Ochrona przeciwwybuchowa systemów zasysających

Zagrożenie wybuchem systemów zasysających

Wentylacja jest obowiązkowym elementem procesu technologicznego w zakładach produkcyjnych, w których występują pyły palne: zbożowe, węglowe, metalowe, drzewne. Odciąg pyłów jest niezbędny do zwiększenia ochrony przeciwpożarowej i przeciwwybuchowej obiektów.

Ten sam pył zbożowy należy do trzeciej klasy pod względem toksyczności oraz zagrożenia wybuchem i pożarem. Jego dolna granica stężenia wybuchowego (LECL) zależy od wielkości cząstek i zawartości wilgoci i waha się od 40 do 20 g/m3. Szczególnie niebezpieczne są drobne pyły, dla których wartość LEL może być jeszcze niższa.

Cyklony opracowane ponad 50 lat temu są często wykorzystywane do wentylacji w obiektach przechowywania i przetwarzania surowców roślinnych byłych republik ZSRR. Praktycznie nie wychwytują one pyłu o dyspersji mniejszej niż 10 mikronów, który jest najbardziej wybuchowy.

Nowocześniejsze filtry workowe mają wyższą wydajność, ale mogą nie zapewniać wymaganej zawartości pyłu resztkowego. Może to być spowodowane błędami projektowymi, nieprawidłową instalacją lub nieuwzględnieniem rzeczywistych warunków pracy.

Jeśli filtry i kanały powietrzne zostaną "zarośnięte" łatwopalnym pyłem, jeśli nie są prawidłowo używane lub zainstalowane. W kontakcie z powietrzem i źródłem zapłonu powoduje to początkową eksplozję. Fala uderzeniowa i płomienie szybko rozprzestrzeniają się przez kanały do niespalonej mieszaniny pyłu i powietrza, powodując serię wtórnych eksplozji. Wypadki związane z systemem zasysania mogą mieć wpływ na sąsiedni sprzęt i pomieszczenia, w których jest on zainstalowany.

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.

Co może zainicjować eksplozję w systemach zasysających?

• iskry mechaniczne powstałe w wyniku tarcia;
• iskry z silnika;
• elektryczność statyczna;
• fale elektromagnetyczne;
• iskry z wadliwego okablowania;
• spalanie cząstek, które dostają się do kanałów ze środowiska zewnętrznego;
• Spontaniczne spalanie klastrów pyłu.

System zasysania, który nie spełnia warunków operacyjnych w zakładzie, tylko zwiększa problemy związane z zagrożeniem wybuchem w produkcji. Sam w sobie staje się dodatkowym czynnikiem awaryjnym.

Jednak w pełni funkcjonujący, wydajny system zasysania nie wyklucza również możliwości wybuchu, ponieważ palny pył jest zawsze obecny. Z tego powodu wykonanie Ex jest już przewidziane w planowaniu systemów wentylacyjnych na poziomie 10% NEQ. Na przykład w przypadku pyłu zbożowego systemy ochrony przeciwwybuchowej są wymagane dla stężeń pyłu 2 g/m3 i wyższych.

Normy bezpieczeństwa dla właściciela obiektu niebezpiecznego (HFO)

Ze względu na obecność łatwopalnego pyłu, obiekty do przechowywania i przetwarzania surowców roślinnych są klasyfikowane jako obiekty niebezpieczne. 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;
• sklasyfikować i oznaczyć obszary niebezpieczne dla pyłów palnych;
• zainstalować urządzenia przeciwwybuchowe na sprzęcie.

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

Normy ATEX przewidują konstrukcję przeciwwybuchową dla systemów zasysających:

1. Obudowa filtra jest wzmocniona pod kątem ciśnienia wybuchowego.
2. Ponadto nadciśnienie jest redukowane za pomocą wyładowań wybuchowych i przerywaczy płomienia.
3. Zawory zwrotne są instalowane na kanałach wlotowych, aby odciąć eksplozję i zapobiec rozprzestrzenianiu się produktów wybuchu z powrotem do punktów, które mają być zasysane.

Systemy ochrony przeciwwybuchowej są wybierane na podstawie warunków pracy i właściwości materiałów, z których zasysany jest pył.

Rozwiązania techniczne

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 wybuchu / MIT
• minimalna temperatura zapłonu / GT
• minimalna energia wybuchu / MIE
• Ograniczone stężenie tlenu / LOC.

Dane te umożliwią dobór odpowiedniego sprzętu przeciwwybuchowego w zależności od warunków pracy.

Do ochrony urządzeń zasysających oferujemy cztery typowe rozwiązania techniczne we współpracy z RSBP: tłumienie i odcięcie wybuchu; odciążenie nadciśnienia wybuchu (wyładowania wybuchowe); bezpłomieniowe uwolnienie wybuchu; odcięcie wybuchu.

System HRD szybko wykrywa pierwotny wybuch w cyklonie, filtrze workowym lub kanale i gasi go na etapie zarodkowania. W tym celu stosowane są środki tłumiące wybuch. System tłumienia wybuchu HRD redukuje ciśnienie wybuchu do bezpiecznych wartości, przy których zbiornik nie ulega zniszczeniu. Bariera HRD skutecznie odcina wybuch w kanałach. Działa w taki sam sposób jak system HRD, ale rozpyla środek gaśniczy w postaci płaskiego pióropusza. W ten sposób pokrywana jest większa powierzchnia chronionego sprzętu.

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;
• Dysze na cylindrach barierowych HRD rozpylają substancję w wentylatorze, co pozwala na odcięcie wybuchu na całej średnicy kanału;
• 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.

Kompleks HRD w systemach zasysających jest stosowany jako niezależne rozwiązanie techniczne lub razem z wyrzutnikami przeciwwybuchowymi VMP, przerywaczami płomienia FLEX.

Wyrzutniki do odprowadzania nadciśnienia wybuchu

Oferujemy dyski bezpieczeństwa VMP certyfikowane zgodnie z normą EN 14797.

Wyrzutniki wybuchowe są instalowane na obudowie cyklonu, filtrach workowych i lejach odpylających. W ściankach urządzenia wykonane są specjalne otwory, które uwalniają falę uderzeniową i płomień podczas eksplozji. W normalnych warunkach pracy są one zamykane przez tarcze rozrywające o określonym rozmiarze i kształcie. W razie wypadku otwierają się one i uwalniają produkty wybuchu na zewnątrz. W rezultacie ciśnienie w zbiorniku spada do bezpiecznego poziomu i nie dochodzi do uszkodzenia konstrukcji.

• 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;
• Wyładowania wybuchowe są instalowane na zewnątrz;
• statyczne ciśnienie otwarcia może być regulowane;
• Panele są dostępne w różnych kształtach i rozmiarach;
• System jest skuteczny nawet w wysokich klasach zagrożenia wybuchem.

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

Bezpłomieniowe uwolnienie eksplozji

Metoda ta jest stosowana do dodatkowej ochrony systemów zasysających w przestrzeniach zamkniętych. Przerywacze płomienia FLEX certyfikowane zgodnie z normą EN 16009 są stosowane w bezpłomieniowej ochronie przeciwwybuchowej. Są one stosowane w połączeniu z wyładowniami wybuchowymi i tłumikami wybuchów.

Przerywacze płomienia składają się z panelu wyładowczego i zewnętrznej obudowy z powierzchnią rozpraszającą. Zapobiegają one 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 bezpiecznych wartości, 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 wynosi nie więcej niż 1,5 m, co umożliwia zorganizowanie obszarów w pobliżu wlotów powietrza, w których można bezpiecznie pracować;
• 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 obsłudze. Nie wymaga kosztownych prac budowlanych ani modernizacji istniejącego sprzętu. Co najważniejsze, system niezawodnie chroni cyklony i filtry przed niszczycielskimi skutkami wybuchu i lokalizuje skutki wypadku.

Zawory zwrotne do odcinania eksplozji

Oferujemy urządzenia B-FLAP I. Są to pasywne tłumiki mechaniczne z ochroną przeciwwybuchową, które są wyzwalane przez falę uderzeniową, zamykając kanały i zapobiegając rozprzestrzenianiu się wybuchu na zasysane urządzenia.

Podczas normalnego przepływu procesu klapa b zaworu zwrotnego jest otwarta i zablokowana przez mechanizm RPD. W przypadku wybuchu spowodowanego falą uderzeniową powietrza, klapa jest zamykana i blokowana w pozycji zamkniętej. W ten sposób mechaniczny zawór zwrotny odcina eksplozję, lokalizując ją w kanale.

Cechy:

• nadaje się do kanałów od DN 100 do DN 800;
• nie zależy od zasilania;
• Konserwacja polega jedynie na czyszczeniu zaworu z brudu;
• może pracować w temperaturach otoczenia od -40 °C do 80 °C;
• wydajność jest niezależna od stężenia pyłów palnych w rurociągu, pod warunkiem przestrzegania terminów konserwacji.

Klapowy zawór zwrotny b jest praktycznie uniwersalny. Nadaje się do kanałów pionowych i poziomych, systemów nadciśnieniowych i podciśnieniowych. Zawór może być instalowany zarówno na wlocie, jak i wylocie systemów zasysających.

Etapy pracy

• Krok 1. Ocena zagrożenia wybuchem w procesie z uwzględnieniem warunków pracy instalacji zasysającej.
• 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.

Znak ochrony przeciwwybuchowej RSBP na urządzeniach jest gwarancją bezpieczeństwa firmy.