Nem villamos robbanásbiztonság-technika technika 1
Nem villamos berendezések 2
Gyújtóforrások Nem villamos berendezések esetében a potenciális gyújtóforrást jelenti: - a mechanikus szikra, - a sztatikus feltöltődés, valamint - a forró felületek. A védelmi megoldások ezek kiküszöbölését, megszüntetését célozzák. 3
ATEX Direktíva 94/9/EC (ATEX 100a) ATEX GUIDELINES (SECOND EDITION) 2005 Július 4
Nem villamos készülékek - Felismerést nyert, hogy nem csak villamos berendezés jelenthet gyújtásveszélyt. - Mozgó alkatrészek potenciális gyújtóforrást jelentenek: forró felületek, súrlódásból adódó szikrák. Pl.: fogaskerekek, ventilátorok, szivattyúk, kompresszorok, keverők, fékek Berendezés-együttesek (mechanikai és villamos berendezések kombinációja) Definíció: két vagy több berendezés kombinációjából kialakított együttes az ATEX direktíva hatálya alá tartozik feltéve, hogy egy funkcionális egységként kerül üzembehelyezésre. (Típusvizsgálati Tanúsítvánnyal (1-es készülékkategória), Gyártói és Kijelölt Tanúsító Szervezeti Nyilatkozattal (2-es készülékkategória), de legalább Gyártói Nyilatkozattal (3-as készülékkategória) kell rendelkeznie a gyártmánynak) 5
Nem villamos készülékek Amikor a villamos motor tengelye egy mechanikai berendezéssel van összekapcsolva (tengelykapcsolón keresztül vagy közvetlen), a karbantartás és az üzemeltetés során figyelembe kell a robbanásbiztonság-technika előírásait. A szakembereknek ezért ismerni kell a mechanikai használatból eredő robbanásveszélyt. 6
porrobbanásbiztonság-technika - gyújtóforrások megoszlása nem villamos robbanásbiztonság-technika okai villamos készülékek 3,5% ismeretlen 11,5% izzó parázs 9% sztatikus elektromosság 9% súrlódás 9% tűz 8% forró felület 6,5% öngyulladás 6% hegesztés 5% mechanikai szikrák 30% más 2,5% 7
A villamos robbanásbiztonság-technikával való kapcsolódási pontok a készülékek - berendezések, rögzített vagy mozgatható szerelvények, vezérlések, jelzőkészülékek és megelőző berendezések, amelyek együtt vagy kombináltan energia közlésére, átalakítására, tárolására, mérésére és szabályozására szolgálnak, anyagok szállítását, feldolgozást végzik, saját gyújtóforrással rendelkezik -> robbanás okozója lehet a komplex definíció alapján a villamos szakemberek napi munka során kapcsolatba kerülnek olyan berendezésekkel és elemekkel, amelyek az ATEX alá tartoznak. konkrét példa: villamos motorokkal kombinációk, pl. ventillátor, szivattyú, keverő villamos berendezések, amelyeket a Notified Body által tanúsítani kell és mechanikai szempontból is be kell vizsgálni. Megjegyzés: ATEX Tanúsítvánnyal rendelkező villamos motorok nem villamos szempontból nem érdekesek. 8
készülék kategória zóna tanúsítvány kiállítója tanúsítványt (*) megőrzi dokumentum fajtája gáz por 1 0 20 NB NB megfelelősségi tanúsítvány 2 1 21 gyártó NB ( * műszaki dok.) gyártói nyilatkozat 3 2 22 gyártó gyártó gyártói nyilatkozat Tanúsító Intézet - Notified Body (NB) 9
Védelmi módok 10
Védelem elve gáz/gőz/por Robbanásveszélyes légkör beléphet a készülék tokozatába, amelyben gyújtóforrás található, és az meggyújthatja. A belső térben lezajló robbanás nem lép ki a külső térbe. Jelölés: EN 13463-3 d Nyomásálló tokozás 11
Védelem elve gáz/gőz/por A berendezés olyan tokozással rendelkezik, amely a robbanásveszélyes atmoszféra behatolását és/vagy a lehetséges belső gyújtóforrással a kontaktot megakadályozza. Jelölés: EN 13463-2 fr EN 13463-7 p EN 13463-8 k Kigőzölgést gátló tokozás Túlnyomásos védelem Folyadékfeltöltéses tokozás 12
Védelem elve gáz/gőz/por Robbanásveszélyes atmoszféra beléphet a tokozatba, de nem kerülhet meggyújtásra. Szikrázó elemek és gyújtóképes hőmérséklet nem megengedett. Jelölés: EN 13463-5 c Szerkezetbiztonsági védelem 13
Védelem elve gáz/gőz/por Robbanásveszélyes atmoszféra beléphet a tokozatba, de nem kerülhet meggyújtásra. Szikra és gyújtóképes hőmérséklet korlátozva lehetséges. Jelölés: EN 13463-4 g EN 13463-6 b Szikramentesség Gyújtóforrás felügyelet 14
Magyar Szabványban eddig megjelent: MSZ EN 13463-1:2002 Potenciálisan robbanékony légterek nem villamos felszerelései. 1. rész: Alapmódszer és követelmények MSZ EN 13463-2:2005 Robbanásveszélyes közegekben használt nem villamos berendezések. 2. rész: Védelem az áramlást korlátozó fr tokozással MSZ EN 13463-3:2005 Robbanásveszélyes közegekben használt nem villamos berendezések. 3. rész: Védelem nyomásálló tokozással d 15
Magyar Szabványban eddig megjelent: MSZ EN 13463-5:2004 Robbanásveszélyes légterekben használatos nem villamos felszerelések. 5. rész: Szerkezetbiztonsági védelem c MSZ EN 13463-6:2005 Robbanásveszélyes közegekben használt nem villamos berendezések. 6. rész: Védelem a gyújtóforrás ellenőrzésével b MSZ EN 13463-8:2004 Potenciálisan robbanékony légterek nem villamos felszerelései. 8. rész: Védelem folyadékba való bemerítéssel k 16
Nem villamos készülékek MSZ EN 13463-1 Nem villamos berendezések alkalmazása potenciálisan robbanásveszélyes térben 1. rész: Alapmódszer és követelmények Alap szabvány alap követelményeket tartalmazza minden további védelmi mód kialakításra vonatkozóan, az MSZ EN 60079-0 szabványon alapszik. Speciális rész: gyújtóforrás elemzés, a lehetséges hibás funkciók tekintetében lehetővé téve a felhasználónak is, hogy a legmegfelelőbb védelmi módot válassza a védelmet adó készülék kategóriára vonatkozóan. Ezen kívül lehetőséget biztosít a felhasználónak kategória 1-2-3 készülékek esetében, hogy csak ezt a szabványt vegye figyelembe a gyújtóforrás elemzés eredményétől függően. 17
MSZ EN 13463-2 robbanásveszélyes légtérben használatos nem villamos felszerelések védelem a kigőzölgést korlátozó fr tokozással Definíció: a robbanásveszélyes atmoszféra behatolását korlátozza a tokozatba, úgy hogy ott a koncentráció minden esetben az ARH alatt marad. Felhasználási terület: II-es főcsoport kategória 3-as készülékek A védelem nem alkalmazható, ha a gyújtóforrás a tokozatban nyílt láng! Megfelelőség igazolása: a készülék gyártójának kell igazolni, hogy a készülék megfelel az alkalmazás körülményeinek (nem az üres tokozat gyártójának). 18
MSZ EN 13463-2 robbanásveszélyes légtérben használatos nem villamos felszerelések védelem a kigőzölgést korlátozó fr tokozással Jelölés pl.: II 3 G fr T6 19
MSZ EN 13463-3 robbanásveszélyes légtérben használatos nem villamos felszerelések védelem nyomásálló tokozással d A villamos gyártmányokhoz hasonlóan a nyomásálló tokozás azt jelenti: - a tokozáson belül létrejövő gyújtás hatására a tokozáson kívül nem jön létre gyújtás egyazon robbanóképes atmoszféra jelenlétében. 2 és 3 készülékkategóriás gyártmányok alakíthatóak ki. Jelölés pl.: II 2 G d IIB T3 20
MSZ EN 13463-5 robbanásveszélyes légtérben használatos nem villamos felszerelések szerkezetbiztonsági védelem c Definíció: konstrukciós megoldásokkal kialakított védelem, amely biztosítja, hogy forró felület, mechanikus szikra vagy adiabatikus kompresszió (a mozgó részek által generálva) ne okozhasson gyújtást a berendezésben vagy annak környezetében. 21
MSZ EN 13463-5 robbanásveszélyes légtérben használatos nem villamos felszerelések szerkezetbiztonsági védelem c Jelölés: II 2 G c T4 22
MSZ EN 13463-6 robbanásveszélyes légtérben használatos nem villamos felszerelések védelem a gyújtóforrás ellenőrzésével b Olyan berendezés esetében, amely üzemzavar esetén vagy meghibásodáskor gyújtóforrássá válhat, különböző be- vagy ráépített érzékelők segítségével amelyek az üzemi paramétereket figyelik megakadályozható az üzemzavarból eredő gyújtás. 2 és 3 készülékkategóriás gyártmányok alakíthatóak ki. Jelölés pl.: II 2 G b T6 23
MSZ EN 13463-6 robbanásveszélyes légtérben használatos nem villamos felszerelések védelem a gyújtóforrás ellenőrzésével b Működési paraméterek Hőmérséklet Sebesség Rezgés Nyomaték Lehet online vagy időszakos ellenőrzés a kívánt működési biztonság függvényében. 24
MSZ EN 13463-6 robbanásveszélyes légtérben használatos nem villamos felszerelések védelem a gyújtóforrás ellenőrzésével b Fedővédelmek következtetések: - Nem ATEX megoldások átértékelése - Lehetséges fedővédelmek biztosítása - Költségmegtakarítás - Rögzíteni kell a robbanásvédelmi dokumentációban 25
MSZ EN 13463-8 Nem villamos berendezések alkalmazása potenciálisan robbanásveszélyes térben - védelem folyadékba való merítéssel k Definíció: Az a védelmi mód, amelynek alkalmazása során a potenciális gyújtóforrást hatástalanná tesszük vagy folyadékba való merítéssel teljesen elszeparáljuk a robbanásveszélyes atmoszférától. Példák: merülő szivattyú, hidraulikus szivattyúk vagy motorok, folyadék kuplungok, illetve nyomaték átvitelek, olajjal feltöltött csapágyházak. A villamos berendezéseknél az olaj alatti védelem esetében a folyadék egyben villamos szigetelőként is funkcionál a nem villamos berendezések esetében ez nem szükséges, tehát a folyadék vezetőképes is lehet. 26
MSZ EN 13463-8 robbanásveszélyes légtérben használatos nem villamos felszerelések védelem folyadékba való bemerítéssel k Dokumentáció: - a folyadék maximum és minimum szintje - maximális üzemi nyomás - a megengedhető maximális dőlésszög - a folyadék típusa, viszkozitás - ha szükséges, a telepítési utasítások - karbantartási utasítások, élettartam, stb. - egyéb. 27
MSZ EN 13463-8 robbanásveszélyes légtérben használatos nem villamos felszerelések védelem folyadékba való bemerítéssel k Jelölés: II 2 G k T4 28
Robbanás elleni védelem Szabvány Megnevezés Jelölés Elv MSZ EN 13463-1 MSZ EN 13463-2 MSZ EN 13463-3 Alapok és követelmények Kigőzölgést gátló tokozat Nyomásálló tokozás EN 13463-4 Szikramentes i - fr d MSZ EN 13463-5 MSZ EN 13463-6 EN 13463-7 MSZ EN 13463-8 Szerkezetbiztonsági védelem Gyújtóforrás ellenőrzés Túlnyomásos védelem Folyadékba való merítés c b p k 29
Mechanikai gyújtóforrások példák MSZ EN 1127-1 és MSZ EN 13463-1 szabványokban felsorolt potenciális gyújtóforrások forró felület (meghajtó ház, szivattyúk) forró folyadékok (kenőolaj) mechanikai szikrák (mozgó részek kötései) porok öngyulladása (forró felületen porok lerakódása) statikus elektromosság kisülése (műanyag doboz szállított porban) A fenti példák is mutatják, hogy villamos szakemberek számára is fontos robbanásbiztonság-technikai alapokon a mechanika területe. 30
Nem villamos készülékek Következtetések A nem villamos berendezések alkalmazására vonatkozó szabványok megjelenésének egy fontos szempontja: a biztonságos gyártás elveit és szabályait írásban is rögzítsék. Létrehozásuk célja többek között : A megfelelő átalakításokkal a régebbi telepítésű készülékek is teljesítsék a jelen kor műszaki követelményeit. Ez azonban számos területen műszaki szemléletváltást követel meg, gyártóktól és felhasználóktól egyaránt. 31
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata Követelmények a gyártó irányába ATEX 100a 94/9/EG Vonatkozó direktívák, előírások Készülékkategória Követelmények a végfelhasználó irányába ATEX 137 99/92/EG Vonatkozó direktivák, előírások Zónabesorolás kategória 1: GD Zóna 0 kategória 2: GD Zóna 1 kategória 3: GD Zóna 2 Szabványoknak megfelelően A gyártói utasításoknak megfelelően ATEX szerint tanúsított és jelölt berendezések Robbanásvédelmi dokumentáció 32
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata Villamos berendezések Robbanásveszélyes környezet Gyújtóforrások nincsenek Tanúsítási kötelezettség Készülék kategória EG-RL 94/9/EG szerint 0-ás Zóna 20-as Zóna 1-es Zóna 21-es Zóna 2-es Zóna 22-es Zóna Állandóan vagy hosszú időn keresztül vagy gyakran Alkalmanként Ritkán és rövid ideig Normál üzemmódban és ritka üzemközbeni zavaroknál és két egymástól külön fellépő hiba esetén Normál üzemmódban és gyakran fellépő üzemközbeni zavaroknál Normál üzemmódban Igen Igen Nincs (gyártóművi bizonylat) 1-es kategória 2-es kategória 3-as kategória 33
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata nem villamos berendezések Robbanásveszélyes környezet Gyújtóforrások nincsenek Tanúsítási kötelezettség Készülék kategória EG-RL 94/9/EG szerint 0-ás Zóna 20-as Zóna 1-es Zóna 21-es Zóna 2-es Zóna 22-es Zóna Állandóan vagy hosszú időn keresztül vagy gyakran Alkalmanként Ritkán és rövid ideig Normál üzemmódban és ritka üzemközbeni zavaroknál és két egymástól külön fellépő hiba esetén Normál üzemmódban és gyakran fellépő üzemközbeni zavaroknál Normál üzemmódban igen nem nincs (gyártómüvi bizonylat) 1-es kategória 2-es kategória 3-as kategória 34
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata A folyamat: gyújtóforráselemzés a lehetséges gyújtóforrások listázása csoportmunka kiértékelő dokumentum megfeleltetés a vonatkozó jogszabályokkal és irányelvekkel 35
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata Biztosítja az eljárás teljességét Szabványkövető eljárás Szükséges gondosságot dokumentálni kell A megfelelő szaktudást üzemen(!) belül összeköti Megosztja a felelősséget Vitás helyzetben erősíti a tárgyalási pozíciót 36
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata Gyújtóforráselemzés a készüléket és a részeit kötelezően felülvizsgálni kell a lehetséges veszélyforrások feltérképezésével, amelyek bemutatják a lehetséges gyújtóforrásokat, illetve azokat az utasításokat, amelyek a hatásossá válást megakadályozzák 37
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata Vonatkozó szabványok MSz EN 13463-1..8 MSz EN 1127-1 38
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata Gyújtóforráselemzés hasznos kérdései Kit? Mit? Hol? Minek a segítségével? Miért? Milyen úton és módon? Mikor? 39
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata normál működés potenciális gyújtóforrás várható hiba ritka meghibásodás mérések a gyújtóforrás aktívvá válásának elkerülése érdekében alkalmazott gyújtási védelem zóna 2 zóna 1 zóna 0 kategória 3 kategória 2 kategória 1 40
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata kategória 3 normál működés potenciális gyújtóforrás várható hiba ritka meghibásodás mérések a gyújtóforrás aktívvá válásának elkerülése érdekében alkalmazott gyújtási védelem kitölteni nem kell nem kell 41
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata kategória 2 normál működés potenciális gyújtóforrás várható hiba ritka meghibásodás mérések a gyújtóforrás aktívvá válásának elkerülése érdekében alkalmazott gyújtási védelem kitölteni kitölteni nem kell 42
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata kategória 1 normál működés potenciális gyújtóforrás várható hiba ritka meghibásodás mérések a gyújtóforrás aktívvá válásának elkerülése érdekében alkalmazott gyújtási védelem kitölteni kitölteni kitölteni 43
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata kategória 3 potenciális gyújtóforrás ritka normál működés várható hiba meghibásodás mérések a gyújtóforrás aktívvá válásának elkerülése érdekében alkalmazott gyújtási védelem csapágy Nem vonatkozik Nem vonatkozik minden csapágyat megfelelő kenéssel kell ellátni. mind 6. hónapban újra kell kenni. 50%-os terheltségnek kell kitenni. 25.000 üzemóra után kell kicserélni MSz EN 13463-1 szerinti használati utasítás és konstrukciós kialakítás c 44
kategória 2 Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata normál működés potenciális gyújtóforrás várható hiba ritka meghibásodás mérések a gyújtóforrás aktívvá válásának elkerülése érdekében alkalmazott gyújtási védelem Csapágy minden csapágyat megfelelő kenéssel kell ellátni. mind 6. hónapban újra kell kenni. 50%- os terheltségnek kell kitenni. 25.000 üzemóra után kell kicserélni MSz EN 13463-1 szerinti használati utasítás és konstrukciós kialakítás c Csapágy kiesése Nem vonatkozik a csapágyházat naponta(!) felül kell vizsgálni túlmelegedés, nem megengedett elváltozás (elszíneződés) miatt. ALTERNATÍV: Folyamatos hőmérsékletfelügyelet MSz EN 13463-1 szerinti használati utasítás, illetve hőmérséklet felügyelet b 1) 1) Ha nincs erre megoldásom, más megoldást kell keresni 45
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata Kategória 1 normál működés potenciális gyújtóforrás várható hiba ritka meghibásodás mérések a gyújtóforrás aktívvá válásának elkerülése érdekében alkalmazott gyújtási védelem Csapágy Csapágy kiesése A csapágy és a hőmérsékletfelügyelet kiesése 1) minden csapágyat megfelelő kenéssel kell ellátni. mind 6. hónapban újra kell kenni. 50%-os terheltségnek kell kitenni. 25.000 üzemóra után kell kicserélni MSz EN 13463-1 szerinti használati utasítás és konstrukciós kialakítás c a csapágyházat naponta(!) felül kell MSz EN 13463-1 vizsgálni túlmelegedés, nem megengedett szerinti használati elváltozás (elszíneződés) miatt. utasítás, illetve ALTERNATÍV: hőmérséklet felügyelet Folyamatos hőmérsékletfelügyelet b További készülékszintű védelem: - a csapágy közvetlen környezetének inertizálása - nyomásálló tokozás - túlnyomásos védelem A megfelelően kiválasztott védelmi mód 1) NB bevonása 46
Nem villamos berendezések - 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata Gyújtóforrás mátrix fedél tokozat dugattyú ellenanya réz tőmítő gyűrű nyomásalatti rúgó záródugó golyó nyomásalatti rugó dugattyú tőmítő gyűrű biztosító gyűrű peremkialakítás jelölés gyújtóforrás mátrix 1 3 4 5 7 8 9 10 12 13 14 15 Nr jelölés normál üzemben 16 1 fedél hiba állapotban 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 3 tokozat 29 30 31 32 33 4 dugattyú és 5 ellenanya az életciklus minden réz tőmítő gyűrű 7 fázisában 34 8 nyomásalatti rúgó 9 záródugó raktározás, szállítás 35 10 golyó szerelés, szétszerelés 12 nyomásalatti rugó üzembehelyezés 13 dugattyú tőmítő gyűrű le és felszerelés 36 14 biztosító gyűrű karbantartás, javítás 15 peremkialakítás (külfázisokat egyedileg kell definiálni) 47
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata Mivel a nem villamos berendezésekre nem jelentek meg létesítési, térség besorolási, felülvizsgálati karbantartási szabványok ezért a felülvizsgálat időszakának alapjául az MSZ EN 60079-17:2008 (2009) Villamos gyártmányok robbanóképes gázközegben. 17. rész: Villamos berendezések felülvizsgálata és karbantartása robbanásveszélyes térségekben. szabványt vesszük figyelembe. 48
Nem villamos berendezések 1. beüzemelés előtti felülvizsgálata FONTOS!!! A hatóságnak minden esetben abból kell kiindulnia, hogy a vonatkozó jogszabályok követése megtörtént. 49
Konkluzió Integrálni kell a nem villamos robbanásbiztonságtechnikát az üzemeltetés, karbantartás meglévő folyamataiba Definiálni kell (mindezt megelőzőleg!), hogy mit értünk a nem villamos robbanásbiztonság-technika alatt! 50
Köszönöm a figyelmüket! 51
52