Obecność gazów palnych wymaga stosowania specjalnego sprzętu.
Zapalenie zapałki w otoczeniu zawierającym palny gaz jest skrajnie niebezpieczne ? najlżejszą konsekwencją są obrażenia ciała i zniszczenie mienia. Niewłaściwe prowadzenie wzorcowania przyrządów w takim zagrożonym obszarze może być równie niebezpieczne.
Materiały i płyny stosowane w niektórych procesach mogą stwarzać zagrożenie dwojakiego rodzaju: mogą zapalić się same lub ich opary utworzą mieszanki wybuchowe.
Dobrym przykładem mogą być tutaj różnego rodzaju węglowodory, spotykane w kopalniach, rafineriach ropy naftowej i fabrykach chemicznych. Związki te są palne, ale w normalnej sytuacji, kiedy znajdują się wewnątrz zbiorników i rurociągów, a instalacje te są szczelnie zamknięte, zewnętrzny płomień nie może spowodować zapłonu. Istnieje jednak możliwość wystąpienia sytuacji awaryjnych, pojawi się nieszczelność i wyciek, w wyniku których w otoczeniu może pojawić się tak duże stężenie węglowodorów, że otwarty ogień spowoduje ich zapalenie lub wybuch. Skutki mogą być wtedy katastrofalne.
Pozornie ?bezpieczne? gałęzie przemysłu
Węglowodory oraz inne ciecze palne występują nie tylko w przetwórstwie ropy naftowej i zakładach chemicznych. Dla przykładu, paliwo, jakim jest gaz ziemny, wykorzystuje się praktycznie w każdej gałęzi gospodarki, zaczynając od rolnictwa i branży spożywczej, poprzez przemysł papierniczy, farmaceutyczny i energetykę, a na gospodarce wodno-ściekowej i handlu detalicznym kończąc.
Wiele materiałów i cieczy stosowanych w pozornie ?bezpiecznych? gałęziach przemysłu to substancje łatwopalne. Jako przykład może służyć instalacja uzdatniania wody. Woda w takim miejscu nie jest kojarzona z zagrożeniem, a jednak w niektórych procesach technologii uzdatniania stosowane są substancje łatwopalne i niebezpieczne. Oznacza to, że pewne strefy wewnątrz stacji przygotowania wody można uważać za obszary zagrożenia wybuchem.
Podobne zagrożenia występują także w zakładach spożywczych. Ekstraktory służące do wypłukiwania oleju rzepakowego lub reaktory do uwodorniania w procesie produkcji margaryny to instalacje, wokół których stale istnieje niebezpieczeństwo wybuchu.
Jak zabezpieczyć się i jakie powinny być etapy zapewniania bezpieczeństwa procesu technologicznego?
Bardzo ważne jest sprawdzenie i dokładne wyznaczenie stref niebezpiecznych. Kolejnym krokiem jest dobór aparatury, która jest przystosowana do pracy w takich warunkach i zapewni bezpieczne prowadzenie procesu produkcyjnego. Ostatnim elementem jest bezpieczne kontrolowanie i konserwacja urządzeń w strefach zagrożenia.
Wymagania sprzętowe w obszarach zagrożenia
Urządzeniom przeznaczonym do pracy w strefach zagrożenia wybuchem są nadawane specjalne oznaczenia, które informują o tym, w jakich warunkach urządzenia te mogą być stosowane, oraz o zastosowanej koncepcji ochrony.
Przez warunki stosowania rozumie się tutaj częstotliwość występowania zagrożenia oraz klasę temperaturową i grupę wybuchowości, do której należystwarzający zagrożenie gaz lub para.
Atmosfery wybuchowe zostały podzielone na grupy w zależności od energii powodującej ich zapłon. Im niższa energia zapłonu, tym niebezpieczniejsze medium. Poniżej pokazano oznaczenia poszczególnych grup i przykłady gazów do nich zaklasyfikowanych:
-
grupa IIC ? acetylen, wodór,
-
grupa IIB ? etylen,
-
grupa IIA ? propan.
Grupa IIC zawiera gazy o niższej energii zapłonu, a IIA ? o wyższej.
Dodatkowo gazy i pary podzielono na klasy temperaturowe z uwagi na temperaturę samozapłonu. Poniżej pokazano wartości temperatur samozapłonu dla poszczególnych klas:
-
T1 ? powyżej 450°C,
-
T2 ? powyżej 300 do 450°C,
-
T3 ? powyżej 200 do 300°C,
-
T4 ? powyżej 135 do 200°C,
-
T5 ? powyżej 100 do 135°C,
-
T6 ? powyżej 85 do 100°C.
Ze względu na częstotliwość występowania zagrożenia wyróżnia się następujące strefy:
-
strefa 0 (Zone 0) ? substancja palna jest stale obecna,
-
strefa 1 (Zone 1) ? substancja palna występuje okresowo,
-
strefa 2 (Zone 2) ? substancja palna występuje wyjątkowo.
W przypadku urządzeń pomiarowych przeznaczonych do pracy w strefach wybuchowych najczęściej obecnie stosowaną koncepcją ochrony jest iskrobezpieczeństwo. Najprościej mówiąc, iskrobezpieczeństwo polega na takim zaprojektowaniu urządzenia, żeby ilość oddawanej przez nie energii była ograniczona do poziomu, który nie spowoduje zapłonu palnej mieszanki gazowej.
Jako przykład oznaczenia zgodnego z dyrektywą ATEX stosowanego dla aparatury pomiarowej można podać oznaczenie kalibratora Beamex. Cecha Ex ia IIC T4 oznacza, że przyrząd ma wykonanie iskrobezpieczne (ia), może być stosowany w strefach zagrożenia wybuchem gazów i par należących do grupy IIC, a temperatura obudowy podczas pracy nie będzie wyższa niż 135°C, przy temperaturze otoczenia do 50°C.
Sposoby wzorcowania w obszarach zagrożenia
Do monitorowania i sterowania procesami w obszarach zagrożenia wybuchem stosowane są przyrządy, które mają odpowiednie wykonania i dopuszczenia. Najczęściej mierzonymi wielkościami są: przepływ, poziom, ciśnienie i temperatura. Część z tych przyrządów należy okresowo sprawdzać, a w razie potrzeby także kalibrować. Najprostszym rozwiązaniem jest zdemontowanie urządzeń i przeprowadzenie ich wzorcowania na stanowisku do kalibracji w warsztacie poza strefą. Niestety, w wielu przypadkach nie ma takiej możliwości i wzorcowanie trzeba przeprowadzać w miejscu zamontowania miernika. Służby zajmujące się utrzymaniem ruchu mogą w takich sytuacjach wykorzystać kalibratory w wykonaniu Ex, pozwalające na bezpieczną pracę wewnątrz strefy wybuchowej.
Iskrobezpieczeństwo ? najpopularniejszy sposób ochrony
Najnowsze kalibratory dostępne na rynku to urządzenia przenośne w wykonaniu iskrobezpiecznym. Przyrządy te mogą być stosowane do kalibracji i kontroli: przetworników ciśnienia, czujników rezystancyjnych i termoelementów, a także sygnałów elektrycznych (napięcia, prądu, częstotliwości).
Dla użytkowników ważne jest, by łącząc przenośny kalibrator z zewnętrznymi modułami pomiarowymi uzyskali kompletny system kalibracji, przeznaczony do stosowania w warsztatach i laboratoriach. Rozwiązanie takie pozwala na znaczne oszczędności, ponieważ zarówno w laboratorium, jak i na instalacji wykorzystuje się to samo urządzenie.
Należyzwrócić także uwagę na oprogramowanie dostarczane wraz z systemem kalibracji. W najnowocześniejszych rozwiązaniach oprogramowanie umożliwia gromadzenie informacji o badanych urządzeniach oraz planuje pracę laboratorium. Wprowadzone wymagania użytkowe pozwalają na automatyczne tworzenie harmonogramów prac i wzorcowań, a także automatyczne prowadzenie kalibracji, tworzenie dokumentacji oraz śledzenie historii kalibracji poszczególnych urządzeń. System pomaga użytkownikom zapanować nad obsługą wielkiej ilości przetworników i zdecydowanie przyspiesza prace.
Dla niektórych zakładów ważna również jest możliwość zintegrowania oprogramowania laboratorium z systemami zarządzania, takimi jak SAP/R3 czy Maximo.
Podsumowując?
-
Nieodpowiednie działania w obszarach zagrożenia wybuchem mogą spowodować straty materialne, uszczerbek na zdrowiu, a nawet śmierć.
-
Obszary zagrożenia wybuchem mogą potencjalnie istnieć we wszystkich gałęziach przemysłu.
-
Przyrządy powinny być klasyfikowane, montowane, obsługiwane i konserwowane zgodnie z wymaganiami dotyczącymi obszarów zagrożenia wybuchem.
-
Dostępne są przenośne kalibratory umożliwiające obsługę urządzeń w strefach zagrożenia wybuchem, bez konieczności ich demontażu.
ce