Dziś jest wtorek, 15 październik 2019 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.8958 -0.48% 1EUR 4.2969 -0.3% 1GBP 4.8998 +0.14%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Reklama

Aktualności
Przed nami 32. edycja targów ENERGETAB 2019
więcej
Nowy cykl szkoleń praktycznych związanych z programowaniem sterowników marki Siemens
więcej
Siemensa buduje fabrykę dla Przemysłu 4.0 w Polsce
więcej
Przyszłość sektora motoryzacji w Polsce ? raport Banku Pekao S.A.
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
17 październik 2019
72 edycja Seminarium dla Służb Utrzymania Ruchu 
więcej
23 październik 2019
LUMENexpo Targi Techniki Świetlnej  
więcej
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
30 marzec 2015.

Stosowanie urządzeń w strefach zagrożonych wybuchem pyłu

Stosowanie urządzeń w strefach zagrożonych wybuchem pyłu

Wprowadzenie
Urządzenia pracujące w obecności pyłów palnych i zawierające przynajmniej jedno, potencjalne źródło zapłonu, stwarzają ryzyko zainicjowania pożaru lub wybuchu. Z tego powodu powinny być zabezpieczone takimi środkami, które nie pozwolą, aby źródło zapłonu stało się efektywne. Rodzaj zabezpieczenia urządzenia powinien być dobrany z uwzględnieniem prawdopodobieństwa wystąpienia atmosfery wybuchowej. W niniejszym artykule przedstawiono wymagania, jakie muszą spełniać urządzenia przeznaczone do stosowania w strefach zagrożonych wybuchem pyłu palnego.

Podział urządzeń budowy przeciwwybuchowej
Podstawowe wymagania dotyczące urządzeń budowy przeciwwybuchowej przeznaczonych do stosowania w atmosferach zagrożonych wybuchem zarówno gazów i pyłów znajdują się w jednej normie PN-EN 60079:2013-03 [1]. Przed 2009 rokiem podstawowe wymagania dla urządzeń przeznaczonych do stosowania w strefach zagrożonych wybuchem pyłu były zawarte w normie PN-EN 61241-0:2007 [2].

W dyrektywie ATEX 94/9/WE [3], jak również w dyrektywie ATEX 2014/34/UE [4], która zacznie obowiązywać od 20 kwietnia 2016 r., w zależności od miejsca użytkowania, rozróżnia się dwie grupy urządzeń:

  • urządzenia grupy I - urządzenia przeznaczone do stosowania w podziemnych wyrobiskach i w częściach powierzchniowych kopalń, w których występuje zagrożenie wybuchem gazu kopalnianego i/lub pyłu węglowego,
  • urządzenia grupy II - urządzenia przeznaczone do stosowania w miejscach zagrożonych występowaniem atmosfery wybuchowej, innych, niż wymienione powyżej.
W normie PN-EN 60079:2013-03, zawierającej wymagania dla urządzeń elektrycznych, w zależności od atmosfer wybuchowych, do których są przeznaczone, rozróżnia się trzy grupy urządzeń: grupa I (do stosowania w atmosferach zagrożonych wybuchem gazu kopalnianego i pyłu węglowego), grupa II (do stosowania w gazowych atmosferach wybuchowych), grupa III (do stosowania w pyłowych atmosferach wybuchowych).

Urządzenia elektryczne przeznaczone do stosowania w pyłowych atmosferach wybuchowych, innych od tych, które występują w kopalniach, są urządzeniami grupy II wg dyrektywy 94/9/WE (2014/34/UE) oraz grupy III wg PN-EN 60079-0:2013-03.

Urządzenia grupy III, w zależności od natury zagrożenia spowodowanego obecnością danego pyłu, dzielą się na urządzenia podgrupy:

  • IIIA - urządzenia przeznaczone do stosowania w obecności aglomeratu lotnych włókien palnych,
  • IIIB - urządzenia przeznaczone do stosowania w obecności pyłu nieprzewodzącego (pył palny o rezystywności elektrycznej większej niż 103 Ω m),
  • IIIC - urządzenia przeznaczone do stosowania w obecności pyłu przewodzącego (pył palny o rezystywności elektrycznej nie większej niż 103 Ω m).

Ocena zagrożenia zapłonem
Jednym ze sposobów wyeliminowania zagrożeń związanych z użytkowaniem urządzeń w potencjalnie wybuchowych atmosferach pyłowych jest zapobieganie powstawaniu źródeł zapłonu. Potencjalnym źródłem zapłonu i/lub wybuchu mogą być:

  • gorące powierzchnie powstające wskutek strat mocy w  urządzeniach - zapłon może wystąpić, jeżeli dojdzie do kontaktu atmosfery wybuchowej z ogrzaną powierzchnią urządzenia, warstwą pyłu lub palnym ciałem stałym będącym w kontakcie z gorącą powierzchnią,
  • iskry wytwarzane mechanicznie - zapłon może wystąpić wskutek tarcia prowadzącego do powstania iskier w wyniku uderzeń lub ścierania,
  • uderzenie pioruna - zapłon następuje ze względu na wysokie temperatury osiągane przez elementy przewodzące wyładowanie, również w miejscu uderzenia pioruna płyną silne prądy, którym towarzyszą iskry. Nawet, jeżeli nie dochodzi do wyładowania atmosferycznego podczas burzy powstają indukowane wysokie napięcia w urządzeniach, systemach ochronnych, częściach i podzespołach,
  • elektryczność statyczna - zapłon następuje wskutek wyładowania naładowanych, izolowanych części przewodzących, wskutek wyładowań snopiastych z naładowanych elementów wykonanych z materiałów nieprzewodzących (głównie tworzyw sztucznych), podczas szybkich procesów rozdziału (np. taśmy przesuwające się na rolkach, pasy napędowe) lub w wyniku kombinacji materiałów przewodzących i nieprzewodzących oraz wyładowań stożkowych od materiałów składowanych luzem oraz wyładowań z obłoków pyłu,
  • prądy błądzące lub zastosowanie ochrony katodowej przed korozją - atmosfera wybuchowa może ulec zapłonowi w wyniku iskier i/lub łuków elektrycznych powstających podczas rozłączania, łączenia lub mostkowania przewodzących części instalacji, pomiędzy którymi występuje różnica potencjałów,
  • płomienie towarzyszące reakcjom spalania w temperaturach powyżej 1000 °C, gorące gazy, jako produkt reakcji, a w przypadku płomieni dymiących i/lub kopcących również żarzące się cząstki stałe,
  • energia promieniowanie przechodzącego przez atmosferę wybuchową (ultradźwięki, fale elektromagnetyczne, w tym o częstotliwości radiowej /RF/, promieniowanie jonizujące),
  • sprężanie adiabatyczne i fale uderzeniowe - zapłon następuje wskutek wysokiej temperatury, towarzyszącej temu zjawisku,
  • reakcje egzotermiczne (np. samozapalenie palnych pyłów).

Rodzaj zabezpieczenia / symbole EPL Norma
Ochrona przez obudowę
(IP5X, IP6X)
ta Da PN-EN 60079-31:2014-10
tb Db
tc Dc
Zabezpieczenie urządzeń 
za pomocą iskrobezpieczeństwa "i"
ia Da PN-EN 60079-11:2012
ib Db
ic Dc
Zabezpieczenie urządzeń za pomocą hermetyzacji "m" ma Da PN-EN 60079-18:2011
mb Db
mc Dc
Obudowa z nadciśnieniem "p" pb Db PN-EN 61241-4:2007
pc Dc

Dla każdego wyrobu, przeznaczonego do stosowania w strefie zagrożonej wybuchem, należy przeprowadzić formalnie udokumentowaną ocenę zagrożenia zapłonem, obejmującą:

  • identyfikowanie wszystkich potencjalnych źródeł zapłonu w czasie normalnego działania (urządzenia kategorii 3), spodziewanego wadliwego działania (urządzenia kategorii 2) oraz rzadko występującego wadliwego działania (urządzenia kategorii 1),
  • określenie środków, które powinny być zastosowane w celu zapewnienia, że każde źródło nie stanie się efektywne,
  • rodzaj zastosowanego zabezpieczenia przed zapłonem. Wyniki oceny zagrożenia zapłonem powinny być uwzględnione podczas projektowania i wytwarzania wyrobu.

Urządzenia elektryczne dedykowane do pracy w atmosferze zagrożonej wybuchem pyłu powinny się charakteryzować jednym z rodzajów zabezpieczenia, wymienionych w Tabeli 1, których poziom zabezpieczenia EPL (ang. Equipment Protection Level) jest odpowiedni do strefy zagrożenia. Poziom zabezpieczenia urządzenia, jest ustalany na podstawie prawdopodobieństwa powstania źródła zapłonu w atmosferze zagrożonej wybuchem.

Znakowanie Ex w przypadku pyłowych atmosfer wybuchowych

Każde urządzenie przeznaczone do stosowania w atmosferach wybuchowych musi być oznakowane w sposób zgodny z wymaganiami dyrektywy ATEX 94/9/WE (2014/34/UE) oraz normy PN-EN 60079-0:2013-03. Zgodnie z ww. dyrektywą oznakowanie urządzenia powinno zawierać: nazwę i adres producenta, oznakowanie CE, numer identyfikacyjny jednostki notyfikowanej, która uczestniczyła w fazie kontroli produkcji, oznaczenie serii lub typu, numer fabryczny, rok produkcji, specjalne oznaczenie zabezpieczenia przeciwwybuchowego wraz z symbolem grupy i kategorią urządzenia (w przypadku urządzeń grupy II litera "G" dotycząca atmosfer wybuchowych spowodowanych obecnością gazów, par lub mgieł, lub litera "D" dotycząca atmosfer wybuchowych spowodowanych obecnością pyłu), oznaczenia zawierające informacje istotne ze względu na bezpieczeństwo jego użytkowania.

Poniżej przedstawiono symbole zabezpieczenia przeciwwybuchowego wymagane w dyrektywie i normie PN-EN 60079-0:2013-03 na przykładzie oznakowania urządzenia elektrycznego zabezpieczonego przed zapłonem pyłu za pomocą obudowy "t" z poziomem zabezpieczenia "tb".

EX II 2D Ex tb IIIB T120 °C Db -5 °C ≤ Ta ≤ 35 °C

EX specjalne oznaczenie zabezpieczenia przeciwwybuchowego
II 2D symbol grupy i kategorii (wg dyrektywy ATEX)
Ex oznacza, że urządzenie elektryczne odpowiada co najmniej jednemu rodzajowi zabezpieczeń, które są przedmiotem określonych norm (w tym przypadku PN-EN 60079-31:2014-10)
tb symbol użytego rodzaju i poziomu zabezpieczenia (zabezpieczenie przed zapłonem pyłu za pomocą obudowy "t", poziom "tb")
IIIB symbol podgrupy grupy III (pył nieprzewodzący)
T120 °C maksymalna temperatura powierzchni w °C poprzedzona literą "T"
Db poziom zabezpieczenia urządzenia (EPL)
T a temperatura otoczenia w °C (najniższą i najwyższa)

Oznakowanie pomaga zweryfikować prawidłowość doboru urządzeń w danej aplikacji, ze względu na bezpieczeństwo ich użytkowania.

Podsumowanie

Za prawidłową konstrukcję urządzenia przeznaczonego do stosowania w potencjalnie wybuchowej atmosferze odpowiada jego producent. Jednym z etapów procesu projektowania jest ocena zagrożenia zapłonem, którą należy przeprowadzić w odniesieniu do wszystkich potencjalnych źródeł zapłonu stwarzanych przez dane urządzenie. Wymagania techniczne stawiane projektowanym i wytwarzanym wyrobom, z uwagi na postęp techniczny ulegają ciągłym zmianom. Aktualny stan wiedzy technicznej znajduje odzwierciedlenie w najnowszych wydaniach norm opracowywanych przez komitety normalizacyjne europejskie (CEN, CENELEC, ETSI) i międzynarodowe (ISO, IEC). Normy są, co prawda, dokumentami do dobrowolnego stosowania, jednak powszechnym sposobem wykazania zgodności dostarczanych na rynek wyrobów, z wymaganiami odzwierciedlającymi aktualny stan wiedzy technicznej, jest ich zaprojektowanie, poddanie badaniom i wytworzenie z uwzględnieniem najnowszych wydań norm. Tylko w taki sposób możemy być pewni, że urządzenia mogą być bezpiecznie użytkowane w strefach zagrożonych wybuchem.

Literatura

  • EN 60079-0:2013-03 Atmosfery wybuchowe. Część 0: Urządzenia. Podstawowe wymagania
  • PN-EN 61241-0:2007 Urządzenia elektryczne do stosowania w obecności pyłu palnego. Część 0: Wymagania ogólne.
  • Dyrektywa 94/9/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 marca 1994 r. w sprawie zbliżenia ustawodawstw Państw Członkowskich dotyczących urządzeń i systemów ochronnych przezna-czonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. OJ L 100, 19.4.1994, Wydanie specjalne: Rozdział 13 Tom 013 p. 144 - 172.
  • Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2014/34/UE z dnia 26 lutego 2014 r. w sprawie harmonizacji ustawodawstw państw członkowskich odnoszących się do urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w atmosferze potencjalnie wybuchowej (wersja przekształcona). OJ L 96, 29.3.2014, p. 309-356.
Źródło: Komag
O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl