Zagrożenia wybuchem pyłów w świetle dyrektyw Unii Europejskiej

napędy i sterowanie
Autor:  Zdzisław Dyduch  |  20-12-2010 00:00
W artykule podjęto próbę opisu zasad oceny zagrożenia wybuchem pyłu, zdefiniowanych w dyrektywach 1999/92/WE i 94/9/WE, a także metod realizacji tych zasad opisanych w odpowiednich normach europejskich. Przedstawiono specyficzne własności pyłów i obłoków pyłów odróżniające je od mieszanin gazów i par cieczy palnych z powietrzem. Omówiono parametry określające skłonność pyłów do zapalenia i skutki wybuchu. Z powodu szczególnych własności, jakimi charakteryzują się pyły i ich mieszaniny z powietrzem, zasadniczą treść artykułu poprzedzono kilkoma uwagami na ten temat.

Powstawanie źródeł zapłonu wiąże się na ogół, choć nie wyłącznie, z użytkowaniem urządzeń. Z tego powodu, tak przepisy, jaki i związane z nimi normy, dotyczące zagrożenia wybuchem pyłu, największą uwagę poświęcają właśnie urządzeniom. Dyrektywa [1] różnicuje wymagania stawiane urządzeniom zależnie od momentu, kiedy rozpoczęło się ich użytkowanie. Jeżeli nastąpiło to przed 30 czerwca 2003 r., dotyczą ich tylko wymagania zawarte w załączniku II część A dyrektywy. Wszystkie urządzenia, których użytkowanie rozpoczęło się po tym dniu, muszą spełniać wymagania obu części wspomnianego załącznika.

Część B załącznika II dyrektywy stwierdza, że urządzenia przeznaczone do pracy w atmosferach zagrożonych wybuchem muszą być wybrane na podstawie kategorii określonych w dyrektywie 94/9/WE [2]. Szczegółowe wymagania dla tych urządzeń i zasady ich doboru określają normy europejskie zharmonizowane z tą dyrektywą, a więc przede wszystkim norma PN-EN 1127-1 [6]. W przypadku urządzeń nieelektrycznych bardziej szczegółowo problemem tym zajmują się normy serii PN-EN 13463 [24-29]. Urządzeń elektrycznych przeznaczonych do pracy w atmosferach zagrożonych wybuchem dotyczą normy serii PN-EN 61241 [14-22]. Z punktu widzenia użytkownika takich urządzeń najważniejszą wydaje się norma PN-EN 61241-14 [20] określająca zasady ich doboru i instalacji.

Realizując postanowienia dyrektywy [1], użytkownik instalacji jest zobowiązany do zapobiegania niebezpieczeństwu zapłonu związanemu z wyładowaniami elektrostatycznymi. Zagrożenie związane z możliwością zainicjowania wybuchu przez wyładowania elektrostatyczne ściśle wiąże się z wartością minimalnej energii zapłonu pyłów występujących w rozpatrywanym obszarze. Jeśli są to pyły charakteryzujące się bardzo niskimi wartościami tego parametru, konieczne jest wprowadzenie tzw. profilaktyki antyelektrostatycznej. Jest to zbiór działań mających na celu zminimalizowanie prawdopodobieństwa wystąpienia wyładowań elektrostatycznych, którym towarzyszy wydzielenie niebezpiecznych ilości energii. Zakres tych działań i metody ich realizacji zawierają wytyczne [30].

Klasycznym przykładem pyłu, którego obecność wymusza profilaktykę antyelektrostatyczną, jest pył cukru.

Środki zapobiegające wybuchom lub ograniczające ich skutki

Wybuch mieszaniny pyłowo-powietrznej jest możliwy tylko przy jednoczesnym wystąpieniu obłoku pyłu o odpowiedniej koncentracji, źródła zapłonu o wystarczającej energii i utleniacza, którym zwykle jest tlen atmosferyczny. Obniżenie poziomu ryzyka można osiągnąć, zmniejszając częstotliwość występowania jednego z czynników decydujących o możliwości zaistnienia wybuchu. Ogólną filozofię zwalczania zagrożenia wybuchem pyłu przyjętą w krajach Unii Europejskiej wyrażają tzw. zasady zintegrowanego bezpieczeństwa przeciwwybuchowego [2, 4].

Zalecają one przedsięwzięcie trzech typów działań, w następującej kolejności: l zapobieganie w miarę możliwości, wytwarzaniu lub uwalnianiu atmosfery wybuchowej; l zapobieganie zapłonowi atmosfery wybuchowej; l w przypadku powstawania wybuchu - natychmiastowe powstrzymanie lub ograniczenie zasięgu płomienia i ciśnienia wybuchu.

Oczywiście środki zapobiegające wybuchom lub minimalizujące ich skutki mieszczą się w trzecim z tych działań.

Wciąż najpowszechniejszym sposobem ograniczania skutków wybuchu pyłu w zamkniętych obszarach instalacji są systemy odciążania wybuchu [23].

W ostatnich latach pojawiły się konstrukcje umożliwiające instalację systemów odciążania w pomieszczeniach bez wyprowadzania odciążanego wybuchu na zewnątrz. Konstrukcje te, obok niewątpliwych zalet, posiadają również pewne ograniczenia, o których należy pamiętać podczas projektowania sposobu zabezpieczenia instalacji. Prawidłowe zabezpieczenie przestrzeni odciążanej wymaga dodatkowo odizolowania jej w taki sposób, aby wybuch nie mógł przenieść się do sąsiednich części instalacji. Stosuje się w tym celu różnego typu systemy zapobiegające rozprzestrzenianiu się wybuchu [6], od prostych elementów biernych, takich jak np. zawory obrotowe, poprzez elementy aktywne, jak szybkodziałające zawory i klapy, aż do zapór przeciwwybuchowych.
 W PORTALU

POLECAMY W SERWISACH