Subiecte 28 iulie 2020

Protecţia contra exploziilor pentru persoane şi utilaje

Subiectul protecţiei contra exploziilor îşi are originea în minerit. Amestecurile de metan şi aer care apar în extragerea cărbunelui şi sunt explozive într-un anumit raport erau eliminate cu explozii controlate până în a doua jumătate a secolului. Dar cum se procedează acum?

Aprinderea gazelor de mină nu mai este necesară datorită mai multor realizări tehnice şi de reglementări privind protecţia. Cu toate acestea, subiectul protecţiei contra exploziilor nu şi-a pierdut din importanţă. Acum este răspândit nu doar în minerit, ci şi în alte domenii, deoarece şi în acestea sunt prezente materiale explozive. Exemple comune includ industria chimică, industria petrolului şi gazelor naturale şi industria alimentară.

Privire rapidă asupra beneficiilor:

Utilizare economică a sistemelor
Timpi scurţi de punere în funcţiune şi depanare datorită conceptelor modulare
Costuri de utilizare reduse datorită tehnologiei care nu necesită întreţinere şi este rezistentă la vibraţii
Reglajele se pot efectua cu rapiditate datorită factorului de formă optim şi versatilităţii

Un amestec exploziv

În combinaţie cu oxigenul, aceste substanţe creează o „atmosferă explozivă periculoasă”. Dacă apare o suprafaţă fierbinte sau o scânteie electrică, acestea conduc rapid la o situaţie care trebuie prevenită în orice circumstanţe. Aceasta deoarece un astfel de eveniment poate vătăma multe persoane, fără a mai menţiona daunele aduse mediului ambiant sau sistemelor de producţie. Prin urmare, directivele şi legislaţia relevantă a statelor membre au devenit consacrate în Europa: directivele ATEX (Atmosphere explosible - atmosferă explozivă). Acestea includ directiva 1999/92/CE pentru operatorii de instalaţii şi directiva 2014/34/UE (fostă 94/9/CE) pentru producătorii de echipamente. Cele mai importante echivalente ale directivelor europene ATEX de pe piaţa americană sunt articolele corespunzătoare pentru „Locuri clasificate drept periculoase” (HazLoc) ale NEC şi CEC şi EAC Ex. Alte reglementări importante includ procesul de conformitate EAC (conformitate eurasiatică) pentru Rusia, Kazahstan şi Belarus, care înlocuieşte vechile procese de import GOST şi este foarte similar cu ATEX şi CE.

Protecţia contra exploziilor

Se operează în general o distincţie între protecţia primară contra exploziilor, cea secundară şi cea terţiară. Măsurile de protecţie protecţia primară contra exploziilor sunt destinate să prevină sau să limiteze generarea de atmosfere explozive. Măsurile de protecţie secundară contra exploziilor sunt utilizate pentru prevenirea aprinderii atmosferelor explozive, adică pentru prevenirea potenţialelor surse de aprindere. Măsurile de protecţia terţiară contra exploziilor sunt utilizate pentru limitarea efectelor unei explozii la niveluri aproape inofensive. Ca parte a unei evaluări de riscuri, care trebuie efectuată de fiecare operator de instalaţie, operatorul trebuie să întrebe dacă, este posibilă înlocuirea materialului potenţial exploziv cu prevenirea unei explozii ca parte a protecţiei primare contra exploziilor. Dacă aceasta nu este posibilă, operatorul instalaţiei are obligaţia de a clasifica instalaţia în funcţie de pericol şi să marcheze accesul. Modelul zonal este metoda cea mai utilizată în întreaga lume şi este specificată în directiva 1999/92/CE. În SUA şi Canada se practică frecvent o clasificare în „diviziuni”.

Zonele Ex

Modelul zonal clasifică zonele din instalaţie pe baza pericolelor prezente în Zonele 0, 1 şi 2 pentru atmosfere cu gaze şi 20, 21 şi 22 pentru atmosfere cu pulberi. Ca parte a analizei riscurilor, operatorul instalaţiei trebuie să evalueze cât de frecvent şi pentru cât timp pot apărea atmosfere explozive în diversele zone ale instalaţiei. În consecinţă, operatorul trebuie să împartă instalaţia în aceste Zone. Zona 0 şi Zona 20 sunt în acest caz cele mai periculoase (Fig.: Tabel cu descrierea zonelor). Exemplu: clasificarea zonală pentru un rezervor umplut cu petrol brut lichid şi include un presostat poate arăta ca în ilustraţia noastră.

Selectarea dispozitivelor

Toate dispozitivele care urmează a fi utilizate în Europa pentru atmosfere explozive în Zonele 0 şi 1 sau 20 şi 21 trebuie să fie certificate de un organism recunoscut şi trebuie să includă un marcaj listat în certificatul de testare de tip. Acest marcaj de identificare include informaţiile necesare pentru utilizarea în zone cu risc de explozie. Furnizează informaţii despre grupa şi categoria de echipamente. În privinţa grupei de echipamente, resursele operaţionale sunt împărţite în două grupe: dispozitive destinate utilizării în mine susceptibile de degajarea de gaze de mină (I) în categoriile M1 şi M2 şi dispozitive pentru alte aplicaţii (II) în categoriile 1, 2 şi 3, cu anexa G pentru gaze şi D pentru pulberi. Categoria indică Zona în care poate fi utilizat echipamentul. În plus, marcajul de identificare include informaţii despre tipul de protecţie, grupa de gaze sau pulberi şi clasa de temperatură dacă dispozitivul a fost testat în conformitate cu un standard. În general, există mai multe opţiuni pentru prevenirea unei explozii. Acestea au fost dezvoltate atent în ultimele decenii şi au fost luate în considerare în standardele respective. S-au definit diverse tipuri de protecţie pentru echipamentele electrice. Cu toate acestea, anumite tipuri de protecţie nu sunt adecvate pentru toate zonele. De exemplu, tipul de protecţie Ex n poate fi utilizat doar în Zona 2. În contrast, tipul de protecţie Ex i (siguranţă intrinsecă) este aprobat pentru echipamente până în Zona 0. Selectăm siguranţa intrinsecă pentru exemplul nostru. Este unul din cele mai preferate şi utilizate tipuri de protecţie.

Siguranţa intrinsecă

Tipul de protecţie este bazat pe principiul limitării energiei: valorile intensităţii, tensiunii şi puterii dintr-un circuit electric care intră în zona explozivă în timpul măsurării şi controlului, trebuie să fie suficient de mici încât să nu poată genera scântei sau temperaturi prea ridicate. Prin urmare, circuitele electrice cu siguranţă intrinsecă constau din echipamentele cu siguranţă intrinsecă şi echipamentele asociate. Acestea din urmă sunt instalate în afara zonelor Ex. Ce înseamnă aceasta pentru exemplul nostru cu rezervorul de petrol: mai întâi, echipamentul cu siguranţă intrinsecă, mai exact senzorul pentru presostat, trebuie să fie adecvat pentru instalare în Zona 1. Apoi, dispozitivul următor şi echipamentul asociat conectat la senzor trebuie să asigure că senzorul nu este alimentat cu mai multă energie decât poate face faţă fără să se încălzească. Nivelul de încălzire permis depinde de compoziţia atmosferei explozive, adică depinde de temperatura de aprindere a gazului utilizat. În plus, limitarea energiei trebuie să asigure imposibilitatea generării de scântei sau menţinerea scânteii sub energia de aprindere a gazului utilizat.