Robbanásbiztonság-technikai rendszerek

Átírás

1 Robbanásbiztonság-technikai rendszerek Harmadlagos robbanás elleni védelem Page 1

2 Biztonságtechnikai alapelvek Biztonsági intézkedések a következ sorrendben: 1. Robbanásveszélyes atmoszféra képzdését megakadályozni 2. Robbanásveszélyes atmoszféra gyújtását megakadályozni 3. Egy lehetséges robbanás hatásait csökkenteni Page 2

3 Elsdleges védintézkedések, a robbanóképes közeg kialakulásának megakadályozása vagy korlátozása Alapvet robbanás-megelzési intézkedés az éghet anyagok koncentrációjának korlátozása, a robbanási tartomány elkerülése. Mszaki jelleg intézkedéseket, melyek a robbanóképes atmoszféra kialakulásának megakadályozását célozzák. Az éghet folyadékok szivárgásának csökkentése A készülékek, védrendszerek és elemek megtervezésekor, kialakításakor és mködtetésekor, ügyelni kell arra hogy azok szivárgásmentesek legyenek, és azok is maradjanak. Tapasztalat: felléphetnek tömítetlenségek. Mszaki intézkedéseket kell tenni a szivárgás mértékének csökkentésére és az éghet anyagok kilépésének megelzésére. A nyílások száma és mérete a lehet legkisebb legyen. Page 3

4 Elsdleges védintézkedések, a robbanóképes közeg kialakulásának megakadályozása vagy korlátozása Koncentráció korlátozása Amennyiben a készülékek, védrendszerek és elemek belsejében veszélyes mennyiség robbanóképes közeg alakulhat ki, olyan mszaki intézkedéseket kell tenni, amelyek a mennyiséget és/vagy a koncentrációt szabályozzák. Éghet anyag koncentrációja folyamatosan az alsó robbanási határ (ARH) alatt, vagy a fels robbanási határ (FRH) felett. Folyamatok indításakor és leállításkor a koncentráció a robbanási tartományba kerülhet. Kilép anyagok azonban a levegbe való kijutáskor robbanásveszélyt okozhatnak. Amennyiben a leveg a készülékekbe kerül, akkor ezekben belül is kialakulhat a robbanásveszélyes keverék. Page 4

5 Elsdleges védintézkedések, a robbanóképes közeg kialakulásának megakadályozása vagy korlátozása Inertizálás Inert gázok (pl. nitrogén, széndioxid, nemesgázok), vagy vízgz hozzáadásával, amelyek a technológiával összeférhetk, megelzhet a robbanóképes közeg kialakulása. Hígítás szellzéssel A kiszabaduló éghet gázok és gzök koncentrációjának korlátozásakor nagy fontosságú a szellzés, amely alkalmazható mind a szabadban, mind üzemcsarnokban, mind a készülékeken belül. A zóna-besorolásra vonatkozóan a szellzés hatékonyságának és megbízhatóságának figyelembe vételét, a vonatkozó MSZ EN :2003 Villamos gyártmányok robbanóképes gázközegekben. 10. rész: A robbanásveszélyes térségek besorolása c. szabvány tartalmazza. Page 5

6 Másodlagos védintézkedések, az effektív gyújtóforrások kiküszöbölésére Különböz követelmények vonatkoznak a készülékek és védelmi rendszerek tervezésére, kiválasztására, kialakítására, valamint az üzemi technológia mér- és szabályozórendszereinek megfelel kialakítására: A 8/2002. (II. 16.) GM rendelet szerint a robbanásveszélyes térségekben üzemeltetni szándékozott berendezéseknek két alkalmazási csoportja van: I. csoport: a bányászat föld alatti és olyan felszíni berendezéseire, amelyeket sújtólég és/vagy éghet porok veszélyeztetnek; II. csoport: minden más területen alkalmazott, robbanásveszélyes atmoszférával veszélyeztetett berendezések csoportjára. Készülék kiválasztás (a zónabesorolás függvényében : megfelel alkalmazási csoport, készülékkategória, hmérsékleti osztály, (nagyon fontos az eszköz könny üzemeltethetsége és karbantarthatósága) Page 6

7 Másodlagos védintézkedések, az effektív gyújtóforrások kiküszöbölésére További védelmi intézkedéseket kell tenni a következ gyújtóforrások ellen: Forró felületek Lángok és forró gázok Mechanikai eredet szikrák (robbanóképes közegben használható szerszámok is) Villamos gyártmányok Villamos kiegyenlít áramok, katódos korrózióvédelem Sztatikus elektromosság Villámcsapás és túlfeszültség Rádiófrekvenciás (RF) elektromágneses hullámok (10 4 Hz 3x10 12 Hz frekvencia tartományban) Elektromágneses hullámok (3x10 11 Hz 3x10 15 Hz frekvenciatartományban) Ionizáló sugárzás Ultrahang Adiabatikus kompresszió és lökéshullámok Exoterm reakciók (A felsorolt lehetséges gyújtóforrások elfordulása természetesen technológia függ) Page 7

8 Másodlagos védintézkedések, az effektív gyújtóforrások kiküszöbölésére Page 8

9 Harmadlagos védintézkedések, a már bekövetkezett robbanás hatásait csökkent intézkedések Robbanási nyomásnak ellenálló építésmód A robbanási nyomás lefúvatása (hasadó felületek) Alkalmazható technológiai, tároló készülékeknél, de épületek, építmények építészeti megoldásaként is. Egyéb, a veszélyhelyzet mérséklését biztosító védelmi rendszerek Veszélyek jelzése és a robbanási nyomás elvezetése, A Technológiai Utasítások tartalmazzák a védelmi rendszer kiépítési helyét, a beállított értékeket, A kiépített rendszerek üzemképességérl, rendszeres karbantartásáról gondoskodni kell, A jelz - és reteszrendszert a Technológiai Utasításokban rögzített értékekre beállítva kell üzemeltetni, A kezelszemélyzet a védelmi rendszerekrl ki kell oktatni. Page 9

10 Biztonságtechnika Nyomáscsökkentés Lángmentes nyomáskiegyenlítés Page 10

11 Page 11

12 Tematika TOP 1 Robbanástechnikai alapok, ok és okozat TOP 2 Megelz robbanás elleni védelem TOP 3 Robbanási nyomás kiegyenlítés hasadó tárcsák TOP 4 Lángmentes nyomáskiegyenlítés TOP 5 Lekapcsolás TOP 6 Videók Page 12

13 Kiindulás és a kár mértéke - Blaye Silók - Blaye, Franciország 1997 Page 13

14 Kiindulás és a kár mértéke - Blaye Silók Blaye, Franciaország augusztus 29. Page 14

15 Kiindulás és a kár mértéke - Belgium élelmiszeripar, Belgium 1994 Page 15

16 Kiindulás és a kár mértéke robbanási háromszög gyújtóforrás gáz, gz, köd, por leveg Page 16

17 Kiindulás és a kár mértéke robbanási háromszög részletezve gyújtóforrás por oxigén min. gyújtási energia min. gyújtási hmérséklet max. robbanási nyomás P max max. nyomásnövekedés K st -érték határkoncentráció Page 17

18 Kiindulás és a kár mértéke fizikális kihatások poradatok P max K st -érték Page 18

19 Kiindulás és a kár mértéke - Statisztika Káresemény gyakoriság készülékcsoportonként Silók/ Bunker 19,4 % Portalanító berendezések/szeparáló 17,5 % Örl- és aprítóberendezések 13,4 % szállítóberendezések 11,0 % Szárítók 9,0 % Page 19

20 Kiindulás és a kár mértéke Nordzucker Schladen-i üzem 1995 Robbanás az rl üzemben Hiányzó elválasztás átgyújtáshoz vezet További kiterjedés a szállítószalagon Page 20

21 Kiindulás és a kár mértéke Nordzucker Schladen-i üzem 1995 Kiterjedés a szállítószalagon Page 21

23 ATEX-irányelvek 100 és 137 EU-szerzdés: szabad árumozgás EU-irányelv 94/9/EG (95. cikk) ATEX 100a EU-irányelve 1999/92/EG (137. cikk) ATEX 118a Page 23

24 ATEX 100a 95. cikk: A termékkel szemben állít fel követelményeket A gyártóra / kivitelezre vonatkozik CÉL: Megfelelségi nyilatkozat Szabad árumozgás Page 24

25 ATEX 118a 137. cikk: Min. munkavédelmi követelmények Üzemeltetre / munkaadóra vonatkozik Cél megfogalmazása: Munkakörülmények javítása Page 25

26 MSZ EN MSZ EN :2000 robbanásveszélyes atmoszférák robbanáselleni védelem Robbanóképes közegek. Robbanásmegelzés és robbanásvédelem. 1. rész: Alapelvek és módszertan Page 26

27 MSZ EN robbanásveszélyes atmoszféra MSZ EN robbanásveszélyes atmoszférák robbanáselleni védelem 1. felhasználási terület 2. vonatkozó szabványok 3. definíció, terminológia, jelölések és rövidítések 4. a veszélyes felismerése 5. rizikó kiértékelés 6. rizikó megelzése vagy korlátozása 7. felhasználói információ Page 27

28 MSZ EN robbanásveszélyes atmoszféra 4. fejezet A veszély felismerése A veszély felismerése 1. Általános 2. égési tulajdonságok Gyulladási pont ARH / FRH oxigén koncentráció 3. gyulladás feltételei Gyulladási hmérséklet Min, gyulladási energia 4. robbanási tulajdonságok Max. robbanási nyomás P max Max. idbeni nyomásnövekedés K St -érték Égési h H Résméretek MESG Page 28

29 MSZ EN robbanásveszély atmoszféra 5. fejezet Kiértékelés A rizikó kiértékelése 1. általános 2. robbanásveszélyes atmoszféra létrejöttének a valószínsége és annak a mennyisége Kilépés foka? Koncentráció? Mennyiség? 3. hatásos gyújtóforrás jelenlétének és valószínségének a meghatározása Forró felület? Nyílt láng? Mechanikai + villamos szikra? Statikus elektromosság? Elektromágneses hullámok? 4. egy lehetséges robbanás kihatásai Lángok? Hközlés? Nyomáshullámok? Elsodort elemek? Page 29

30 MSZ EN robbanásveszélyes atmoszféra Megelzés A rizikó megelzése vagy korlátozása 1. általános 2. alapelvek 3. robbanóképes atmoszféra keletkezésének korlátozása vagy megakadályozása Koncentráció korlátozása, inert anyagok használata Tömített készülékek 4. zónabesorolás Zóna 0, 1, 2: Zóna 20, 21, 22: gázok és éghetó folyadékok porok 5. szerkezeti kialakítás hatásos gyújtóforrások elkerülése Page 30

31 CEN TC 305 munkacsoportok CEN TC 305 robbanásveszélyes terek robbanások elkerülése és védelmi rendszerek CEN TC 305/WG1: biztonságtechnikai alapértékek meghatározásához teszmetódusok CEN TC 305/WG2: nem villamos berendezések alkalmazása robbanásveszélyes térben CEN TC 305/WG3: megelz és konstruktív robbanásbiztonságtechnika CEN TC 305/WG4: definíció és biztonságtechnikai metódusok Page 31

32 CEN TC 305/WG 3 - alcsoportok CEN TC 305/WG3: eszközök és rendszerek a megelz és konstruktív robbanáselleni védelem SG 1: lángzár DIN EN SG 2: robbanási nyomás csökkentés pren Explosion venting devices SG 3: robbanásálló berendezések SG 4: robbanási nyomás elfojtó berendezések pren SG 5: robbanási nyomás csökkentés - porrobbanásveszély pren Explosion venting systems SG 6: robbanási leválasztó rendszerek pren Explosion isolation systems SG 8: lángmentes robbanási nyomás csökkentés pren xxxxx Flamless explosion venting devices* Page 32

34 Alkalmazási példák Robbanási nyomás csökkentés - faforgács bunker Page 34

35 Alkalmazási példák Terhelés iránya Page 35

36 Alkalmazási példák Page 36

37 Alkalmazási példák Porelszívó berendezések nyomáscsökkent megoldásai Page 37

38 Alkalmazási példák Terhelés iránya Page 38

39 Alkalmazási példák Robbanási nyomás csökkentés Vákuumállóság (poros technológiák) Alkalmazható 800 C-ig Page 39

40 Méretezés Page 40

41 Winvent 3.1 / EN Winvent 3.1 Szoftver robbanási nyomás csökkentés por- és gázrobbanás veszélyes, illetve vegyes terek esetére Page 41

42 Alapadatok megadása Page 42

43 Hasadófelületek elhelyezkedése Page 43

44 Tartály alapadatainak megadása Page 44

45 Hasadótárcsa méretezése Page 45

46 Hasadófelület méretezése Page 46

47 Kerek robbanóajtó méretezése Page 47

48 Négyszögletes robbanóajtó méretezése Page 48

50 Mködési elv - lángmentesítés Page 50

51 Mködési elv - lángmentesítés Page 51

52 Kialakítás Page 52

53 Alkalmazás Hasadó felület Lefúvató csatorna nélkül : A = 0,38m² V = 10 m³ p red = 0,8 bar csatorna = 3m DN 1000 (40 ) A = 0,69 m² V = 10 m³ p red = 0,8 bar 6 m csatorna = 6m DN 1500!!! (60 ) A = 1,61 m² V = 10 m³ p red = 0,8 bar DN 800 (32 ) A = 0,38 m² V = 10 m³ p red = 0,8 bar 3 m Lángnélküli nyomáscsökkentés Page 53

54 Alkalmazási területek Ipari Vegyipar Gyógyszeripar Faipar Élelmiszeripar, állateledel (táp) elállítás Söripar Stb. A Liftek, szrk, silók, stb. Veszélyeztetett területek küls felületén, pl. : Lépcsházak, menekül utak Régi ipari egységek utólagos biztonságossá tételekor Alacsony szilárdságú épületek esetében Page 54

55 Alkalmazástechnika Gazdaságos: Nincs lefúvató csatorna Széles alkalmazási terület: p red 0,1-1,3 bar Kst-érték max. 250 barxm/s Beépített hasadótárcsa és jelkiértékelés Page 55

56 Alkalmazástechnika Flexibilis Utólag beépíthet Azonos költségek lefúvató csatorna Nincs áttörés Nincs tömítés, idjárás elleni védelem Page 56

57 Összefoglalás felhasználható: Kültér / beltér Közlekedutak alkalmazások: liftek nagyszrk silók tulajdonságok P red,max 0,5 bar K st -érték max. 150 bar*m/s Page 57

59 Robbanás lekapcsolás - Alapok Láng Magas gyújtási energia Nyomás fokozódás Lökéshullám a csvezetékben Detonáció Elkompresszió Turbó hatás Page 59

60 Lekapcsoló szelep a gazdaságos megoldás Gazdaságos, mert: A fojtószelep csvezetékbe építése normál üzemben nem jár nyomáscsökkenéssel Gondozásmentes Page 60

61 Lekapcsoló szelep a hatásos megoldás Egyszer mködés Biztonságos Nyomásnövekedés érzékelés Kiegészíthet láng- vagy nyomásérzékelvel Láng- és nyomás kioltás, lekapcsolás Page 61

62 Lekapcsoló szelep - összefoglalás Egyszer mködés: Hasadótárcsára épített érzékel Könnyen kezelhet Biztonságos: Láng- és nyomás kioltás, lekapcsolás Gazdaságos: Megvédi a többi technológiai készüléket Gondozásmentes Page 62

63 Visszacsapó szelepek Elny: A visszacsapó szelep az egyik legegyszerbb és legolcsóbb megoldás a csvezetékben fellép robbanás terjedésének megállítására Hátrány: Nagy mködési bizonytalanságú Karbantartás igényes Fojtószelep Visszacsapó szelep Hasadó tárcsa a nyomás levezetésére Page 63

64 Robbanás elfojtás, oltóanyag befúvás Készülékre vagy csvezetékre építhet Nyomásérzékel jelére lép mködésbe Page 64

65 Robbanás elfojtás, oltóanyag befúvás Mködési elv Page 65

66 Robbanás elfojtás, oltóanyag befúvás Mködési példa Lángérzékel Szelep robbanó kapszulával Ersít Oltóanyagtartály Fúvóka Gyújtóforrás Lángfront Oltóanyag kilépés Page 66

68 Link 1 1,5 kg kukorica Link 2 ATEX tanúsítás Link 3 lángmentes kialakítás Page 68