Sissejuhatus
Plahvatuste ennetamine ohtlikus keskkonnas nõuab hoolikalt läbimõeldud kaitse strateegiat. Selle strateegia oluline osa on sobivate plahvatuskaitsetehnoloogiate valik, mis peab olema kohandatud konkreetsetele töötingimustele ja ohtliku keskkonna omadustele. Käesolevas artiklis käsitletakse peamisi tööstuslike plahvatuskaitse seadmete tüüpe, peamisi kriteeriume sobiva seadme valimiseks ning samme, mida tuleb teha plahvatuste ennetamise süsteemide rakendamisel ettevõttes.
Mis on plahvatuskaitsesüsteem?
„Ex-kaitse” ehk plahvatuskaitsesüsteemid on insenertehniliste lahenduste ja ennetavate meetmete kogum, mille eesmärk on vältida või vähendada õnnetuste raskust. Need meetmed on olulised piirkondades, kus võib tekkida plahvatusohtlik atmosfäär süttivate gaaside, aurude, udu või tolmu piisava koguse tõttu.
Oluline on mõista, et mitte iga tööstustolm ei ole ohtlik. „Plahvatuse viisnurk” kujutab visuaalselt viit olulist elementi, mis on vajalikud tolmuplahvatuse toimumiseks. Ühe või mitme elemendi eemaldamine „viisnurgast” hoiab ära plahvatuse. Kaitsesüsteemid on loodud just selleks.
Tööstusharud, kus plahvatuskaitse tehnoloogiad tuleks paigaldada:
- Keemiatööstus
- Farmaatiline tööstus
- Toiduainetööstus (jahu, suhkur, teraviljad)
- Puidutööstus
- Energiamajandus (tahkekütuste tootmine ja ladustamine)
- Metallurgia (alumiiniumi, magneesiumi ja teiste plahvatusohtlike metallide tootmine)
Plahvatuskaitse peamised eesmärgid:
- Plahvatuse ennetamine: Plahvatuste peatamine nende allikas süüte kontrollimise teel.
- Kahju piiramine: Plahvatuste mõju vähendamine nende leviku piiramise kaudu.
- Personali ohutus: Töötajate heaolu tagamine ohtlikus keskkonnas.
- Varade kaitse: Kahju vähendamine seadmetele ja infrastruktuurile, finantskahjude minimeerimine.
- Regulatiivne vastavus: Kõigi vajalike ohutusnõuete ja standardite täitmine.
Plahvatuskaitsesüsteemide tüübid
Passiivne kaitse
Passiivne kaitse hõlmab konstruktsioonilisi meetmeid, mis tagavad püsiva ja automaatse kaitse plahvatuse eest, ilma et oleks vaja ohu hetkel aktiveerimist või sekkumist. See põhineb materjalide, konstruktsioonide ja objekti paigutuse omadustel.
Vaatame mõningaid näiteid süsteemidest, mis kuuluvad passiivse plahvatuskaitse alla:
| Plahvatusventiilid | Plahvatuse isoleerimisventiilid |
|---|---|
| VENT PRO S | B-FLAP |
 |
 |
| Õnnetuse korral tõuseb rõhk ja plahvatusventiil avaneb. Plahvatuse produktid – leegid, põlevad osakesed ja lööklaine – vabanevad ja juhitakse keskkonda. | Normaaltöö ajal hoitakse B-FLAP avatuna RPD mehhanismi abil. Plahvatuse korral sulgub plahvatuse isoleerimisventiil õhulöögi mõjul ja lukustub suletud asendisse. |
| Leegivabad plahvatusventiilid | |
| FLEX R | |
 |
|
| Kui toimub plahvatus, suureneb seadme rõhk ja VMP ventiil avaneb. Leegid ja põlev tolm juhitakse FLEX seadmesse, kus need summutatakse ilma leeki keskkonda paiskamata. | |
Aktiivne kaitse
Aktiivne kaitse hõlmab süsteeme ja seadmeid, mis vajavad aktiveerimist või sekkumist plahvatuse vältimiseks või selle summutamiseks. See põhineb plahvatuse tunnuste varajasel avastamisel ja automaatsete meetmete rakendamisel selle neutraliseerimiseks.
| Plahvatuse summutussüsteemid | Keemilised plahvatuse isoleerimissüsteemid |
|---|---|
| HRD süsteem | HRD barjäär |
 |
 |
| HRD tuvastab plahvatuse seadmes varases staadiumis, kasutades ülitugevaid sensoreid, ja summutab selle tõhusalt plahvatuse summutusaine abil. | HRD barjäär tuvastab plahvatuse alguse ja viib plahvatuse summutusaine seadmesse, et piirata leegi levikut teistesse protsessiseadmetesse. |
Passiivne ja aktiivne plahvatuskaitse täiendavad teineteist ning neid saab kasutada koos, et tagada kõrgeim ohutustase.
| Iseloomustus | Passiivne kaitse | Aktiivne kaitse |
|---|---|---|
| Toimimispõhimõte | Kaitse on pidev, ilma aktiveerimiseta. | Nõuab aktiveerimist või sekkumist. |
| Sõltuvus välistest teguritest | Sõltumatu välistest teguritest. | Sõltub sensorite ja juhtimissüsteemide töökindlusest. |
| Hoolduse keerukus | Lihtne hooldus, peamiselt visuaalne kontroll. | Nõuab regulaarset hooldust ja kontrolle. |
| Maksumus | Tavaliselt madalam kui aktiivsetel süsteemidel. | Tavaliselt kõrgem kui passiivsetel süsteemidel. |
| Rakendusala | Lai kasutusala. | Piiratud teatud objektide ja protsessidega. |
Ennetusmeetmed
Ennetusmeetmete olemus on aktiivselt vähendada plahvatuse tekkimise tõenäosust. Seda saavutatakse plahvatuseks vajalike tegurite kõrvaldamise või minimeerimisega: põlev tolm, oksüdeerija (hapnik) ja süüteallikas.
- Sädemete tuvastussüsteemid
Need süsteemid jälgivad pidevalt seadmeid ja torustikku, et tuvastada sädemeid või hõõguvaid osakesi enne, kui need võivad süüdata tolmupilve. Sädemete tuvastamisel aktiveeritakse kustutussüsteem, mis kõrvaldab kiiresti võimaliku süüteallika.
- Ventilatsioon
Tõhus ventilatsioon vähendab tolmu kontsentratsiooni õhus, hoides selle alla alumise plahvatuspiiri (LEL).
- Tolmuärastus
Tolmuärastussüsteemid koguvad ja eemaldavad tolmu otse tekkekohas, takistades osakeste kogunemist pindadele ja õhku.
Olulised kriteeriumid plahvatuskaitsesüsteemi valimisel
Ohtliku aine tüüp
Iga tööstusharu puhul on plahvatuskaitsesüsteemide rakendamine spetsiifiline. Näiteks võib tolmu, gaasi või auru plahvatuse kaitseks paigaldada rebenemisplaate või ventiile. FLEX, B-FLAP, GATEX kasutatakse seadmete plahvatuskaitseks, kui tootmises esineb põlev tolm.
Töötingimused
Seadmete valik sõltub töötingimustest (temperatuur, rõhk, niiskus). Näiteks võivad plahvatusventiilid taluda kuni 240 °C temperatuuri ja on ilmastikukindlad.
Objekti suurus ja konstruktsioon
Kui ruumis on plahvatusoht, on soovitatav paigaldada seadmetele plahvatuse lokaliseerimis- ja summutusseadmed ning leegivabad plahvatusventiilid. Välitingimustes kasutatavate seadmete jaoks sobivad plahvatusventiilid ja leegivabad lahendused.
Vastavus tööstusstandarditele
Plahvatuste ennetamine ei ole ainult kohustus, vaid ka võtmetegur ettevõtte jätkusuutlikuks tööks. Vastavus ATEX, NFPA ja IECEx standarditele on kriitilise tähtsusega personali, vara ja keskkonna kaitseks. Nende standardite eiramine võib põhjustada rahalist kahju, töö seiskumise ja halvimal juhul inimohvreid.
Kulutõhusus ja seadmete maksumus
Kaitsesüsteemide valimisel tuleb arvestada eelarvet. Plahvatusventiilid on sageli majanduslikult soodne lahendus ruumide kaitseks. Tuleb meeles pidada, et hinna ja tõhususe vahel valimine nõuab hoolikat analüüsi.
Kulude mõjutegurid:
- Seadmete maksumus
- Paigaldus- ja käikulaskekulud
- Hooldus- ja remondikulud
- Personali koolituskulud
Sammud plahvatuskaitse rakendamiseks
Andmete kogumine, ohtlike alade kindlaksmääramine.
Riskihindamine ja alade klassifitseerimine ohtlikkuse järgi.
Soovitustega aruande koostamine.
Passiivsete ja/või aktiivsete kaitsemeetmete valimine.
Tehniliste lahenduste (seadmed, standardid) valimine.
Eelarve ja ekspluatatsioonikulude arvestamine.
Tehnilise ülesande koostamine.
Projektdokumentatsiooni koostamine.
Seadmete paigaldus.
Süsteemide integreerimine.
Käivitamis- ja vastuvõtukatsete teostamine.
Personali koolitused (juhendamine, eksamid).
Sertifitseerimine.
Regulaarne erialane täiendkoolitus.
Hoolduse teostamine vastavalt graafikule.
Süsteemi seisundi jälgimine.
Dokumentatsiooni pidamine.
Hädaolukordade analüüs.
Perioodiline riskihindamise uuendamine.
Kokkuvõte
Plahvatusohtude ohutus nõuab professionaalset lähenemist. Optimaalse plahvatuskaitsesüsteemi valik on ülesanne, mis nõuab põhjalikke teadmisi ja kogemusi. Valed otsused võivad kaasa tuua rahalisi kahjusid ja ohustada inimelusid. Et tagada teie ettevõtte ohutus, soovitame tellida audit ja konsultatsioon ATEX.CENTER spetsialistidelt. Viime läbi põhjaliku riskihindamise, valime seadmed, mis vastavad rahvusvahelistele standarditele, ning tagame paigalduse ja hoolduse.