Czym jest strefa zagrożenia wybuchem (strefa ex)

– kwalifikacja stref Ex

Bezpieczeństwo w zakładach przemysłowych jest niezbędne do utrzymania, ze względu zarówno na zdrowie, jak i życie pracowników, ale także na ciągłość pracy i potencjalne straty. W tym celu w miejscach występowania atmosfer wybuchowych wyznacza się strefy zagrożenia wybuchem, których kwalifikacja określa poziom zagrożenia i wpływa na dobór zabezpieczeń oraz wykorzystywanych narzędzi.

Czym są strefy Ex

Strefa zagrożenia wybuchem to zasięg atmosfery wybuchowej, która jest mieszaniną pyłu lub gazu z powietrzem w określonej przestrzeni oraz częstotliwości występowania. W odpowiedniej kondensacji atmosfera wybuchowa po napotkaniu źródła zapłonu (np. zwarcia, przegrzanego elementu instalacji, wyładowania elektrostatycznego, czy poruszającej sie w kanale iskry) prowadzi do eksplozji. Wyznaczenie strefy zagrożenia wybuchem jest więc niezbędne, aby dbać o bezpieczeństwo pracowników oraz zakładu. Jeśli interesuje Cię kompleksowe podejści do bezpieczeństwa wybuchowego, po lekturze tego artykułu przeczytaj również co składa się na Audyt ATEX.

Przepisy prawa i dyrektywa ATEX

Zabezpieczenia instalacji gazów i pyłów, kwalifikacja stref ex

Obowiązek wyznaczenia stref zagrożenia wybuchem nakłada na pracodawcę Rozporządzenie Ministra gospodarki z dnia 8 lipca 2010 r. w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy, związanych z możliwością wystąpienia w miejscu pracy atmosfery wybuchowej. Rozporządzenie to przenosi wprost do polskiego porządku prawnego wymagania, które stawia pracodawcom unijna Dyrektywa ATEX USER.

Wspomniane rozporządzenie wskazuje: pracodawca dzieli przestrzenie zagrożone wybuchem na strefy, klasyfikując je na podstawie prawdopodobieństwa i czasu występowania atmosfery wybuchowej jako: strefy ex dla gazów (0,1,2) i dla pyłów (20,21,22).

„Przy dzieleniu przestrzeni zagrożonych wybuchem, pracodawca powinien uwzględniać warstwy, osady pyłu i nagromadzony pył, jako źródła mogące potencjalnie wytwarzać atmosferę wybuchową. […] Przestrzenie, w których istnieje możliwość wystąpienia atmosfery wybuchowej w ilościach zagrażających bezpieczeństwu i zdrowiu, pracodawca oznacza, w miejscach wstępu do tych przestrzeni, znakiem ostrzegawczym, określonym w załączniku.„

Na czym polega kwalifikacja stref ex

Dla zapewnienia właściwej ochrony przeciwwybuchowej instalacji, urządzeń, czy szerzej obiektów i przestrzeni w zakładach przemysłowych, najważniejsza jest klasyfikacja i wyznaczenie stref zagrożenia wybuchem na podstawie częstotliwości występowania atmosfery wybuchowej. Z innego rodzaju zagrożeniem będziemy mieć bowiem do czynienia, jeśli atmosfera wybuchowa będzie występować stale, lub jedynie przez krótki czas w ściśle określonych sytuacjach.

Kwalifikacja stref ex dla atmosfer pyłowych

strefa 20 – atmosfera wybuchowa w postaci mieszaniny pyłowo-powietrznej, która występuje stale, często lub przez długie okresy,
strefa 21 – atmosfera wybuchowa w postaci mieszaniny pyłowo-powietrznej, która może wystąpić podczas normalnej pracy,
strefa 22 – atmosfera wybuchowa w postaci mieszaniny pyłowo-powietrznej, która nie występuje w trakcie normalnej pracy, a w przypadku wystąpienia utrzymuje się przez krótki czas.

Kwalifikacja stref ex dla atmosfer gazowych

strefa 0 – atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę z powietrzem substancji palnych w postaci gazów, par, mgieł występuje stale, często lub przez długie okresy,
strefa 1 – atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę z powietrzem substancji palnych w postaci gazów, par, mgieł może wystąpić podczas normalnej pracy,
strefa 2 – atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę z powietrzem substancji palnych w postaci gazów, par, mgieł nie występuje w trakcie normalnej pracy, a w przypadku wystąpienia utrzymuje się przez krótki czas.

Kwalifikacja stref ex – z jakimi problemami możesz się spotkać przy ich podziale

Wyznaczanie stref zagrożenia wybuchem wydaje się łatwe, jednak zupełnie takie nie jest. Atmosfery wybuchowe gazów nie stanowią większego wyzwania, ze względu na stałe parametry wybuchowości poszczególnych gazów. Ponieważ cząsteczki gazu czy par cieczy są zawsze tej samej wielkości, to również określenie strefy ex nie będzie problematyczne.

Problem pojawia się przy atmosferach wybuchowych pyłów, których parametry wybuchowości są znacznie trudniejsze do sprecyzowania ze względu na zmienność wielkości cząsteczek czy wpływ wilgotności powietrza na powstanie zagrożenia. Dlatego teraz zajmiemy się omówieniem właśnie atmosfer wybuchowych pyłów i ich kwalifikacji do stref ex, ponieważ wiąże się to ze znacznie większym stopniem skomplikowania. Z pyłami może się też zdarzyć tak, że wybuchowość konkretnego produktu zmienia się na przestrzeni procesu produkcyjnego i obróbki.

Stąd kwalifikacja stref ex ze względu na miejsce ich występowania

wewnętrzne strefy ex

są to strefy zlokalizowane wewnątrz obudów urządzeń i instalacji (np. w silosach, filtrach powietrza, zabudowanych przesypach itp.)

zewnętrzne strefy ex

są to strefy zlokalizowane na zewnątrz obudów urządzeń i instalacji (np. otwarte składowiska materiałów sypkich, otwarte przesypy, zapylenie przestrzeni roboczej wynikające z nieszczelności instalacji i/lub obecności pyłów osiadłych)

Miejsce występowania

Bezpieczeństwo wybuchowe w warunkach przemysłowych musi uwzględniać miejsce występowania stref zagrożonych wybuchem. Jak zostało zaznaczone wcześniej, atmosfera wybuchowa może występować zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz urządzeń czy aparatów. W takich przypadkach ich zasięg oraz częstotliwość występowania powinny zostać określone oddzielnie dla każdej z tych przestrzeni, a na terenie zakładu powinny funkcjonować klarowne instrukcje jak ograniczać atmosfery wybuchowe. W konsekwencji można się często spotkać z sytuacją, kiedy wewnątrz urządzenia wyznaczona została strefa 20, a na zewnątrz strefa 22. Dla przykładu w takich warunkach może funkcjonować kanał brudnego powietrza instalacji odpylającej, która została zamontowana na otwartej przestrzeni, a nie wewnątrz hali, czy innego rodzaju obiektów przemysłowych. Podobnie jest przy wylocie kanału czystego powietrza – tu w osobnym materiale omówilismy jak można ograniczać strefę 22 w tym miejscu.

Urządzenia w strefach zagrożenia wybuchem

Urządzenia pracujące w danych strefach zagrożonych wybuchem muszą zapewniać odpowiedni poziom bezpieczeństwa. Oznacza to, że muszą one być wykonane w taki sposób, aby one same nie stanowiły potencjalnego źródła zapłonu atmosfery wybuchowej. Za dobór właściwych zabezpieczeń do poszczególnych stref ex odpowiada producent systemu zabezpieczenia. W przypadku urządzeń elektrycznych, przeznaczonych do pracy w 20 i 21, oraz nieelektrycznych przeznaczonych do pracy w 20 strefie zagrożenia wybuchem pyłów, wybór ten, oraz zgodność urządzenia z odpowiednimi normami są dodatkowo weryfikowane przez jednostkę notyfikowaną.

Zdarza się, że dane urządzenie pracuje w dwóch strefach zagrożenia wybuchem jednocześnie. Kontynuując przykład kanały z brudnym powietrzem dla instalacji odpylania, rozważmy strefy, w których będzie pracować czujnik zapylenia. Jego sonda pracuje wewnątrz kanału (najczęściej w strefie 20), natomiast układ elektroniczny po jego zewnętrznej stronie (najczęściej w strefie 22). W takich przypadkach poszczególne elementy urządzenia powinny posiadać zabezpieczenia adekwatne do wyznaczonej strefy zagrożenia wybuchem.

Innym przykładem może być zawór celkowy zamontowany na wylocie z silosu. Wówczas we wnętrzu obudowy zaworu celkowego (w większości przypadków) wyznacza się 20, a na zewnątrz 22 strefę zagrożenia wybuchem. W związku z powyższym poszczególne elementy zaworu (wewnętrzne oraz zewnętrzne) mogą mieć zabezpieczenia adekwatne do wyznaczonych stref zagrożenia wybuchem.

Kwalifikacja stref ex jest podstawą działania zgodnie z obowiązującym prawem. Jest to jednak przede wszystkim jeden z kroków podnoszących poziom bezpieczeństwa na terenie zakładu. Pozwala odpowiednio dobrać zabezpieczenia i eliminować potencjalne źródła zapłonu prowadzące do powstania wybuchu.

Chcesz zapytać o ofertę Audytu lub dokumentacji ATEX (DZPW, ORW), a może potrzebujesz więcej informacji lub konsultacji?

Wypełnij formularz!

Nie wiesz, czy Audyt ATEX jest dla Ciebie, a może chcesz się dowiedzieć, czy są jakies formy pośrednie? Zastanawiasz się, czy Twój zakład przemysłowy spełnia wymagania Dyrektywy ATEX? Napisz do nas! Chętnie pomożemy!