą równania: m = 9 10 F τ K P s M F Powierzchnia parowania cieczy (w m 2 ) - m 2 τ K P s Przewidywany maksymalny czas wydzielania się par Współczynnik parowania określony w tabeli (Dz.U.Nr 109, poz. 719) Prężność pary nasyconej w temperaturze pomieszczenia t w C (Dz.U.Nr 109, poz. 719) M Masa cząsteczkowa cieczy kg x kmol -1 S Pa
Określenie przyrostu ciśnienia P w pomieszczeniu, Maksymalna masa substancji palnej, jaka może wydzielić się do atmosfery, aby nie spowodować zagrożenia wybuchem w całej jej objętości jest wyrażona równaniem: m max P max m max = P V q sp ρ 0 P 0 c W T Maksymalna masa substancji palnych, tworzących mieszaninę wybuchową, jaka może wydzielić się w rozpatrywanym pomieszczeniu, Maksymalny przyrost ciśnienia nie powodujący uznania pomieszczenia jako zagrożonego wybuchem, równy 5 kpa q 0 Gęstość powietrza w temperaturze T równa 1,2 kg/m 3 kg/m 3 c p Ciepło właściwe powietrza, równe 1,01 x 10 3 J x kg -1 x K -1 J x kg -1 x K -1 V Objętość przestrzeni powietrznej pomieszczenia, stanowiąca różnicę między objętością pomieszczenia i objętością znajdujących się w nim instalacji, T Temperatura pomieszczenia w normalnych warunkach pracy -- q sp Ciepło spalania J/kg P 0 Ciśnienie atmosferyczne normalne, równe 101325 Pa Pa W Współczynnik przebiegu reakcji wybuchu, uwzględniający niehermetyczność pomieszczenia, nieadiabatyczność reakcji wybuchu równy 0,17 dla palnych gazów i 0,1 dla palnych par, p kg kpa m 3
Określenie stężenia palnych rozpuszczalników w funkcji dolnej granicy wybuchowości (LEL) W celu określenia stężenia palnych rozpuszczalników w funkcji LEL stężenie wyrażono jako CLEL. (procent LEL) C C LEL = 100 LEL Przeciętne stężenie wagowe wewnątrz kabiny malarskiej zależy od wydatku rozpuszczalników i przepływu powietrza wprowadzanego do kabiny malarskiej. C = M max + k Q 1 + min k 2 + k 3
Określenie stężenia palnych rozpuszczalników w funkcji dolnej granicy wybuchowości (LEL) C C LEL = 100 LEL M C= max + k 1 Q + k min 2 + k 3 C LEL Obliczona wartość maksymalnego stężenia palnych rozpuszczalników jako funkcja LEL w % % C k 1 k 2 k 3 Przeciętne stężenie palnych rozpuszczalników w powietrzu w kabinie malarskiej g/m 3 LEL Dolna granica wybuchowości rozpuszczalników lub mieszanin rozpuszczalników w 293 K. g/m 3 (jeżeli dane są nieosiągalne, należy przyjąć wartość 40 g/m 3 M max Maksymalna ilość ciekłego organicznego wyrobu lakierowego na godzinę g/h Q min Procent wagowy zawartości palnych składników w ciekłym organicznym wyrobie lakierowym w warunkach natrysku Szacunkowy procent palnych rozpuszczalników odparowanych wewnątrz kabiny malarskiej % Współczynnik bezpieczeństwa uwzględniający stężenie rozpuszczalników, jednorodność, a zwłaszcza, wysokie stężenie między pistoletem do natryskiwania a wyrobem i jego bliskim otoczeniem Minimalny przepływ Świerzego powietrza wprowadzonego do kabiny malarskiej, który rozcieńcza uwolnione palne rozpuszczalniki % m 3 /h
Określenie wymiarów obłoków wybuchowych jakie mogą powstać w obszarach zagrożonych. W przypadku wypływu farby z pistoletów malarskich, przy założeniu, że p n (nadciśnienie) wynosi co najmniej 4,0 bara, a wymiar otworu wynosi około 0,25 mm 2 - zasięg stożka emisji będzie wynosił: 0,55 ( p + 0,1) = 1, m R = 0,7 n 52 Zasięg stożka wypływu w zależności od ciśnienia w pistolecie lakierniczym Zasięg stożka [m] ciśnienie w pistolecie [bar] 1,30 3,00 1,42 3,50 1,52 4,00 1,62 4,50 1,71 5,00 1,81 5,50 1,89 6,00 2,06 7,00 2,21 8,00 2,36 9,00 2,50 10,00
Przykład 1: Pomieszczenie lakiernii
Znakowanie urządzeń przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem
Znakowanie urządzeń przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem
Znakowanie urządzeń przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem
Znakowanie urządzeń przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem
Znakowanie urządzeń przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem
Znakowanie urządzeń przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem
Znakowanie urządzeń przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem
Znakowanie urządzeń przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem
Znakowanie urządzeń przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem
Kategorie i grupy urządzeń elektrycznych
Klasy temperaturowe wg ATEX