Ochrana proti výbuchu » Bezpečná práce v oblastech ohrožených výbuchem
Zveřejněno: 19. 6. 2024 | Doba potřebná k přečtení: 6 minut
Když se na přelomu roku nebo u příležitosti nějakých oslav na noční obloze za ohlušujícího rámusu rozprsknou květy ohňostroje, všichni přihlížející z toho mají radost. Když ale k něčemu takovému dojde v průmyslových výrobních procesech, jsou následky často katastrofální. Zejména v případech, kdy se neštěstí dotkne i zaměstnanců.
Bohužel se řada odvětví neobejde bez používání hořlavých látek nebo prachu ve svých výrobních procesech. Proto je nutné již předem udělat všechno pro to, aby v případě poruchy nedošlo k výbuchu. Rádi vám vysvětlíme, co je pro ochranu proti výbuchu potřeba dodržovat a jak můžete svou firmu a své zaměstnance optimálně ochránit před nebezpečnými situacemi.
Pod pojmem „exploze“ nebo „výbuch“ rozumějí odborníci prudce probíhající chemickou reakci hořlavé látky s kyslíkem. Energie, která se při tom uvolňuje, se projevuje jako světlo, teplo a tlaková vlna odpovídající síly.
Aby mohlo k výbuchu dojít, musí být k dispozici kromě kyslíku (A) nějaká hořlavá látka (B) v podobě plynu, nejjemnějších kapiček nebo prachu, kyslík ze vzduchu a také zdroj zapálení (C).
Jakmile se hořlavá látka dostane do kontaktu se vzduchem, jsou dva faktory již splněné. Při správném směšovacím poměru postačí malá jiskra na kontaktech spínače nebo relé, která působí jako zdroj zapálení a vyvolá explozi.
Ochranou proti výbuchu se za použití nejrůznějších opatření snažíme takovému scénáři zabránit.
Aby byla ochrana proti výbuchu účinná, zavádějí se primární, sekundární a také terciální ochranná opatření.
Primární ochrana proti výbuchu
V případě primární ochrany proti výbuchu se za pomoci vhodných prostředků pokoušíme zamezit tvorbě zápalné atmosféry. Soustředíme se v první řadě na používání náhradních látek, na omezování koncentrací nebo na změnu procesu zpracování. Pokud to není možné, je potřeba použít vhodná technická opatření, například odsávání nebo odvod kyslíku.
Sekundární ochrana proti výbuchu
Pokud není možné zamezit tvorbě výbušné, a tedy nebezpečné atmosféry, musejí se z daného místa odstranit potenciální zdroje zapálení. Mezi potenciální zdroje zapálení se řadí kromě již zmíněných elektrických zařízení také otevřený oheň a horké plyny, horké povrchy, přeskoky statické elektřiny nebo mechanické procesy při broušení, zatloukání nebo rozbrušování, elektrické vyrovnávací proudy a mnohé další.
Terciální ochrana proti výbuchu
V případě terciální ochrany proti výbuchu jde o konstrukční opatření a stavební zařízení, která omezují nebo ukončují šíření již probíhajícího výbuchu. Tím se mají účinky omezit na neškodný rozsah.
Kombinace písmen ATEX je zkratkou francouzského pojmu „Atmosphère Explosibles“, což znamená totéž co „výbušná atmosféra“. Zkratka ATEX se stejně tak používá v evropské směrnici 2014/34/EU, která je označována také jako ATEX 114.
Za pomoci směrnice ATEX je po celé Evropě regulováno uvádění zařízení a systémů v oblastech s nebezpečím výbuchu do provozu a jejich provoz. Slouží na ochranu osob, které pracují na zařízeních v těchto oblastech nebo které by mohly být zasaženy výbuchem.
V této souvislosti se nejedná jen o elektrická a mechanická zařízení uvnitř ohrožené oblasti. Pokud kontrolní, regulační a řídicí zařízení umístěná mimo ohroženou oblast ovlivňují zařízení uvnitř ohrožené oblasti, spadají rovněž pod směrnici ATEX, která platí od roku 2014.
Rozdíl mezi EX a ATEX
EX zóna označuje obecně výbušnou atmosféru a ATEX zóna je specifická oblast, která je definována podle evropských směrnic. Proto jsou EX zóny oblasti ohrožené výbuchem, které se v Evropě dělí do různých oblastí podle ATEX, ve světě se používá IECEx a v Americe podle NEC.
Oblast ohrožená výbuchem je rozčleněná do dvou různých zón. Každá zóna se přitom dělí ještě na tři další části:
Plynové zóny
Plynové zóny jsou oblasti, ve kterých se hořlavé látky ve formě páry, mlhy nebo také plynů nacházejí, resp. mohou nacházet ve vzduchu.
Ve spojitosti s odsáváním vzduchu tak může vzniknout výbušná atmosféra.
Tím vzniká v bližším i vzdálenějším okolí, ve kterém jsou hořlavé látky skladovány, přepravovány, plněny nebo také zpracovány, vysoké, resp. zvýšené riziko výbuchu.
Rozdělení ATEX ochranných zón u plynu
| ATEX zóna | Příčina | Doba trvání a četnost | Příklad | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zóna 0 |
| |||||||||||
| Zóna 1 | ||||||||||||
| Zóna 2 | ||||||||||||
Prašné zóny
Stejně výbušná jako směs plynu se vzduchem může být také směs prachu se vzduchem. Předpokladem je, že prach pochází z hořlavého materiálu, jako je uhlí, mouka, dřevo, kakao, cukr, škrob nebo káva. Ale také anorganické látky jako hořčík, hliník, železo nebo ocel jsou v zásadě schopné vyvolat explozi prachu nebo hoření.
Čím jemnější prach je, tím větší je jeho povrch a o to vyšší je nebezpečí výbuchu. Stejně jako u plynů, také v případě prachu existují různé zóny.
Rozdělení ATEX ochranných zón u prachu
| |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tip z praxe: Výklad pojmů ve spojitosti s ATEX zónami
Pojmy „často“, „příležitostně“ nebo „zřídka“ bohužel nejsou přesně definované. Přestože v normách nejsou uvedená žádná konkrétní čísla, shodli se odborníci na tom, že pojem „často“ odpovídá v normálním provozu více než 50 % provozní doby. Při procentuálním podílu 1 % až 10 % provozní doby bychom hovořili o „příležitostně“ a vše pod 1 % by bylo klasifikováno jako „zřídka“.
Na ochranu proti výbuchu lze v závislosti na situaci přijmout nejrůznější opatření. Nezávisle na tom lze všechna opatření shrnout do tří kroků:
Krok 1: Výbušná atmosféra
Asi nejúčinnější ochranou proti výbuchu je nepřítomnost výbušné atmosféry. Poměr mezi vzdušným kyslíkem a hořlavou látkou musí být dimenzovaný tak, aby se směs nezapálila ani v případě, že je přítomný potenciální zdroj zapálení. Odborníci pak hovoří o LEL (Lower Explosive Limit). Toho lze dosáhnout lokálním odsáváním nebo větracími systémy.
Krok 2: Zdroje zapálení
Pokud není možné spolehlivě zamezit tvorbě výbušné směsi vzduchu s hořlavou látkou, je nutné odstranit potenciální zdroje zapálení. Z tohoto důvodu smějí být v takových oblastech používána, resp. montována pouze zařízení a části zařízení s ochranou proti výbuchu.
Krok 3: Omezování
Pokud by navzdory všem preventivním opatřením přece jen došlo k výbuchu, bude si tlaková vlna vždy hledat cestu nejmenšího odporu. Proto dává smysl praktické řešení v podobě opláštění nebo prostorových ohrazení, kde je na střeše umístěná klapka pro odlehčení tlaku. V případě výbuchu by tlaková vlna zvedla klapku, a tím by unikla vrchem bez toho, aby napáchala škody.
Pokud existuje možnost vzniku výbušné atmosféry, je nutné zajistit, aby se zařízení a provozní prostředky uvnitř této oblasti nechovaly jako zdroje zapálení.
Podle toho, ve které zóně oblasti chráněné proti výbuchu je instalace nutná, musejí zařízení s ochranou proti výbuchu vykazovat určitou ochranu.
Za tím účelem jsou zařízení, stejně jako komponenty zařízení rozdělené do tzv. kategorií a skupin zařízení.
Kategorie zařízení s ochranou proti výbuchu
| ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
V závislosti na oblasti použití jsou zařízení rozdělená ještě do dvou dalších skupin:
Skupina zařízení I: Pro použití v dolech a v podzemí.
Skupina zařízení II: Ve všech oblastech s nebezpečím výbuchu, které nesouvisejí s hornictvím.
V závislosti na bezpečnostních požadavcích existují v rámci skupin zařízení ještě další podskupiny: Zařízení skupiny I se dělí na M1 a M2 a zařízení skupiny II se dělí na kategorie zařízení 1, 2 a 3.
Dále se při označování podle požadavků ATEX rozlišuje ještě mezi plynem, párou nebo mlhou (G) a prachem (D).
Další údaje jako nevýbušné provedení, ochrana proti výbuchu, teplotní třída, úroveň ochrany zařízení, skupina ochrany proti výbuchu, maximální povrchová teplota nebo také stupeň krytí IP přesněji charakterizují a klasifikují zařízení, pokud jde o označení EX.
Je rozdělení zón při ochraně proti výbuchu povinné?
Ne, podle předpisů týkajících se ochrany proti výbuchu v nařízení o nebezpečných látkách (GefStoffV) a v nařízení o provozní bezpečnosti (BetrSichV) již není rozdělení do zón povinné, ale pouze dobrovolné.
Který zákon upravuje ochranu proti výbuchu?
Nařízení o provozní bezpečnosti (BetrSichV 2015), které vstoupilo v platnost 1. 6. 2015, se stalo evropskou směrnicí pro ochranu zdraví při práci s ohledem na ochranu proti výbuchu 1999/92/ES, která je známá také pod označením ATEX 137, a bylo zahrnuto do nařízení o nebezpečných látkách. Požadavky nařízení jsou konkretizovány Technickými pravidly pro nebezpečné látky (TRGS).
Které směrnice musejí být zohledněny při ochraně proti výbuchu?
Výrobci se musejí řídit produktovou směrnicí 2014/34/EU (ATEX). Tato produktová směrnice přesně uvádí, jak musí být produkt vyvinut a zkonstruován, aby mohl být nasazen v oblasti ohrožené výbuchem. Při zkouškách se provádí také analýza zdrojů zapálení, aby se zjistilo, zda produkt obsahuje potenciální zdroj zapálení. Na straně provozovatele je rozhodující provozní směrnice ATEX, tedy 1999/92/ES. Provozovatel musí provést posouzení ohrožení, vytvořit dokument o ochraně proti výbuchu a rozvinout koncepci ochrany.
Kdy je nutný dokument o ochraně proti výbuchu?
Podle nařízení o nebezpečných látkách je vytvoření dokumentu o ochraně proti výbuchu nutné vždy, když mohou vznikat výbušné směsi nebo když jsou tyto směsi bez použití ochranných opatření již přítomné.
Poznámka:
Informace poskytnuté k tomuto produktu slouží výhradně pro vaše poučení. Nepředstavují poradenství ani doporučení například pokud jde o oblasti použití a ochrany.
Dále informace uvedené na internetové stránce neobsahují žádné doporučení nebo výzvu k používání v určitých oblastech nebo situacích. Pokud není výslovně uvedeno jinak, jsou všechny informace nezávazné.
Máte-li otázky týkající se používání nebo významu zde uvedených informací, schválení nebo ochranných tříd, obraťte se na výrobce nebo na jiného nezávislého autorizovaného poradce.