Izolacja wybuchu
Zgodnie z Dyrektywą ATEX chroni przed wybuchem sąsiednie urządzenia
Czym jest izolacja wybuchu?
Izolacja wybuchu (często nazywana jest też odcinaniem lub odsprzęganiem wybuchu) jest jedną z metod zabezpieczania pojedynczych urządzeń oraz całych instalacji przed rozniesieniem się wybuchu i jego skutków.
Fala ciśnienia i ognia może rozprzestrzeniać się poprzez rury i kanały z miejsca eksplozji do dalszych części systemów i kolejnych urządzeń powodując, często nieodwracalne, zniszczenia. Aby skutecznie ochronić zakład przed propagacją wybuchu i możliwością powstania zagrażających bezpieczeństwu i funkcjonowaniu zakładu wybuchów wtórnych, stosuje się zabezpieczenia, które fizycznie lub chemicznie odcinają dopływ powietrza i odgradzają drogę płomieniom.
Jest to rozwiązanie wymagane nie tylko ze względu na skuteczność w ograniczaniu skutków powstałego wybuchu, ale przede wszystkim ze względu na wymogi prawne określone w Dyrektywie ATEX i normie zharmonizowanej PN-EN 15089:2010 – systemy izolowania wybuchu.
Jak działa izolacja wybuchu
Pomimo swojej wysokiej skuteczności, izolacja nie może być jedynym sposobem zabezpieczenia urządzeń. W momencie powstania wybuchu wewnątrz aparatu narasta ciśnienie oraz powstaje kula ognia. Aby nie rozerwały one urządzenia w sposób niekontrolowany, korzysta się z układów odciążania wybuchów, których zadaniem jest wyprowadzenie skutków wybuchu poza aparat. Alternatywą dla odciążania jest także system tłumienia wybuchu, który w ogóle nie dopuszcza do wybuchu poprzez niezwykle szybkie uwolnienie proszka gaśniczego. Dodatkowo, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się wybuchu po pozostałych częściach układu procesowego, projektowane i montowane są odpowiednie systemy izolacji wybuchu. Ich zadaniem jest aktywacja w momencie wybuchu i odcięcie przepływu w kanale bądź instalacji.
Dopiero takie połączenie zabezpieczeń pozwala na maksymalizację ochrony i zapobiega tworzeniu się najbardziej niszczących wybuchów wtórnych. Ich siła jest nieprzewidywalna, przez co nie ma możliwości odpowiedniego doboru rozwiązań. Można za to przeciwdziałać ich powstaniu, m.in. przez zastosowanie izolacji wybuchu.
Metody izolacji wybuchu
W zależności od rodzaju chronionego urządzenia, procesów toczących się na terenie zakładu produkcyjnego, wykorzystywanych instalacji i zagrożenia wybuchem pyłów, stosuje się aktywne oraz pasywne metody izolacji. Ich dobór zawsze będzie indywidualny i zgodny z wyżej wymienionymi czynnikami. Musi być też zgodny z Dyrektywą ATEX i normą PN-EN 15089:2010.
Pasywne
Systemy pasywne są uwzględniane jako elementy konstrukcyjne całej instalacji kanałów, np. przesyłowej, dozowania lub odpylania. Uruchamiają się dopiero kiedy wybuch do nich dotrze – najczęściej poprzez siłę samego wybuchu (np. ciśnienie wybuchu domykające klapę zwrotną).
Aktywne
W przeciwieństwie do systemów pasywnych te aktywne posiadają czujniki, które cały czas mierzą ciśnienie lub/ i obecność płomienia, a w momencie wykrycia nieprawidłowości przekazują sygnał do centrali sterującej. Z centrali sterującej wychodzi wtedy sygnał uruchamiający system, który działa w milisekundach, zapobiegając tym samym powstaniu szkód.
Produkty
Zawory celkowe
Są dość proste w konstrukcji, składają się z korpusu z rotorem z łopatkami oraz napędu. Zawory celkowe stosuje się jako układy dozująco-podające produkty sypkie lub np. jako śluzy ograniczające przepływ powietrza w instalacjach odpylania, centralnego odkurzania czy transportu pneumatycznego. Aby mogły funkcjonować jako izolacja wybuchu muszą posiadać odpowiednie certyfikaty, które będą potwierdzały budowę zaworu w standardzie pozwalającym wytrzymać jego konstrukcji ciśnienie wybuchu.
Dodatkowo napęd wykonany jest w standardzie ATEX, dzięki czemu mamy pewność, że nie będzie on potencjalnym źródłem zapłonu.
Klapy zwrotne
To najprostszy w konstrukcji system izolacji. Podczas pracy klapa zwrotna jest otwarta pozwalając na przepuszczanie materiału w strumieniu powietrza. W momencie, w którym dochodzi do wybuchu ciśnienie kierujące się w przeciwną stronę, niż strumień powietrza, zamyka klapę i uniemożliwia dalsze rozprzestrzenianie się wybuchu.
Większość klap może być montowanych jedynie w pozycji poziomej.
Zawory Ventex
Wyróżniają się przez swoją charakterystyczną budowę w kształcie gruszki, dzięki czemu generowany opór przepływu powietrza jest zmniejszony.
Kiedy fala ciśnienia wybuchu dociera do zaworu Ventex, ten zamyka się dociskając blokadę do uszczelki odcinając urządzenie bądź instalację od zagrożenia. Najczęściej zawór Ventex wykorzystywany jest do izolacji kanałów odpylających, centralnego odpylania, transportu nad- i podciśnieniowego, suszenia i granulacji. Tak szerokie zastosowanie możliwe jest dzięki konstrukcji, która umożliwia montaż w pionie i poziomie.
IsoDisc
Jest to izolacja wybuchu na kanałach dolotowych czystego powietrza. To proste w konstrukcji, a także niezawodne rozwiązanie składa się z gniazda zaworu, osłony, płyty i sprężyn. Funkcjonowanie IsoDiscu jest podobne do klapy zwrotnej, gdzie przepływające powietrze utrzymuje przelot otwarty, a dopiero fala ciśnienia zamyka dysk. Taka metoda izolacji nie wymaga każdorazowej wymiany zabezpieczenia po skutecznej izolacji wybuchu.
Zazwyczaj montowane jest na dolotach powietrza do młynów, chronionych zbiorników czy innych urządzeń, które mają styczność z pyłem palnym. Zabronione jest jednak stosowanie tego rodzaju zabezpieczeń na kanałach przesyłu produktów albo brudnego powietrza.
System HRD
Uniwersalność systemu HRD polega nie tylko na możliwości użycia go, jako tłumienia, który w ogóle nie dopuszcza do wybuchu, ale także jako systemu izolacji wybuchu. Dzięki czujnikom przemieszczający się wybuch zostaje natychmiast odcięty przez szybką aktywację butli i wypuszczenie proszku gaśniczego.
Jeśli do ochrony użyty został system tłumienia wybuchu, to rozszerzenie go do systemu izolującego wymaga jedynie dokupienia i zamontowania kolejnych butli i czujników. W ten sposób można zapewnić zabezpieczenia przeciwwybuchowe zgodne z dyrektywą i posiadające odpowiednie certyfikacje ATEX.
Zasuwy szybkiego działania
Zasuwa, podobnie jak system HRD, korzysta z czujników, które po wykryciu wybuchu przemieszczającego się w kanele w przeciągu 23 milisekund zamykają przelot. Tak szybki czas działania zabezpiecza instalację przed propagacją wybuchu i jej skutkami. Ponadto zasuwa dzięki swojej konstrukcji jest odporna na wysokie ciśnienie, a ograniczenie w zastosowaniu określa jedynie średnica kanału. Najczęściej stosowane są w jednostkach filtracyjnych, cyklonach, reaktorach, suszarniach, zbiornikach ciśnieniowych, silosach, młynach etc.
Użycie tych samych czujników co w przypadku HRD pozwala na podłączenie do jednej centrali, co wpływa również na ograniczenie kosztów związanych z odmiennym systemem i centralą sterującą.
Miejsce montażu zabezpieczenia kluczowe dla poprawnego i skutecznego działania systemów aktywnych
Systemy aktywne, aby skutecznie izolowały wybuch muszą być odpowiednio umiejscowione – muszą mieć odpowiednią ilość czasu na zadziałanie. Jest to uwarunkowane odległością, jaką pokonuje fala ciśnienia i ognia względem czujnika oraz butli bądź zasuwy. Im większa odległość, tym większa ilość zastosowanych zabezpieczeń pomiędzy układami.
Dlaczego izolacja jest ważna w procesie ochrony przeciwwybuchowej?
W zależności od wybranego sposobu ochrony dopuszczamy bądź nie, do wybuchu wewnątrz urządzenia. Jednak w obu przypadkach wymogi prawne określają konieczność zastosowania izolacji wybuchu. Pozwala to nie rozprzestrzenić się eksplozji i jednocześnie chroni przed powstaniem wybuchów wtórnych, które mogą być znacznie poważniejsze w skutkach niż wybuch pierwotny. Czasem bywa też tak, że izolacja jest najważniejszym etapem ochrony przeciwwybuchowej w ramach analizowanej i zabezpieczanej instalacji. Z taką sytuacją spotykamy się dość często na terenie zakładów przemysłowych w Polsce i na świecie. Przykładem może być opis wdrożonych przez nas zabezpieczeń, gdy okazało się, że filtr odpylający nie jest przystosowany do pracy w strefie zagrożenia wybuchem.
Chcesz zapytać o ofertę lub potrzebujesz więcej informacji lub konsultacji?
Wypełnij formularz!
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!