Ochrona przeciwwybuchowa zbiorników

Zagrożenie wybuchem zbiorników

Każdego roku na świecie dochodzi do 400-500 eksplozji w magazynach i zakładach przetwórstwa surowców roślinnych, w tym w zakładach produkcji żywności. W samej Rosji w 2021 r. doszło do 17 wypadków, z czego 13 było wypadkami śmiertelnymi. Około połowa eksplozji ma miejsce w różnych pojemnikach: silosach, bunkrach, kontenerach.

Niebezpieczeństwo jest związane ze specyfiką procesu technologicznego:

• przez obecność palnej mieszaniny pyłu i powietrza;
• wystąpienie źródła inicjacji wybuchu w zbiorniku z powodu samonagrzewania i samozapłonu kopców produktu;
• uwalnianie palnych gazów podczas fermentacji surowców z powodu wysokiej wilgotności.

Długotrwałe przechowywanie produktów samonagrzewających się w zbiornikach prowadzi do ich samozapłonu. W takim przypadku palne gazowe produkty reakcji termooksydacji w niebezpiecznych stężeniach: wodór, metan, tlenek węgla przedostają się do przestrzeni napowietrznych i podwodnych, a także do pomieszczeń kondygnacji napowietrznych i podziemnych.

ФRównież w procesie transportu surowców luzem powstaje drobny pył organiczny: pył zbożowy, pył mączny, pył cukrowy, pył węglowy itp. Ma on właściwości palne i w kontakcie z powietrzem tworzy niebezpieczną pod względem wybuchowym i pożarowym mieszaninę pyłowo-powietrzną. Wizualnie może być ona niewidoczna.
Jednak w kontakcie ze źródłem zapłonu pył zapala się z detonacją.

Wybuch pierwotny inicjuje rozprzestrzenianie się płomienia do niespalonej części mieszaniny pyłowo-gazowo-powietrznej w zamkniętej przestrzeni, po czym następuje seria wybuchów wtórnych. Cały proces jest szybki i bez użycia specjalnych systemów ochrony przeciwwybuchowej jest praktycznie niemożliwy do zlokalizowania. Podczas wybuchowego spalania mieszaniny gazowo-pyłowo-powietrznej w zamkniętej przestrzeni ciśnienie wzrasta do 700-900 kPa, co przekracza wartości bezpieczne dla sprzętu.

Źródła inicjacji eksplozji

Norma EN 1127-1-2014 klasyfikuje 13 aktywnych źródeł zapłonu, które w kontakcie z palną mieszaniną pyłowo-powietrzną mogą prowadzić do wypadku.

Jakie zagrożenia mogą znajdować się w pojemnikach:

• samozapłon (spalanie, tlenie) nasypów produktów;
• ogrzewane powierzchnie z powodu wadliwej izolacji termicznej;
• rozładunek płonącego produktu z silosów i lejów samowyładowczych, co doprowadziło do pożaru na podłodze podsilosowej;
• iskry mechaniczne i elektryczne;
• elektryczność statyczna.

Zasady działania silosów i lejów samowyładowczych nakazują zapobieganie gromadzeniu się pyłu, długotrwałe przechowywanie surowców roślinnych; kontrolowanie temperatury i wilgotności w zbiorniku. Zapobieganie wybuchom zmniejsza prawdopodobieństwo wybuchu, ale nie można go całkowicie wykluczyć. Jeśli zasady działania są naruszane, prawdopodobieństwo wybuchu wzrasta wielokrotnie.

Normy bezpieczeństwa dla właściciela obiektu niebezpiecznego (HFO)

Silosy i bunkry są klasyfikowane jako obiekty niebezpieczne ze względu na obecność niebezpiecznych czynników. Minimalne wymagania dotyczące ich ochrony przeciwwybuchowej są określone w dyrektywie 99/92/WE.

Podczas obsługi niebezpiecznych obiektów należy:

• oceny ryzyka z uwzględnieniem prawdopodobieństwa wystąpienia atmosfer wybuchowych;
• Klasyfikacja i oznakowanie obszarów niebezpiecznych z palnymi pyłami, gazami;
• zainstalować urządzenia przeciwwybuchowe na sprzęcie.

Ogólne wymagania dyrektywy 99/92/WE są określone w ustawodawstwie krajowym.

Rozwiązania techniczne

Bezpieczeństwo statku jest zapewnione na trzy sposoby:

1. Zgodność z zasadami działania silosów i lejów, zasadami przechowywania surowców roślinnych.
2. Zastosowanie nowoczesnych systemów aspiracyjnych.
3. Instalacja systemów lokalizacji, odcięcia wybuchu i (lub) bezpiecznego uwolnienia wybuchu - wyładowania wybuchowe.

Systemy ochrony przeciwwybuchowej dobierane są na podstawie warunków pracy i charakterystyki surowców przechowywanych w zbiorniku. Dlatego najpierw przeprowadzamy analizę ryzyka w celu określenia klasy obszaru niebezpiecznego i poziomu ochrony sprzętu zgodnie z normą IEC 60079-10-2—2011.

Przeprowadzamy badania, w tym z udziałem akredytowanego laboratorium. Na podstawie wyników nasi eksperci określą parametry zagrożenia wybuchem produkcji:

• minimalne stężenie wybuchowe / LEL
• maksymalne ciśnienie wybuchu / Pmax
• maksymalna szybkość wzrostu ciśnienia wybuchu / (dp/dt)max
• klasa wybuchowości / Kst
• minimalna temperatura zapłonu / GT
• minimalna energia wybuchu / MIE
• Ograniczone stężenie tlenu / LOC.
• Dane te umożliwią dobór odpowiedniego sprzętu przeciwwybuchowego w zależności od warunków pracy.

We współpracy z RSBP oferujemy typowe rozwiązania techniczne do ochrony zbiorników:

tłumienie wybuchu, odciążanie nadciśnienia i bezpłomieniowe uwalnianie wybuchu. Dostosowujemy je indywidualnie do potrzeb klienta.

System HRD należy do aktywnych urządzeń zabezpieczających. Szybko wykrywa spontaniczny zapłon surowców w silosie lub bunkrze i gasi go na początku wybuchu. W tym celu stosowane są środki tłumiące wybuch. System HRD redukuje ciśnienie wybuchu do bezpiecznej wartości, co zapobiega zawaleniu się zbiornika.

Cechy:

• czujniki wykrywają wzrost ciśnienia w chronionym urządzeniu w ciągu 1 ms;
• Sygnał przekazywany przez centrum sterowania do aktywatorów zapewnia niemal natychmiastowe uruchomienie butli HRD ze środkiem gaśniczym;
• Czułość systemu umożliwia tłumienie eksplozji przy ciśnieniu poniżej 0,2 bara, tj. na etapie nukleacji;
• System jest montowany w zaledwie dwóch krokach zgodnie z gotowymi rysunkami - instalacja elementów i dostosowanie połączeń elektrycznych;
• nie wymaga modyfikacji projektu urządzenia;
• Konserwacja systemu polega jedynie na wizualnej kontroli czystości i sprawdzeniu ciśnienia w cylindrze;
• ma długi okres międzyobsługowy - od 6 miesięcy do 10 lat.

Butle HRD, które utraciły ważność, są po prostu wymieniane. Obojętny system tłumienia wybuchu, w przeciwieństwie do standardowych tłumików wybuchu, jest bezpieczny do stosowania w miejscach, w których pracują ludzie. Spełnia również surowe wymagania sanitarne dla przemysłu spożywczego i farmaceutycznego. Na przykład, woda może być używana jako środek gaszący.

System HRD do ochrony zbiorników jest stosowany jako samodzielne rozwiązanie lub w połączeniu z przerywaczami wybuchu VMP, przerywaczami płomienia FLEX i barierą HRD na połączeniach rurociągów.

Nadciśnieniowe zabezpieczenie przeciwwybuchowe

Urządzenia służą do ochrony lejów, silosów, separatorów, pojemników znajdujących się na zewnątrz budynku. Uwolnienie wybuchu musi nastąpić w bezpiecznym miejscu, gdzie fala uderzeniowa i płomienie nie uszkodzą sprzętu, pracujących ludzi.

Cechy:

• szybko obniża ciśnienie krwi do bezpiecznego poziomu;
• nie wymaga wysokich kosztów instalacji i eksploatacji;
• ma zastosowanie do urządzeń już działających;
• strefa zrzutu płomienia wynosi do 30 metrów, dlatego podmuch należy uwalniać tylko przez panele VMP w miejscach wolnych od ludzi;
• statyczne ciśnienie otwarcia może być regulowane;
• Panele są dostępne w różnych kształtach i rozmiarach;
• System jest skuteczny nawet w wysokich klasach zagrożenia wybuchem.
• Wyładowania wybuchowe są instalowane na zewnątrz;

Panele VMP są proste w instalacji i łatwe w utrzymaniu podczas pracy. Po awarii można je łatwo wymienić. Panele są również odporne na uszkodzenia mechaniczne i niekorzystne warunki atmosferyczne.

Bezpłomieniowe uwolnienie eksplozji

Metoda ta jest stosowana w przypadku zbiorników znajdujących się w zamkniętych przestrzeniach. Przerywacze płomienia FLEX certyfikowane zgodnie z normą EN 16009 są stosowane w bezpłomieniowej ochronie przeciwwybuchowej.

Składają się one z panelu wyładowczego i zewnętrznej obudowy z powierzchnią rozpraszającą. Przerywacze płomienia zapobiegają rozprzestrzenianiu się otwartego ognia i szybko redukują ciśnienie i temperaturę wybuchu.

Fala uderzeniowa i produkty spalania przechodzą przez system specjalnych siatek. Dzięki efektowi rozpraszania temperatura wybuchu zostaje zredukowana z 2600 °C do bezpiecznego poziomu, a otwarte płomienie nie przedostają się do hali, w której pracują ludzie. Jednocześnie nadciśnienie spada do wartości, na które odporna jest konstrukcja windy. Co ważne, proces jest automatyczny - do prawidłowego działania przerywacza płomienia nie jest potrzebny żaden operator.

Cechy:

• mogą być instalowane w pomieszczeniach;
• strefa zagrożenia zadymieniem nie przekracza 1,5 m, co umożliwia zorganizowanie w pobliżu windy obszarów bezpiecznych dla ludzi;
• Przerywacze płomienia są certyfikowane dla wybuchowych pyłów o bardzo niskich wartościach minimalnej energii zapłonu (MIE) i minimalnej temperatury zapłonu (MIT).

Bezpłomieniowy system przeciwwybuchowy jest prosty w instalacji i utrzymaniu w działaniu. Nie wymaga kosztownych prac budowlanych ani modernizacji istniejącego sprzętu. Co najważniejsze, system niezawodnie chroni statek przed niszczycielskimi skutkami wybuchu i lokalizuje skutki wypadku.

Etapy pracy

• Krok 1.Ocena zagrożenia wybuchem w procesie w oparciu o objętość, lokalizację zbiornika i przechowywane materiały.
• Krok 2. Uzgodnienie zakresu obowiązków z klientem.
• Krok 3. Wybór rozwiązania ochrony przeciwwybuchowej zgodnie z obowiązującymi przepisami bezpieczeństwa przemysłowego, życzeniami klienta i zaleceniami producenta.
• Krok 4. Przygotowanie projektu i skoordynowanie go z organami nadzorczymi.
• Krok 5. Dostarczymy urządzenia zabezpieczające w dowolne miejsce w kraju.
• Krok 6. Instalacja sprzętu lub monitorowanie jakości prac instalacyjnych wykonywanych przez zewnętrznych wykonawców.
• Krok 7. Przeprowadzenie uruchomienia systemów ochrony przeciwwybuchowej.
• Krok 8. Zapewnienie serwisu i wsparcia gwarancyjnego.

ATEX.CENTER dba o skuteczną ochronę przeciwwybuchową dla Twojej produkcji.

Gwarancje

ATEX.CENTRE jest oficjalnym dystrybutorem RSBP spol. s r.o., wiodącego europejskiego dystrybutora sprzętu przeciwwybuchowego. Nasi specjaliści okresowo potwierdzają swoje kwalifikacje w komisji testującej wiedzę.

We współpracy z RSPB zrealizowaliśmy ponad 20 dużych projektów ochrony przeciwwybuchowej. Dzięki przemyślanym rozwiązaniom zapobiegliśmy szkodom o wartości ponad 1 260 000 euro i uratowaliśmy życie ponad 600 pracowników w 5 firmach.

Dajemy wszystkim klientom możliwość odwiedzenia ośrodka testowego RSBP w Czechach, aby zobaczyć systemy ochrony przeciwwybuchowej w akcji.