Kiedy można zastosować panele dekompresyjne w pomieszczeniu?

Dobrze dobrane zabezpieczenia z panelami dekompresyjnymi w hali.

Ochrona urządzeń zagrożonych wybuchem może być realizowana na wiele sposobów. Najprostszym i jednocześnie najtańszym są panele dekompresyjne w ramach odpowietrzania wybuchu. Jednak ze względu na schemat ich działania, czyli wypuszczanie do atmosfery skutków wybuchu, mają sporo ograniczeń. Wiele pytań i wątpliwości w kwestii tych ograniczeń dotyczy najczęściej możliwości zastosowania paneli dekompresyjnych w pomieszczeniu zamkniętym.

Odpowietrzanie za pomocą paneli dekompresyjnych w hali

Kluczowym dokumentem, który prawnie pozwala, bądź nie, na zastosowanie paneli dekompresyjnych w hali przemysłowej, jest norma PN-EN 14491:2012 zharmonizowana z Dyrektywą ATEX określająca w bardzo konkretny sposób stosowanie systemów ochronnych odciążających wybuchy pyłów.
 
W wielu przypadkach panele są najlepszą metodą odpowietrzania wybuchu, zgodną ze wspomnianą Dyrektywą. Stosuje się je jako element ochrony, którego zadaniem jest wyprowadzenie poza aparat skutków wybuchu w postaci ciśnienia, kuli ognia oraz efektów spalania. Dość spora uniwersalność w doborze modeli i wielkości paneli sprawia, że skutecznie zapewniają dodatkowe bezpieczeństwo w wielu gałęziach przemysłu ciężkiego, spożywczego czy energetycznego. Istnieją jednak przypadki, objęte wspomnianym dokumentem, które nie pozwalają na użycie paneli dekompresyjnych w pomieszczeniu.

Dlaczego nie wolno stosować samych paneli dekompresyjnych w pomieszczeniach zamkniętych?

Szeroka możliwość zastosowania nie oznacza jednak pełnej dowolności w umiejscowieniu, na co zwraca uwagę Dyrektywa ATEX, a montowanie paneli dekompresyjnych w pomieszczeniach zamkniętych jest dopuszczone tylko pod ściśle określonymi warunkami.
 
Wynika to przede wszystkim faktu, że w momencie powstania wybuchu kula ognia i ciśnienie rozsadzają panel zamontowany na obudowie chronionego urządzenia. Uwolnienie tych skutków wybuchu z chronionego urządzenia do wnętrza hali stanowiłoby bezpośrednie zagrozenie dla życia i zdrowia pracowników oraz mienia właściciela zakładu przemysłowego. Co więcej, wypuszczenie ognia do środka zapylonej hali mogłoby skutkować zapłonem zewnętrznych atmosfer wybuchowych i dalszą propagacją wybuchów, jeśli osiadły na ziemi, instalacjach czy urządzeniach pył, zostanie wzbudzony przez falę wybuchu. Taki ciąg zdarzeń jest bardzo często katastrofalny w skutkach. Dlaczego? Ponieważ tak jak można obliczyć siłę wybuchu w chronionym urządzeniu, tak nie da się tego zrobić dla wybuchów wtórnych. Co za tym idzie, nie ma możliwości doboru odpowiedniej ochrony, szczególnie gdy wybuch wtórny będzie miał miejsce wewnętrz hali produkcyjnej, a nie w obrębie jednego urządzenia.
Ponadto wydostające się przez rozerwany otwór skutki wybuchu mogą mieć, w zależności od urządzenia, siłę rażenia nawet do kilkudziesięciu metrów. Nawet w przypadku urządzeń chronionych w przestrzeniach otwartych wytycza się obszar niebezpieczny, w obrębie którego nie mogą znajdować się inne urządzenia, stanowiska pracy, ciągi komunikacyjne czy budynki. Pomijając wszystkie wymienione wczesniej względy bezpieczeństwa, fizycznie byłoby to niemożliwe do wykonania w zabudowanym przez inne aparaty i instalacje zamkniętym pomieszczeniu.

Jakie inne produkty oraz zabezpieczenia można zastosować zamiast paneli?

Zamiast paneli dekompresyjnych, w pomieszczeniu można zamontować dwa rodzaje alternatywnych systemów chroniących przed wybuchem. Ich przystosowanie technologiczne pozwala na użycie wewnątrz budynków. 

Alternatywy

Kiedy można stosować panele dekompresyjne w hali. Rozwiązanie: instalacja panelu + kanał dekompresyjny

Jedyną możliwością zastosowania paneli dekompresyjnych w pomieszczeniu zamkniętym, jaką daje nam dyrektywa ATEX, jest połączenie ich z montażem kanału dekompresyjnego. Kanał dekompresyjny pozwala na wyprowadzenie skutków wybuchu na zewnątrz pomieszczenia, w którym znajduje się urządzenie chronione panelami.

Aby móc zastosować takie rozwiązanie należy wziąć pod uwagę cztery czynniki wpływające na cały układ odciążenia wybuchu.

Lokalizacja jednostki wewnątrz pomieszczenia

Aby użyć paneli dekompresyjnych w hali z możliwością wyprowadzenia skutków wybuchu przez kanał dekompresyjny, należy uwzględnić lokalizację jednostki chronionej wewnątrz pomieszczenia. Umiejscowienie ma bowiem wpływ na długość kanału, a także na konieczność dodania do konstrukcji ewentualnych kolan, które jeszcze dodatkowo zmniejszają wydajność rozwiązania. Urządzenie powinno więc znajdować się w pobliżu zewnętrznej ściany budynku lub dachu, aby maksymalnie skrócić długość ciągu odpowietrzającego. Podyktowane jest to faktem, że zastosowanie kanału powoduje zmniejszenie sprawności paneli, ponieważ następuje w nim wzrost ciśnienia zredukowanego.
Nasze doświadczenie wyniesione ze współpracy przy wielu realizacjach pokazuje, że długość kanału nie powinna przekraczać 3 m długości. Przy czym każde urządzenie i proponowane rozwiązanie systemowe powinno być obliczone indywidualnie, aby móc w pełni oszacować jego efektywność i praktyczność, a także koszty. Wszystko to wiąże się z koniecznością zwiększenia powierzchni paneli dekompresyjnych w pomieszczeniu bądź wzmocnienia konstrukcji urządzenia.

Panele dekompresyjne w hali, a za mała powierzchnia obudowy

Panele dekompresyjne w pomieszczeniach, jak i poza nimi, aby były skuteczne muszą mieć odpowiednią powierzchnię dekompresyjną, która umożliwi sprawne wyprowadzenie efektów wybuchu do atmosfery.
Wydajność paneli niestety zmniejsza się wraz z wydłużeniem kanału dekompresyjnego, co każe zwiększać rozmiar panelu. Jednak zwiększanie tej powierzchni ma swoje ograniczenia związane z kubaturą chronionego aparatu i powierzchni, którą możemy wykorzystać na obudowie. Problematykę obliczania powierzchni dekompresji opisaliśmy w osobnym materiale.
A co jeśli skończy się nam możliwość użycia paneli dekompresyjnych o odpowiedniej wielkości? W takich przypadkach pozostaje wzmocnienie konstrukcji aparatu.

Wzmocnienie konstrukcji

Wzmocnienie konstrukcji stosuje się w układach, gdzie nie można dodać odpowiednio dobranych wielkościowo paneli lub zmienić schematu wyprowadzenia kanału dekompresyjnego. Nie jest to jednak najczęściej wykorzystywane rozwiązanie, głównie ze względu na koszty, które należy przeznaczyć, aby struktura wytrzymała potencjalny wybuch.

Wyznaczenie obszaru niebezpiecznego

Mimo iż wyprowadzamy skutki wybuchu na zewnątrz, to nadal obowiązuje konieczność wyznaczenia strefy niebezpiecznej w miejscu wylotu kanału. A więc z kanałem, czy bez zasady są dokładnie takie same jak w przypadku stosowania paneli dekompresyjnych na zewnętrznym urządzeniu.

Aby zapewnić zgodność instalacji paneli dekompresyjnych w pomieszczeniu z wytycznymi zawartymi w Dyrektywnie ATEX, panele muszą być zamontowane według bardzo ściśle określonych warunków. Wszelkie rozbieżności i nieścisłości mogą powodować pogorszoną sprawność instalacji odciążającej wybuch pyłu w urządzeniu oraz powodować niepotrzebne koszty. Dlatego należy zawsze indywidualnie podchodzić do układów zabezpieczeń w zakładach przemysłowych, aby móc poprawnie dobierać rozwiązania uwzględniające bezpieczeństwo pracowników, ciągłość procesów produkcyjnych, a także odpowiednio skalkulowane koszty utrzymania systemów ochronnych.

Chcesz zapytać o ofertę lub potrzebujesz więcej informacji lub konsultacji?

Wypełnij formularz jeśli potrzebujesz dobrać systemy odpowietrzenia wybuchu, tłumienia wybuchu lub izolacji wybuchu. Jeśli nie jesteś pewien, czy Twój zakład przemysłowy potrzebuje ochrony przeciwwybuchowej, lub chcesz skonsultować konkretny przypadek – również wypełnij formularz! Chętnie pomożemy!

    Interesuje mnie wiedza z zakresu bezpieczeństwa wybuchowego, pożarowego i procesowego w przemyśle. Z przyjemnością przystąpię do programu edukacyjnego, dzięki czemu raz, maksymalnie dwa razy w miesiącu otrzymam informację o ciekawych materiałach szkoleniowych w postaci artykułów i filmów, a także o wydarzeniach branżowych.