Теми 21 септември 2020 г.
Взривозащита за хора и машини

Темата за взривозащитата произхожда от миннодобивната промишленост. До втората половина на века смесите от метан и въздух, които се получават при добива на въглища и са взривоопасни при определено съотношение, са били обезвреждани чрез контролирани експлозии. Но как се извършва това сега?

Взривяването на газа гризу вече не е необходимо благодарение на появата на редица технически постижения и разпоредби за защита. Темата за взривозащитата обаче не е загубила значението си въпреки всичко това. Сега тя получи широко разпространение не само в минното дело, но и в други отрасли, тъй като и в тях се използват взривоопасни материали. Обичайните примери включват химическата промишленост, при производството на суров петрол или природен газ и в хранително-вкусовата промишленост.

Вашите предимства накратко:

Икономична експлоатация на системата
Бързо стартиране и обслужване благодарение на модулните концепции
Намалени експлоатационни разходи благодарение на необслужваемата и устойчива на вибрации връзка
Настройки могат да се правят бързо благодарение на оптималния форм-фактор и гъвкавостта

Взривоопасна смес

В комбинация с кислород тези вещества създават „взривоопасна атмосфера“. Ако се появи гореща повърхност или електрическа запалителна искра, това бързо води до ситуация, която трябва да бъде предотвратена при всякакви обстоятелства. По тази причина подобно събитие има потенциала да навреди директно на много хора, да не говорим за въздействията върху околната среда или производствените системи. Ето защо директивите на съответните държави-членки и законодателството, което се базира на тях, вече са добре утвърдени в Европа: директивите ATEX (взривоопасна атмосфера). Те включват Директива 1999/92/ЕО за операторите на завода и Директива 2014/34/ЕС (по-рано Директива 94/9/ЕО) за производителите на оборудване. Най-важните еквиваленти на европейските директиви ATEX на американския пазар са съответните членове за „класифицираните взривоопасни зони“ (HazLoc) на NEC и CEC и евразийската маркировка за съответствие EAC Ex. Други важни регламенти включват процедурата за оценка на съответствието EAC (Eurasian Conformity) за Русия, Казахстан и Беларус, която замества старите процедури за внос съгласно стандартите ГОСТ и е много подобна на ATEX и CE.

Взривозащита

Обикновено се прави разлика между първична, вторична и третична взривозащита. Мерките на първичната взривозащита са насочени към предотвратяване или ограничаване на генерирането на взривоопасна атмосфера. Мерките за вторична взривозащита се прилагат, за да се предотврати запалването на взривоопасни атмосфери – т.е. да се предотвратят потенциални източници на запалване. Мерките за третична взривозащита се прилагат за смегчаване на въздействията от взрив, като ги свеждат до почти безвредни нива. Като част от оценката на опасностите, която трябва да бъде извършена от всеки оператор на завод, на първо място операторът трябва да се запита дали – като част от първичната взривозащита – е възможно да се заменят потенциално взривоопасните материали, за да се избегне появата на взрив. Ако това не е възможно, то операторът на завода трябва да класифицира инсталацията в зависимост от опасността и да маркира достъпа. Зоновият модел е най-използваният в световен мащаб метод и е посочен в Директива 1999/92/ЕО. Класифициране на „разделения” често се среща в САЩ и Канада.

WDP_116_Vorsicht explosiv_Kläranlage.png

В резервоарите винаги има взривоопасни атмосфери – ето защо те представляват зона на Зона 0. Контролните вентили или изпускателните отвори са класифицирани като Зона 1. Там може да възникне взривоопасна атмосфера по време на нормална работа. Това обикновено не се случва в Зона 2, а ако такава атмосфера възникне, това е само за момент.

Ex зони

Зоновият модел класифицира зоните в заводите въз основа на намиращите се в тях опасности, на Зони 0, 1 и 2 за газообразни атмосфери и на 20, 21 и 22 за запрашени атмосфери. Като част от анализа на риска операторът на завода трябва да прецени колко често и за какви периоди от време могат да възникнат взривоопасни атмосфери в различните зони на инсталацията. Съответно операторът трябва да раздели завода на тези зони. В този случай Зона 0 и Зона 20 са най-опасните (фиг.: Таблица с описания на зоните). Пример: Класификацията на зоните на резервоар, който е напълнен с течен суров петрол и включва превключвател за налягане, може да изглежда както е показано на нашата илюстрация.

Избор на устройство

Всички устройства, които ще бъдат използвани в Европа за взривоопасни атмосфери в Зони 0 и 1 или 20 и 21, трябва да бъдат сертифицирани от признат орган и трябва да включват маркировка, посочена в сертификата за типово изпитване. Тази идентификационна маркировка съдържа необходимата информация за употреба във взривоопасни зони. Тя предоставя информация за групата и категорията на оборудването. По отношение на групата на оборудването оперативните ресурси се разделят на две групи: устройства за използване в мини, които са чувствителни към газ гризу (I) в категории M1 и M2 и устройства за всички други приложения (II) в категории 1, 2 и 3, с приложение G за газ и D за прах. Категорията показва зоната, в която може да се използва оборудването. Освен това идентификационната маркировка включва информация за вида на защитата, групата газ или прах и температурния клас, ако устройството е било тествано в съответствие със стандарта. За предотвратяването на взрив обикновено съществуват няколко варианта. Те бяха грижливо разработени през последните десетилетия и взети предвид в съответните стандарти. За електрическото оборудване бяха определени различни видове защита. Някои видове защита обаче не са подходящи за всички зони. Видът защита Ex n например може да се използва само в Зона 2. Видът защита Ex i (искробезопасност) за разлика от тях е одобрен за оборудване до Зона 0. За нашия пример избираме искробезопасността. Това е един от най-предпочитаните и широко използвани видове защита.

Искробезопасност

Видът на защитата се основава на принципа на ограничаване на енергията: Стойностите на тока, напрежението и мощността на една електрическа верига, която влиза във взривоопасната зона при измерване и контрол, трябва да бъдат достатъчно ниски, за да не могат да генерират искри или високи температури. Ето защо искробезопасните електрически вериги се състоят от искробезопасно оборудване и свързаното с него оборудване. Последното е инсталирано извън зоните Ex. Ето какво означава това за нашия пример с резервоара за петрол: На първо място, искробезопасното оборудване, а именно сензорът за превключвателя за налягане, трябва да е подходящо за монтаж в Зона 1. Второ, следващото устройство и свързаното с него оборудване, което е свързано към сензора, трябва да гарантира, че до сензора няма да достига повече енергия, отколкото той може да обработи, без да загрее. Нивото на допустимото нагряване зависи от състава на взривоопасната атмосфера, което означава, че то зависи от това колко висока или ниска е температурата на запалване на използвания газ. Освен това ограничаването на енергията трябва да гарантира, че не може да бъде генерирана запалителна искра, или че евентуална запалителна искра ще остане под енергията на запалване на използвания газ.

Проверка на искробезопасността

За вида защита „искробезопасност“ трябва да се вземе предвид още един важен аспект: данните за техническата безопасност. Това важи за искробезопасните оперативни ресурси и свързаното с тях оборудване. Информацията за Ui, Ii, Pi, Ci и Li разкрива максималните стойности, които дадено устройство може да абсорбира на входа, без да съществува риск защитната функция на искробезопасната електрическа верига да бъде неутрализирана. Информацията за Uo, Io, Po, Co и Lo показва максималните изходни стойности на оборудването. Сравнението се използва, за да се гарантира, че не се генерират значителни запалителни искри и че повърхността на искробезопасното оборудване не се нагрява повече, отколкото е допустимо за одобрената употреба. Стойностите трябва да се сравнят помежду им. В този случай е приложимо състоянието, което е показано на фигурата „Искробезопасност и проверка“. Това сравнение се нарича „Проверка на искробезопасността“. Подобно на всички останали документи, то трябва да бъде вписано в документа за взривозащита (вижте фигурата по-долу).

Две категории на огнезащита

Много устройства, особено така нареченото свързано електрическо оборудване, което обикновено трябва да се инсталира извън Ex зоната, често разполагат с допълнително одобрение за инсталиране в Зона 2. В такива случаи маркировките изглеждат така:

Пример за маркировка за инсталиране в Зона 2:

Ex II 3 G Ex nA IIC T4 Gc

Пример за маркировка за искробезопасност, която означава, че устройството може да бъде свързано с искробезопасен сензор или изпълнителен механизъм в Ex зоната, ако „Проверката на искробезопасността“ позволява това:

Ex II (1) G [Ex ia Ga] IIC

Новата директива 2014/34/ЕС (ATEX)

От 20 април 2016 г.е валидна новата директива ATEX 2014/34/ЕС. Тя включва нови изисквания по отношение на областите на приложение, концепцията, предлагането на пазара, акредитацията на тестовите органи и пазарния мониторинг. Бяха разширени задълженията на производителя по отношение на маркировката на оборудването и информацията за потребителя. Новата директива ATEX беше въведена като национален закон заедно с новия регламент за взривозащита на продуктите от 6 януари 2016 г. „Като общо правило, новата директива ATEX 2014/34/ЕС е адаптиране на директивата към по-скоро формалните изисквания на Решение № 768/2008/ЕО, без да се променя съществено директивата в сравнение със старата директива ATEX 94/9/ЕО“, според Berufsgenossenschaft Rohstoffe и chemische Industrie (BG RCI) [Взаимозастрахователно дружество на суровините и химическата промишленост]. Добрите новини: Всички устройства, сертифицирани преди 19 април 2016 г., не подлежат на нов тест. Директивата 2014/34/ЕС се прилага само към нови продукти.

Нов, недвусмислен регламент

Освен това трябва да се отбележи, че операторите на завода могат да станат „производители“ при определени обстоятелства и следователно също подлежат на изискванията на новата директива ATEX 2014/34/ЕС. Това се отнася до собственото производство, което в миналото се е разглеждало само като инсталиране. Сивите зони в старата директива са по-ясно регламентирани в новата. Според Немския национален институт по стандартизация (PTB) всички зони, които биха могли теоретично да бъдат продадени, тъй като те са, например мобилни, трябва да се разглеждат като собствено производство. Освен оценката на опасността и документа за взривозащита, се изискват също така ЕО декларация за съответствие и сертификат за типово изпитване на ЕО. Новият регламент за взривозащита определя §5 „Общи задължения на производителя“ по следния начин: „Ако производителят предлага на пазара продукти или производителят ги използва първо за собствени цели, то производителят трябва да гарантира, че те са проектирани и произведени в съответствие с основните изисквания за опазване на здравето и безопасността съгласно приложение II към Директивата 2014/34/ЕС.“ Това означава, че преди пускането в експлоатация съответните документи трябва да са попълнени. Новата директива ATEX посочва по-високи изисквания за „признатите“ органи по отношение на вариантите и оборудването за тестване, които, освен други неща, сега трябва да бъдат проверени в Брюксел. Освен това бяха въведени по-строги изисквания за мониторинг на пазара. Органът за пазарен надзор ще бъде засилен. Всеки икономически оператор, включително търговецът, трябва да предостави информация на органа за пазарен надзор относно това от кого е закупен продукта и на кого е бил продаден.

Вашето лице за контакти във WAGO!

Централен офис

Предложения за допълнителни услуги:

Процес 4.0

Интелигентни вериги за създаване на стойност

Цифрово трансформиране и реформиране на процесите: WAGO е вашият надежден партньор в разработването и внедряването на индивидуални решения.

Модулна процесна автоматизация

Бъдещето DIMA

Концепциите за модулните системи са решението за непрекъснато променящите се пазарни изисквания. WAGO ви подкрепя в процеса ви на развитие.

Теми 21 септември 2020 г. Взривозащита за хора и машини