Czym są strefy zagrożenia wybuchem?

Wyznaczanie stref zagrożenia wybuchem jest podstawowym elementem ochrony zdrowia pracowników w zakładach przemysłowych, w których występują palne gazy, opary lub pyły. Identyfikacja obszarów ryzyka pozwala wdrożyć środki techniczne i organizacyjne ograniczające możliwość wybuchu oraz jego skutki. Odpowiednia instalacja, oparta na certyfikowanych rozwiązaniach, pozwala zminimalizować ryzyko przestojów i wypadków w zakładzie.

Czym jest strefa zagrożenia wybuchem? 

W ujęciu prawnym strefa zagrożenia wybuchem to przestrzeń, w której w warunkach atmosferycznych może występować mieszanina substancji palnych z powietrzem lub innymi gazami utleniającymi. Mechanizm zagrożenia opiera się na zdolności gazów, par cieczy, mgieł lub pyłów do tworzenia mieszanin, w których zapłon zainicjowany w jednym punkcie powoduje gwałtowne rozprzestrzenienie się płomienia na całą objętość zgromadzonego medium.

Atmosfera wybuchowa powstaje wyłącznie wtedy, gdy stężenie substancji mieści się między dolną a górną granicą wybuchowości (DGW i GGW). Poniżej dolnej granicy materiału palnego jest zbyt mało, by doszło do wybuchu, natomiast powyżej górnej granicy znajduje się zbyt mało tlenu, aby mogła zajść reakcja spalania. Prawidłowa ocena ryzyka wystąpienia atmosfery wybuchowej oraz klasyfikacja takich przestrzeni zagrożonych wybuchem stanowią zatem niezbędny fundament doboru systemów ochronnych.

Wyznaczanie stref Ex

Wyznaczanie stref Ex obejmuje analizę procesów technologicznych, zastosowanych substancji oraz warunków pracy, aby określić, gdzie i w jakim stopniu może pojawić się zagrożenie wybuchem. Prawidłowa klasyfikacja stref zagrożenia wybuchem (strefy 0, 1, 2 oraz 20, 21, 22) to podstawa właściwego doboru urządzeń i zapewnienia zgodności z wymaganiami Dyrektywy ATEX. Podziału dokonuje pracodawca, biorąc pod uwagę prawdopodobieństwo oraz czas, przez który atmosfera wybuchowa występuje w trakcie normalnego działania instalacji.

• Dla gazów, par i mgieł stosuje się strefy 0 (stałe), 1 (sporadyczne) oraz 2 (rzadkie). 
• W przypadku pyłów strefa 20 obejmuje wnętrza urządzeń, np. komory filtracyjne, w których atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu w powietrzu utrzymuje się stale lub często. 
• Strefa 21 obejmuje miejsca, w których zagrożenie może wystąpić w trakcie normalnego działania sporadycznie (m.in. wewnątrz rurociągów).
• Strefa 22 dotyczy obszarów o niewielkim ryzyku (nie występuje przy normalnej pracy lub po wystąpieniu utrzymuje się przez krótki czas), jak komory z wentylatorami.

Przy ocenie należy uwzględniać również warstwy i osady pyłu jako źródła, które mogą potencjalnie wytwarzać atmosferę wybuchową.

Strefy zagrożone wybuchem a rozporządzenie ATEX

Bezpieczeństwo w tym zakresie regulują dyrektywy 1999/92/WE oraz 94/9/WE, których wymagania wdrażają przepisy rozporządzenia 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. 

Zgodnie z nimi ocena ryzyka – obejmująca identyfikację obszarów zagrożenia – musi uwzględniać charakterystykę instalacji, używane substancje oraz rodzaj i przewidywane rozmiary skutków wybuchu. Każdy element systemu musi być zgodny z wymaganiami technicznymi dla danej kategorii.

• Urządzenia Grupy I (górnictwo) oferują bardzo wysoki (M1) lub wysoki (M2) poziom zabezpieczenia. 
• Urządzenia Grupy II (inne branże) posiadają kategorie 1, 2 i 3, które muszą być ściśle dopasowane do numeru strefy (np. Kategoria 1 dla strefy 0 lub 20).

Elementy bezpieczeństwa instalacji

Izolacja wybuchu, realizowana przez mechaniczne klapy zwrotne, zapobiega rozprzestrzenianiu się płomienia kanałami do wnętrza hali. Z kolei panele dekompresyjne (membrany) montowane na zewnątrz, dają ujście ciśnieniu, ograniczając skutki eksplozji. Ze względów bezpieczeństwa w ich pobliżu nie mogą przebywać ludzie, parkować pojazdy ani znajdować się inne obiekty.

Systemy odpylania należy wyposażyć w certyfikowane podzespoły, takie jak zasuwy sterowane pneumatycznie, zawory obrotowe czy wentylatory transportowe w wykonaniu przeciwwybuchowym. Dodatkowo stosuje się łapacze iskier, które eliminują czynniki inicjujące zapłon przed ich przedostaniem się do filtra. Dopiero połączenie właściwej klasyfikacji stref z odpowiednią technologią daje realną ochronę przed skutkami wybuchu.