Вибухозахист систем аспірації

Вибухонебезпечність систем аспірації

Вентиляція — обов'язкова частина технологічного процесу на виробництвах, де є горючий пил: зерновий, вугільний, металевий, деревний. Пилевидалення потрібне для підвищення пожежного та вибухового захисту об'єктів.

Той самий зерновий пил належить до третього класу з токсичності та вибухопожежонебезпеки. Її нижній концентраційний поріг вибуховості (НКПВ) залежить від розміру частинок та вологості та варіюється від 40 до 20 г/м3. Особливо небезпечний дрібнодисперсний пил, для якого НКПВ може бути ще нижчим.

На об'єктах зберігання та переробки рослинної сировини колишніх республік СРСР для вентиляції часто використовують циклони, розроблені понад 50 років тому. Вони практично не вловлюють пил дисперсністю менше 10 мкм, який є найбільш вибухонебезпечним.

Більш сучасні рукавні фільтри показують ефективність вище, але вони можуть не забезпечувати потрібну залишкову запиленість. Причина може бути в помилках проектування, неправильному монтажі або в тому, що не було враховано реальних умов експлуатації.

При неправильній експлуатації або через неправильну установку самі фільтри та димарі «заростають» горючим пилом. У контакті з повітрям та джерелом запалювання вона викликає первинний вибух. Ударна хвиля і полум'я швидко поширюються по повітроводах на незгорілу пилоповітряну суміш, викликаючи серію вторинних вибухів. Від аварій у системі аспірації може постраждати суміжне обладнання та приміщення, де вона встановлена.

Джерела ініціації вибуху

Стандарт EN 1127-1-2014 класифікує 13 активних джерел займання, які в контакті з горючою пилоповітряною сумішшю можуть призвести до аварії.

Що може ініціювати вибух у системах аспірації:

• механічні іскри від тертя;
• іскри від електродвигуна;
• статична електрика;
• електромагнітні хвилі;
• іскри при несправній електропроводці;
• гарячі частки, які потрапляють у повітропроводи із зовнішнього середовища;
• самоспалення скупчень пилу.

Система аспірації, яка не відповідає умовам експлуатації на об'єкті, лише додає проблем із вибухонебезпечністю виробництва. Вона сама стає додатковим аварійним фактором.

Але й повністю справна, продуктивна система аспірації також не виключає ймовірність вибуху, оскільки горючий пил у ньому присутній завжди. Тому при проектуванні вентиляції Ех-виконання передбачають вже за 10 % від НКПВ. Наприклад, у випадку із зерновим пилом системи вибухозахисту потрібні при концентрації пилу від 2 г/м3.

Стандарти безпеки для власника небезпечного об'єкта (ОПВ)

Через наявність горючого пилу об'єкти зберігання та переробки рослинної сировини віднесені до небезпечних об'єктів. Мінімальні вимоги щодо їх вибухозахисту наведені в Директиві 99/92/EC.

Під час експлуатації небезпечних об'єктів потрібно:

• оцінити ризики з урахуванням ймовірності виникнення вибухонебезпечних середовищ;
• класифікувати та маркувати небезпечні зони з горючим пилом;
• установити пристрої вибухозахисту на обладнання.

Загальні вимоги Директиви 99/92/EC конкретизуються у національному законодавстві.

Стандарти ATEX передбачають вибухозахищене виконання аспіраційних установок:

1. Корпус фільтра посилюється на вибуховий тиск.
2. Додатково надлишковий тиск скидається за допомогою вибухорозрядників та полум'ягасників.
3. На впускному повітроводі встановлюються зворотні клапани для відсікання вибуху та запобігання розповсюдженню продуктів вибуху назад до аспірованих точок.

Системи вибухозахисту вибирають виходячи з умов експлуатації та особливостей матеріалів, пил від яких аспірується.

Технічні рішення

Спочатку ми проводимо аналіз ризиків, щоб визначити клас вибухонебезпечних зон та рівень захисту обладнання за IEC 60079-10-2—2011.

Ми проводимо дослідження, у тому числі із залученням акредитованої лабораторії. За їхніми результатами наші експерти визначать параметри вибухонебезпечності виробництва:

• мінімальна концентрація вибуху / LEL
• максимальний тиск вибуху / Pmax
• максимальна швидкість зростання тиску вибуху / (dp/dt)max
• клас вибухонебезпечності / Kst
• мінімальна температура вибуху / MIT
• мінімальна температура загоряння / GT
• мінімальна енергія вибуху / MIE
• гранична концентрація кисню / LOC.

Ці дані дозволять підібрати конкретне обладнання вибухозахисту з урахуванням умов експлуатації.

Для захисту аспіраційних пристроїв ми спільно з компанією RSBP пропонуємо чотири типові технічні рішення: придушення та відсікання вибуху; скидання надлишкового тиску вибуху (вибухорозрядники); безполум'яне звільнення вибуху; відсікання вибуху. Ми адаптуємо їх індивідуально під об'єкт замовника.

HRD система швидко виявляє первинний вибух у циклоні, рукавному фільтрі або повітроводах і гасить його на стадії зародження. Для цього використовуються вибухонебезпечні речовини. Система придушення вибуху HRD зменшує тиск вибуху до безпечних значень, у яких немає руйнації ємності. HRD бар'єр ефективно відсікає вибух у повітроводах. Він працює так само, як HRD система, але розпорошує гасить речовину плоским факелом. Так покривається велика поверхня обладнання, що захищається.

Особливості:

• датчики виявляють підвищення тиску в обладнанні, що захищається за 1 мс;
• сигнал через центр управління в активатори забезпечує майже миттєву команду на спрацьовування HRD балонів з гасить;
• чутливість системи дозволяє придушити вибух із тиском нижче 0,2 бар, тобто на стадії зародження;
• форсунки на балонах HRD бар'єру розпорошують речовину віялом, що дозволяє відсікти вибух по всьому діаметру повітроводу;
• система монтується лише у два етапи за готовими кресленнями — встановлення елементів та налагодження електричних зв'язків;
• не вимагає зміни конструкції обладнання;
• технічне обслуговування системи полягає лише у візуальному контролі чистоти та перевірці тиску на балонах;
• має великий інтервал сервісного обслуговування — від 6 місяців до 10 років.

Відробили HRD балони просто замінити. Система придушення вибуху з інертною речовиною, на відміну від стандартних вибухорозрядників, є безпечною для використання там, де працюють люди. Також вона відповідає суворим санітарним вимогам для харчової та фармацевтичної промисловості. Наприклад, як речовина, що гасить, можна використовувати воду.

Комплекс HRD в аспіраційних установках застосовується як самостійне технічне рішення або разом із вибухорозрядниками VMP, пламегасниками FLEX.

Вибухорозрядники для скидання надлишкового тиску вибуху

Ми пропонуємо розривні мембрани VMP, сертифіковані за TP TC 012/2011 та EN 14797.

Вибухорозрядники встановлюються на корпусі циклонів, рукавних фільтрах та бункерах для збирання пилу. У стінках обладнання робляться спеціальні отвори для звільнення ударної хвилі та полум'я під час вибуху. У нормальних умовах роботи вони закриті розривними мембранами певного розміру та форми. При аварії вони відкриваються і випускають продукти вибуху назовні. У результаті тиск у ємності падає до безпечних значень, і руйнування конструкції не відбувається.

• Швидко знижує тиск до безпечних значень;
• Не вимагає великих витрат під час встановлення та експлуатації;
• Застосовується вже до діючого обладнання;
• Зона скидання полум'я – до 30 м, тому звільняти вибух через VMP панелі можна лише у вільні від людей зони;
• Вибухорозрядники встановлюються поза приміщеннями;
• Можна регулювати статичний тиск, що відкриває;
• Панелі бувають різні за формою та розміром;
• Система ефективна навіть за високого класу вибухонебезпечності об'єкта.

VMP мембрани просто монтувати та легко обслуговувати при експлуатації. Після аварії їх легко замінити. Також мембрани стійкі до механічних пошкоджень та несприятливих погодних умов.

Безпаленне звільнення вибуху

Цей спосіб застосовується для додаткового захисту систем аспірації у закритих приміщеннях. У безполум'яному вибухозахисті використовуються полум'ягасники FLEX, сертифіковані за TP TC 012/2011 та EN 16009. Вони застосовуються в комплексі з вибухорозрядниками та пристроями придушення вибуху.

Пламегасники складаються з вибухорозрядної панелі та зовнішнього корпусу з розсіювальною поверхнею. Вони запобігають розповсюдженню відкритого вогню, швидко знижують тиск і температуру вибуху.

Ударна хвиля та продукти горіння проходять через систему спеціальних сіток. Завдяки ефекту розсіювання температура вибуху знижується з 2600 ° C до безпечних значень, а відкрите полум'я не потрапляє до цеху з працюючими людьми. Одночасно надлишковий тиск падає до значень, до яких стійка конструкція норії. Важливо, що процес відбувається автоматично — для правильної роботи полум'ягасника не потрібен оператор.

Особливості:

• можна встановлювати всередині приміщень;
• небезпечна зона задимлення – не більше 1,5 м, що дозволяє організувати безпечні для роботи людей ділянки поблизу повітрозабірників;
• пламегасники сертифіковані для вибухонебезпечного пилу з дуже низькими значеннями мінімальної енергії запалювання (MIE) та мінімальною температурою запалення (MIT).

Систему без полум'яного звільнення вибуху просто монтувати та обслуговувати під час експлуатації. Для неї не потрібні дорогі будівельні роботи або модернізація обладнання, що діє. А головне, що система надійно захищає циклони та фільтри від руйнівних наслідків вибуху та локалізує наслідки аварії.

Зворотні клапани для відсікання вибуху

Ми пропонуємо пристрої B-FLAP I, сертифіковані за EN 16447, EN 15089, ТР ТС 012/2011 та ТР ТС 010/2011. Це механічні клапани пасивного вибухозахисту, які спрацьовують від ударної хвилі, закриваючи повітропровід і перешкоджаючи поширенню вибуху до обладнання, що аспірується.

За нормального технологічного процесу заслінка зворотного клапана b flap відкрита і зафіксована механізмом RPD. Під час вибуху, під дією повітряної ударної хвилі, засувка закривається і блокується в закритому положенні. Так механічний зворотний клапан відсікає вибух, локалізуючи його в повітропроводі.

Особливості:

• підходить для повітроводів від DN 100 до DN 800;
• не залежить від електропостачання;
• технічне обслуговування полягає лише у очищенні клапана від забруднень;
• може експлуатуватися за температури навколишнього повітря від -40 °C до 80 °C;
• працездатність не залежить від концентрації горючого пилу в трубопроводі за дотримання періодичності технічного обслуговування.

Зворотний клапан b-flap практично універсальний. Він підходить для вертикальних та горизонтальних повітроводів, систем з надлишковим чи розрідженим тиском. Клапан можна встановити як на вході, так і на виході аспіраційних систем.

Етапи робіт

• Крок 1. Оцінимо вибухонебезпечність процесу з урахуванням умов експлуатації аспіраційної установки.
• Крок 2. Узгодимо технічне завдання із Замовником.
• Крок 3. Підберемо рішення щодо вибухозахисту відповідно до чинного законодавства в галузі промислової безпеки, побажань Замовника та рекомендацій виробника.
• Крок 4. Підготуємо проект та погодимо його з наглядовими органами.
• Крок 5. Поставимо пристрої захисту до будь-якої точки країни.
• Крок 6. Змонтуємо обладнання або проконтролюємо якість монтажних робіт від сторонніх виконавців.
• Крок 7. Проведемо пусконалагодження систем вибухозахисту.
• Крок 8. Забезпечимо сервісне обслуговування та гарантійну підтримку.

ATEX.CENTER подбає про ефективний вибухозахист вашого виробництва.

Гарантії

АТЕКС.ЦЕНТР - офіційний дистриб'ютор провідного європейського дилера вибухозахисного обладнання RSBP spol. s r.o. Наші фахівці періодично підтверджують свою кваліфікацію його комісії з перевірки знань.

У співпраці з РСПБ ми реалізували понад 20 масштабних проектів із вибухозахисту обладнання. Завдяки продуманим рішенням нам вдалося запобігти збиткам на суму понад 1 260 000 євро та врятувати життя понад 600 співробітників 5 підприємств.

Усім клієнтам ми даємо можливість відвідати випробувальний полігон RSBP у Чехії, щоб подивитися на роботу систем вибухозахисту в дії.

Знак вибухозахисту RSBP на вашому обладнанні — це гарантія безпеки вашого підприємства.