Co może doprowadzić do wybuchu?
Czynników, które są w stanie doprowadzić do wywołania zapłonu, jest kilka. Przede wszystkim należy mieć świadomość tego, jakie substancje są palne. Należą do nich np. proszki, gazy, pary, mgły. Stanowią one jednak tylko jeden z elementów potrzebnych do wywołania zapłonu. Głównym czynnikiem zarówno wywołującym wybuch, jak i podtrzymującym ogień, jest podstawowy gaz z naszej atmosfery – ten, bez którego nie byłoby życia na Ziemi, czyli tlen.
Te dwa elementy w odpowiednim stężeniu tworzą mieszankę wybuchową. Moment, kiedy stężenie palnych substancji staje się na tyle duże, że może doprowadzić do wybuchu, nazywa się krytycznym momentem inicjującym eksplozję. W takiej atmosferze, aby doszło do wybuchu, potrzebna jest jeszcze energia zapłonu – ta może być uzyskana z różnych źródeł, takich jak iskra, płomień czy nawet gorące powietrze.
Przykładem może być popularny w Internecie "prank" z mąką i suszarką do włosów, kiedy to chłopak wsypuje mąkę do suszarki, a nieświadoma niczego dziewczyna, chcąca wysuszyć sobie włosy, prawdopodobnie ląduje na SOR z poparzeniem twarzy. Dwa produkty, które są obecne niemal w każdym domu, potrafią doprowadzić do wybuchu – odpowiednie stężenie pyłu i tlenu oraz zapalnik w postaci gorącego powietrza z suszarki zamiast rozwiać mąkę na twarzy dziewczyny, może ją okaleczyć.
Strefy zagrożenia wybuchem
Są różne poziomy stężenia mieszanki wybuchowej, dlatego wyróżniamy kilka stref zagrożenia wybuchem. Występują one dla gazów i par. Przykładem może być stacja benzynowa, która cała jest strefą drugą, ale podczas wlewania paliwa do baku miejsce tankowania staje się strefą pierwszą. Natomiast magazyny paliwa będą strefą zero, czyli tą, gdzie stężenie oparów – i w związku z tym zagrożenie – pozostaje najwyższe.
Informacje o tym, czy produkt nadaje się do wykorzystania i w której strefie, powinny znajdować się bezpośrednio na nim oraz w jego karcie katalogowej. Przykładem mogą tu być serie przekaźników interfejsowych Finder 39 i 58 czy seria 66, przeznaczone do stref zagrożonych wybuchem, na których widnieje odpowiednia informacja, np. II 3G EX ec nC IIC Gc.
Jak rozszyfrować taki zapis?
- II – oznacza, że produkt może być wykorzystany w strefie 2. To przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę z powietrzem substancji palnych w postaci gazów, par, mgieł nie występuje w trakcie normalnego działania, a w przypadku wystąpienia utrzymuje się przez krótki okres;
- 3G – oznacza urządzenia tak zaprojektowane i wykonane, aby zapobiec możliwym do przewidzenia źródłom zapłonu, które mogą powstać podczas normalnej pracy;
- EX ec nC – to oznaczenie stosowane w strefach zagrożonych wybuchem zgodnie z dyrektywą ATEX, które klasyfikuje urządzenie elektryczne pod kątem bezpieczeństwa:
- Ex – oznacza ochronę przeciwwybuchową, klasyfikując urządzenie zgodnie z systemem ATEX lub IECEx,
- Ec – określa typ ochrony "zwiększone bezpieczeństwo" (Increased Safety). Jest to metoda zabezpieczenia stosowana dla urządzeń w strefie zagrożonej wybuchem 2 (kategoria 3G),
- nC – określa rodzaj ochrony w ramach "zwiększonego bezpieczeństwa" – urządzenie uszczelnione (Pressurized Enclosure), co oznacza, że jego obudowa jest hermetyczna, aby zapobiec dostaniu się do niej wybuchowej mieszaniny;
- IIC – to jeden z symboli grupy wybuchowości: dla gazów (IIA, IIB lub IIC) albo pyłów (IIIA, IIIB lub IIIC);
- Gc – oznacza kategorię urządzeń przeznaczonych do stosowania w atmosferach wybuchowych gazów i par palnych.
Już z opisu na gnieździe przekaźnika interfejsowego dowiadujemy się więc, że urządzenie nadaje się do pracy na powierzchni i jest dodatkowo uszczelnione – w związku z czym może pracować w atmosferze wybuchowej ze względu na obecność oparów gazów. Jest też informacja IIC, czyli do jakiej grupy należą gazy stwarzające ryzyko wybuchu. Urządzenie można też w prosty sposób wizualnie odróżnić od innych produktów tej samej serii z uwagi na to, że gniazdo jest koloru szarego, a nie niebieskiego, jak to ma miejsce w przypadku standardowego wykonania przemysłowego z katalogu Finder. Dodatkowo przekaźnik po wyjęciu z gniazda od spodu będzie zalany żywicą, a co bardziej wnikliwi dostrzegą też na górze brak przycisku testującego i kominka wydmuchowego, których obecność zaburzyłaby szczelność tego wykonania. Do wersji specjalnych przekaźnika interfejsowego – w tym przypadku ATEX – dołączony jest również moduł gaszeniowy. Przekaźnik interfejsowy serii 58 ma certyfikat ATEX, a ponieważ moduły 99.02 są jego składową, również i one mają ten certyfikat.
Dla przekaźników przeznaczonych do stref wybuchowych obowiązują też zalecenia co do obciążalności dla pracy zarówno pojedynczego przekaźnika, jak i grup – w zależności od strefy, w której są wykorzystane, oraz normy, którą spełniają (w Europie normą określającą produkty do wykorzystania w strefach zagrożonych wybuchem jest ATEX, natomiast w USA – HazLoc).
I tak np. przekaźnik 58.P2.X.XXX, zamontowany pojedynczo, w zakresie temperatur od –40 do 70°C może być obciążony prądem 10 A, natomiast w grupie zaleca się obciążanie go prądem 7 A, dla normy ATEX. Dla normy HazLoc natomiast ten sam przekaźnik w temperaturach w zakresie –25 do +40°C może być dla pracy w grupie obciążony prądem 9 A.
Podobnie jak w przypadku gazów i par, również dla pyłów i proszków wyznacza się strefy zagrożenia wybuchem, jednak ich oznaczenia są inne:
- Strefa 20 – przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu w powietrzu występuje stale, często lub długimi okresami;
- Strefa 21 – przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu w powietrzu może występować sporadycznie w trakcie normalnej pracy;
- Strefa 22 – przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu w powietrzu nie występuje w normalnych warunkach, a jeśli się pojawi, utrzymuje się tylko przez krótki czas.
Przy wyznaczaniu stref zagrożonych wybuchem pracodawca powinien uwzględnić warstwy, osady oraz nagromadzony pył jako potencjalne źródła mogące prowadzić do powstania atmosfery wybuchowej.
Podsumowanie
Dobór odpowiednich komponentów do aplikacji przemysłowej to kwestia nie tylko funkcjonalności, ale przede wszystkim bezpieczeństwa. Szczególnie w przypadku stref zagrożonych wybuchem kluczowe staje się zrozumienie warunków środowiskowych, znajomość obowiązujących norm oraz umiejętność interpretacji oznaczeń na urządzeniach. Niezależnie od tego, czy mamy do czynienia z gazami, parami, pyłami czy proszkami — odpowiedzialność za dobór elementów spoczywa na projektancie, który musi zadbać o to, by żaden z komponentów nie stał się potencjalnym źródłem zapłonu. Właściwie dobrane i certyfikowane rozwiązania, takie jak przekaźniki Finder serii 58, 39 czy 66, pozwalają nie tylko spełnić wymagania formalne, ale przede wszystkim zapewnić realne bezpieczeństwo ludzi i instalacji w wymagającym środowisku pracy.
Marcin Szuper
Finder Polska Sp. z o.o.
www.findernet.com/pl/polska
