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.

Verificarea siguranţei intrinsece

Un alt aspect important trebuie luat în considerare pentru tipul de protecţie „siguranţă intrinsecă”: datele privind siguranţa tehnică. Acestea există pentru resursele cu siguranţă intrinsecă şi echipamentele asociate. Informaţiile despre Ui, Ii, Pi, Ci şi Li dezvăluie valorile maxime pe care le poate absorbi un dispozitiv la intrare fără riscul de anulare a funcţiei de protecţie a circuitului electric cu siguranţă intrinsecă. Informaţiile Uo, Io, Po , Co şi Lo indică valorile maxime de ieşire ale echipamentului. Comparaţia este utilizată pentru a se asigura că nu se generează scântei semnificative şi că suprafaţa echipamentului cu siguranţă intrinsecă nu se înfierbântă peste limita aprobată. Valorile trebuie comparate între ele. În acest caz, este aplicabilă condiţia afişată în figura „Siguranţa intrinsecă şi verificarea”. Această comparare este denumită „Verificarea siguranţei intrinsece”. Ca toate celelalte documente, trebuie completată în documentul privind protecţia contra exploziilor (a se vedea figura de mai jos).

Două categorii de protecţie contra aprinderii

Multe dispozitive, în special aşa-numitele echipamente electrice asociate, care trebuie instalate în mod normal în afara zonei Ex, au adeseori aprobare suplimentară pentru instalare în Zona 2. În acest caz, marcajele arată astfel:

Exemplu de marcaj pentru instalare în Zona 2:

Ex II 3 G Ex nA IIC T4 Gc

Exemplu de marcaj pentru siguranţa intrinsecă care înseamnă că dispozitivul poate fi conectat cu un senzor sau dispozitiv de acţionare cu siguranţă intrinsecă în zona Ex dacă „Verificarea siguranţei intrinsece” permite acest lucru:

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

Noua directivă ATEX 2014/34/UE

Pe 20 aprilie 2016 a intrat in vigoare noua directivă ATEX 2014/34/UE. Aceasta include cerinţe noi în privinţa zonelor de aplicaţie, a conceptului, a punerii pe piaţă, a acreditării organismelor de testare şi a monitorizării pieţei. Au fost extinse obligaţiile producătorului în privinţa marcării echipamentelor şi informării utilizatorului. Noua directivă ATEX a fost implementată ca lege naţională care reglementează produsele pentru protecţia contra exploziilor din 6 ianuarie 2016. „Ca regulă generală, directiva ATEX 2014/34/UE este o adaptare a directivei conform cerinţelor mai formale ale deciziei nr. 768/2008/CE, fără modificarea substanţială a vechii directive ATEX 94/9/CE”, conform Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie (BG RCI) [Asociaţia de Asigurare Reciprocă a Industriei Materiilor Prime şi Industriei Chimice]. Vestea bună: toate dispozitivele certificate înainte de 19 aprilie 2016 nu sunt supuse unui nou test. Directiva 2014/34/UE se aplică doar produselor noi.

Reglementare nouă, lipsită de ambiguităţi

În plus, trebuie reţinut că operatorii de instalaţii pot deveni „producători” în anumite circumstanţe şi deci intră sub incidenţa noii directive ATEX 2014/34/UE. Aceasta se referă la producţia internă, care era considerată în trecut a fi doar instalare. Zonele gri din vechea directivă sunt reglementate mai clar în cea nouă. Conform PTB, toate zonele care pot fi teoretic comercializate deoarece, de exemplu, sunt mobile, trebuie considerate drept producţie internă. Pe lângă evaluarea pericolelor şi documentul privind protecţia contra exploziilor, aceasta necesită şi o declaraţie de conformitate CE şi un certificat de testare de tip CE. Noua reglementare privind protecţia contra exploziilor defineşte în §5 „Obligaţii generale ale producătorului” astfel: „Dacă producătorul comercializează produse sau dacă producătorul le utilizează în scopuri proprii, producătorul se va asigura că acesta sunt proiectate şi produse în conformitatea cu cerinţele importante privind sănătatea şi siguranţa conform anexei II a directivei 2014/34/UE.” Aceasta înseamnă că documentele respective trebuie să fie complete înainte de punerea în funcţiune. Noua directivă ATEX specifică cerinţe mai ridicate pentru organismele „recunoscute” în privinţa opţiunilor şi echipamentelor de testare care, prin altele, trebuie verificate acum în Bruxelles. În plus, s-au stabilit cerinţe mai stricte pentru monitorizarea pieţei. Autoritatea de supervizare a pieţei va fi consolidată. Fiecare agent economic, inclusiv distribuitorul, trebuie să informeze autoritatea de supervizare a pieţei despre provenienţa produsului şi despre destinatarul comercializării acestuia.

Persoana dvs. de contact la WAGO

WAGO Kontakttechnik Romania SRL

Oferte de servicii suplimentare:

Process 4.0

Lanţuri valorice inteligente

Transformarea digitala şi remodelarea proceselor: WAGO este partenerul dvs. de încredere pentru dezvoltare şi implementare individuală.

Automatizare a proceselor modulare

DIMA este viitorul

Conceptele de sisteme modulare sunt soluţia la exigenţele în continuă schimbare ale pieţelor. WAGO vă susţine procesul dvs. de dezvoltare.

Subiecte 28 iulie 2020 Protecţia contra exploziilor pentru persoane şi utilaje