Ograniczenie źródeł zapłonu na przykładzie systemu gaszenia iskier

Szkolenia ATEX
Szkolenia ATEX
Nazywam się Mariusz Balicki i jestem tu, by Ci pomóc.

Jeśli borykasz się z problemem w zakresie bezpieczeństwa
wybuchowego, pożarowego lub procesowego, to zachęcam Cię do kontaktu.

Kliknij w gwiazdki, aby wyświetlić dane +48 50* *** *** | m.bal***@***** | +48 12 **** ***

system wykrywania i gaszenia iskier w odpylaczu

Zgodnie z dyrektywą ATEX, ochrona przeciwwybuchowa powinna w pierwszej kolejności eliminować możliwość utworzenia się atmosfery wybuchowej, a także niwelować potencjalne źródła zapłonu. Jako że nigdy nie zapewnimy 100% ochrony samymi działaniami prewencyjnymi, kolejnym obowiązkowym działaniem jest zabezpieczenie instalacji przed negatywnymi skutkami wybuchu wraz z jednoczesną izolacją poszczególnych urządzeń w razie wystąpienia wybuchu.

W tym artykule skupimy się jednak na wspomnianych w pierwszym zdaniu działaniach prewencyjnych, a konkretnie na jednym ze sposobów eliminacji źródła zapłonu, jakim jest wykrywanie i gaszenie iskier. Pokażemy jednocześnie na konkretnym przykładzie, jak niewielka zmiana w procesie produkcji może wpływać na poziom bezpieczeństwa wybuchowego.

Niebezpieczny pył herbaty i bezpieczny zakład przemysłowy

Zakład, o którym opowiemy, od dawna przykładał dużo uwagi do bezpieczeństwa. Zarządzający mieli świadomość ryzyka wybuchu pyłu herbaty, który tworzy się podczas zgrzewania torebek z herbatą. Z biegiem lat linię urządzeń pakująco-zgrzewających zaopatrzono w cztery instalacje odpylające, które to zostały następnie zabezpieczone przed skutkami wybuchu poprzez systemy tłumienia i izolacji wybuchu.

Pierwszy z nich ma za zadanie wykryć zarzewie wybuchu w filtrze odpylającym, a następnie stłumić go w bardzo wczesnej fazie. W tym celu stosuje się szybkie gaśnice HRD, których czas reakcji od wykrycia wybuchu do jego stłumienia liczony jest w milisekundach. Można powiedzieć, że trwa to mniej więcej tylko co mrugnięcia okiem.

Z kolei izolacja wybuchu odpowiada za odcięcie urządzenia, w którym doszło do wybuchu od pozostałej części instalacji, co ma ograniczyć ryzyko tzw. wybuchów wtórnych.

TELEEXPRESS

Fot. 1: Pokaz wybuchów m.in. pyłu herbaty realizowany przez GRUPĘ WOLFF był relacjonowany m.in. w Teleexpressie

Nowy surowiec, nowy problem

Całość procesu przebiegała bezpiecznie, aż do momentu podjęcia decyzji o wprowadzeniu do produkcji herbat aromatyzowanych. Wtedy sytuacja uległa drastycznej zmianie.

Okazało się, że temperatura zapłonu pyłu herbaty nasączonego olejkami eterycznymi wynosi zaledwie 70oC. To znacznie mniej niż w przypadku zwykłej herbaty.

Dopóki jednak instalacja działała prawidłowo, to ruch powietrza skutecznie chłodził elementy urządzenia, co minimalizowało ryzyko zapłonu. Problem jednak w tym, że tego typu instalacje wymagają częstych przestojów, w celu korekty ich ustawień. W takich sytuacjach temperatura szczęk podnosiła się, prowadząc tym samym zapłonu.

Te niewielkie, lokalne zarzewia ognia nie stanowiłyby dużego zagrożenia, gdyby nie fakt, że instalacje pakowania i zgrzewania były połączone ze wspomnianymi wcześniej czterema liniami odciągu pyłu. Gdy dochodziło do zapłonu, żarząca się herbata oraz fragmenty torebek były zaciągane do filtrów odpylających. Dochodziło w nich do wybuchu lub pożarów, co powodowało aktywację systemu przeciwwybuchowego. Instalacja nadal była bezpieczna, jednak ilość aktywacji rosła co utrudniało proces produkcji.

Źródła zapłonu atmosfer wybuchowych w poszczególnych branżach przemysłowych – STATYSTYKI

Źródła zapłonu atmosfer wybuchowych - statystyki

Źródła zapłonu atmosfer wybuchowych – statystyki

Powyżej prezentujemy statystyki pokazujące najczęstsze źródła zapłonu atmosfery wybuchowej. Dane zostały przygotowane na podstawie ponad 2000 wybuchów w przemyśle. Do analizy wykorzystano dane z całego świata. W artykule, do którego możesz przejść, klikając poniższy przycisk, umieściliśmy również statystyki dla poszczególnych branż oraz poprosiliśmy Bartosza Wolffa o komentarz.

Jak ograniczyć nowe źródło zapłonu?

W tym konkretnym przypadku, wdrożenie nowego surowca o znacznie niższej temperaturze zapłonu spowodowało, że należało uwzględnić nowe potencjalne źródła zapłonu, a następnie rozważyć metody ograniczenia częstotliwości ich występowania. Inżynierowie GRUPY WOLFF na bazie analizy problemu wskazali technikę wykrywania i gaszenia iskier za najbardziej optymalne rozwiązanie, które pozwala nie tylko zwiększyć bezpieczeństwo pracy, ale także skraca przestoje instalacji.

Jak działa system wykrywania i gaszenia iskier?

System wykrywania i gaszenia iskier ma na celu powstrzymanie źródeł zapłonu przed dostaniem się do obszarów zagrożonych wybuchem pyłu, takich jak silosy, czy filtry odpylające. W tym celu na kanale montowany jest czujnik iskier oraz dysza wodna. Oba urządzenia instalowane są w pewnej, wyliczonej odległości, tak aby system miał czas prawidłowo zareagować.

Wspomniane czujniki wykrywają źródła zapłonu w ciągu milisekundy, a następnie rozpoczynają gaszenie z wykorzystaniem niewielkiej ilości wody. Gaszenie trwa zwykle 5 sekund i zatrzymuje się automatycznie, pozwalając wrócić instalacji od razu do trybu normalnej pracy.

Video 1: Wybuch pyłu w filtrze oraz zasada działania systemu wykrywania i gaszenia iskier.

Kluczem do sprawnego działania są odpowiednio dobrane detektory

Bezwzględnie sercem systemu wykrywania i gaszenia iskier jest detektor iskier (czujnik). To od niego zależy skuteczność wykrywania obiektów stwarzających potencjalne ryzyko wybuchu i pożaru. Czujniki często też mają znaczący wpływ na koszt całego systemu. Najczęściej na rynku spotykane są czujniki, które nie są w stanie objąć swoim „wzrokiem” całego przekroju kanału, dlatego ich producenci wymagają, aby montować je parami po dwóch stronach pyłoprzewodu. Coraz bardziej popularne staje się jednak rozwiązanie, pozwalające zastosować czujnik o 180-stopniowym kącie widzenia. Wówczas detektor obejmuje swoim kątem widzenia cały przekrój kanału. To z kolei pozwala zredukować ilość czujników nawet o połowę.

detektor wykrywania i gaszenia iskier

Rys. 1: Schemat przedstawiający różnice pomiędzy detektorami

Wszystkie elementy systemu wykrywania i gaszenia iskier

Na koniec warto przybliżyć, jak w całości powinien wyglądać dobrze zaprojektowany system wykrywania i gaszenia iskier.

system-wykrywania-i-gaszenia-iskier
  1. Detektory iskier wykrywające źródło zapłonu w ciągu milisekund.
  2. Dysza wodna gasząca iskry, gorące cząstki* i niedopałki przy użyciu niewielkiej ilości wody.
  3. Router sygnału zarządzający systemem gaszenia i monitorujący go.
  4. Panel sterowania monitorujący cały system.
  5. Urządzenie alarmowe informujące o zagrożeniu za pomocą sygnału dźwiękowego oraz światła błyskowego.
  6. Sterownik służący do zatrzymania dmuchaw w przypadku ich przegrzania lub “deszczu” iskier.
  7. Kabel wykrywający przegrzanie, monitorujący łożyska oraz obwód dmuchawy.
  8. Sterownik sprężania nadzorujący pracę pompy wodnej i kabli przewodzących ciepło.
  9. System sprężania, dzięki któremu woda gaśnicza jest pozbawiona pęcherzyków powietrza i jest wtryskiwana pod prawidłowym ciśnieniem.

Podsumowanie

System gaszenia iskier jest jedną z bardziej skutecznych metod eliminacji źródeł zapłonu, które mogłyby dotrzeć kanałami do urządzeń, w których występuje atmosfera wybuchowa. Działa on więc prewencyjnie, czyli nie dopuszcza do pożaru czy wybuchu. Jednocześnie, we wspomnianym zakładzie przemysłowym, zastosowanie systemu pozwoliło zmniejszyć liczbę przestojów i ograniczyć koszty serwisowe spowodowane koniecznością wymiany butli HRD z systemu tłumienia wybuchu.

Powyższy artykuł został oparty na rzeczywistym projekcie zrealizowanym przez inżynierów GRUPY WOLFF

*) decydując się na wybór dostawcy, należy zweryfikować, czy proponowane czujniki wykrywają tzw. czarne cząstki, czyli obiekty o temperaturze zdolnej do zapłonu atmosfery wybuchowej, ale nie emitujących światła widzialnego.

Czy wiesz, że… ?

System wykrywania i gaszenia iskier jest jednym z kilku zabezpieczeń oraz produktów z zakresu bezpieczeństwa wybuchowego w przemyśle, którego wdrożenie może być współfinansowane przez Zakład Ubezpieczeń Społecznych z dotacji na poprawę bezpieczeństwa i warunków pracy w 2021 roku.

Sprawdź darmowy pakiet edukacyjny

Weź udział w darmowym warsztacie online lub/i dołącz do naszego programu edukacyjnego całkowicie za darmo. Ty zdobywasz wiedzę, my ustanawiamy dobre standardy bezpieczeństwa.

Przewiń do końca
sprawdź darmowe warsztaty online, pobierz przewodnik ATEX, dołącz do programu edukacyjnego.

Darmowe warsztaty online

Ochrona urządzeń i aparatów przed skutkami wybuchu pyłów

Zaczniemy od podstaw prawnych, które będą stanowiły dla nas bazę dla dalszej, bardzo praktycznej części. Warsztat wesprzemy aż 28 unikalnymi filmami, których nie znajdziesz w sieci. Dzięki nim nie tylko zrozumiesz zasadę działania poszczególnych typów zabezpieczeń, ale także zobaczysz skutki ich błędnego zastosowania. Nie ukrywajmy, ta część nie tylko edukuje, ale także daje mocno do myślenia.

Poprawny dobór zabezpieczeń przeciwwybuchowych dla jednostek odpylających

Jeśli w Twoim zakładzie pracują filtry bądź cyklony, to ten warsztat jest dla Ciebie. Dowiesz się z niego jakie błędy najczęściej są popełniane przy zabezpieczaniu instalacji odpylających. Zobaczysz także studium przypadku w formie filmu, który pokazuje konsekwencje tych błędów – zdradzę tylko, że film pobudza wyobraźnię. Co ważne całość zaczniemy, krótkim wstępem nt. podstaw prawnych.

Wyładowania elektrostatyczne jako przyczyna wybuchu – jak się chronić

W czasie warsztatu zaprezentujemy szereg niezwykle ciekawych materiałów wideo, a także sporo wiedzy opartej o przepisy, normy i nasze doświadczenie. Poznasz również, a może przede wszystkim, sposoby ochrony przed elektrycznością statyczną. W warsztacie powinien wziąć udział każdy, kto pracuje w zakładzie gdzie wykonuje się operacje z palnymi cieczami, a także gazami oraz pyłami.

Oświetlenie podstawowe i awaryjne w strefach zagrożenia wybuchem

Jak dobrać oświetlenie podstawowe i awaryjne, tak by było zgodne z obowiązującymi przepisami? Na jakie rozwiązania konstrukcyjne zwrócić uwagę, aby inwestycja szybko nie okazała się workiem bez dna? Czy producenci opraw zawsze są uczciwi? To tylko kilka z kilkunastu tematów jakie zostaną poruszone w tym niezwykle merytorycznym warsztacie.

Awaryjne oświetlenie ewakuacyjne i zapasowe a aktualne wymogi prawne i normatywne

Przekrojowy warsztat dla osób mających do czynienia z oświetleniem ewakuacyjnym i zapasowym pracujących także w strefach zagrożenia wybuchem. Prowadzący skupia się na praktycznym podejściu do norm i aktów prawnych z zakresu odnoszących się do oświetlenia oraz jego zasilania jako jednej ze składowych bezpieczeństwa pożarowego w obiektach.

Poprawny dobór zabezpieczeń przeciwwybuchowych dla jednostek odpylających on demand

Jeśli w Twoim zakładzie pracują filtry bądź cyklony, to ten warsztat jest dla Ciebie. Dowiesz się z niego jakie błędy najczęściej są popełniane przy zabezpieczaniu instalacji odpylających. Zobaczysz także studium przypadku w formie filmu, który pokazuje konsekwencje tych błędów – zdradzę tylko, że film pobudza wyobraźnię. Co ważne całość zaczniemy, krótkim wstępem nt. podstaw prawnych.

To nie wszystko, przewiń niżej.

Pobierz przewodnik ATEX
Jak dostosować aparat lub instalację procesową do wymogów dyrektywy ATEX.

Co otrzymasz

  • studia przypadków pokazujące przyczyny wybuchów i pożarów
  • dostęp do filmów wideo pokazujących skutki oraz przebieg zdarzeń
  • praktyczne wskazówki jakie podjąć działania
  • statystyki odnośnie źródeł zapłonu oraz palnych pyłów
  • wiedzę nt. parametrów wybuchowości, oceny ryzyka wybuchu i DZPW, prewencji i ograniczania skutków i wiele więcej

Darmowy program
edukacyjny ATEX

Program wspiera już 3474 specjalistów odpowiedzialnych m.in. za BHP, utrzymanie ruchu, a także projektantów, rzeczoznawców ds. ppoż. i ubezpieczycieli. Dołącz do ich grona.

Co zyskujesz

  • darmową wiedzę dzięki, której się rozwijasz
  • studia przypadku pokazujące przyczyny i skutki wybuchów
  • filmy przedstawiające realne zdarzenia + komentarz
  • artykuły i poradniki
  • możliwość darmowego udziału w warsztatach
  • duże zniżki na szkolenia i konferencje

WAŻNA INFORMACJA
W związku z koronawirusem wprowadzamy szkolenia online z gwarancją zwrotu kosztów w przypadku nie spełnienia Twoich oczekiwań. Jednocześnie odwołujemy tradycyjne szkolenia do końca kwietnia.

Pobierz przewodnik ATEX

Jak dostosować urządzenie, instalację lub zakład produkcyjny do dyrektywy ATEX
  • Praktyczna wiedza poparta przykładami
  • Studia przypadków rzeczywistych wybuchów w przemyśle
  • Unikalne materiały wideo
  • Wskazówki i rady ekespertów
DARMOWE WARSZTATY ONLINE
Zapisz się zanim braknie miejsc
W czasie warsztatu Zbigniew Wolff przedstawi:
  • wymogi prawne i normatywne
  • najczęstsze błędy i ich konsekwencje
  • unikalne filmy pokazujące wybuchy w urządzeniach
W czasie warsztatu Mariusz Blicki przedstawi:
  • 28 unikalnych filmów pokazujących błędy
  • ograniczenia zabezpieczeń przeciwwybuchowych
  • najważniejsze aspekty teoretyczne i prawne
W czasie warsztatu Maciej Freza przedstawi:
  • sposoby zasilania i sterowania oświetleniem
  • sposoby testowania opraw i zasilania
  • rodzaje zasilania w oparciu o normę PN-EN 50172