Výbuchy ATEX jsou výsledkem dynamiky hoření hořlavého produktu s kyslíkem v okolní atmosféře. Parametry výbušnosti tuto dynamiku kvantifikují. Jedna ze studií však za jednu z hlavních příčin nedávných výbuchů označuje nedostatečnou znalostvýbušnosti výrobků.
Sommaire
K ČEMU SE POUŽÍVAJÍ VÝBUŠNÉ VLASTNOSTI?
Výbušné vlastnosti výrobků pomáhají zaměstnavatelům posoudit riziko výbuchu na pracovišti podle směrnice ATEX. Pomáhají definovat :
- Pravděpodobnost vzniku, vznícení a výbuchu ATEX,
- Kategorie rizikových zón ATEX,
- Kategorie zařízení ATEX nebo ochranného systému, který má být instalován.
Charakteristika hořlavých výrobků poskytuje informace o ochranných a bezpečnostních opatřeních pro pracovníky. Je proto povinností zaměstnavatele. Pro posouzení bezpečnosti svých výrobků mohou zaměstnavatelé nahlížet do databází o výbušnosti výrobků (např. databáze CarATEX). Tyto údaje je třeba používat s rozvahou, zejména v případě prachů, které jsou velmi citlivé na provozní podmínky. V případě pochybností by měl zaměstnavatel nechat analyzovat vzorek odebraný v pracovním prostoru (např. INERIS).
Výbušné vlastnosti určují riziko výrobku, které přispívá k riziku výbuchu ATEX. Následuje analýza procesních a organizačních rizik, která přispívají k riziku výbuchu. Tvoří základ pro opatření k prevenci azmírnění výbuchu kalibrací výbušných vlastností hořlavého výrobku, zejména :
- schopnost hořlavého produktu tvořit ATEX difuzí do okolní atmosféry. Charakteristiky popisující tuto vlastnost se používají k vyloučení nebo omezení ATEX.
- hořlavost hořlavého výrobku při styku se zdrojem zapálení. Výsledné charakteristiky pomáhají identifikovat a eliminovat zdroje vznícení.
- výbušnou sílu hořlavého produktu při výbuchu. Charakteristiky výbušné síly slouží k: snížení účinků výbuchu, volbě zařízení odolného proti výbuchu, eliminaci počátků výbuchu jejich detekcí.
JAK OKOLNÍ PROSTŘEDÍ OVLIVŇUJE VÝBUŠNÉ VLASTNOSTI MÉHO VÝROBKU?
Nebezpečí výbuchu ATEX začíná, jakmile se výbušný produkt rozšíří do okolní atmosféry. Jinými slovy, jakmile jsou současně přítomna činidla prudkého hoření, které představuje výbuch:
- hořlavý produkt (palivo),
- a kyslíku v atmosféře (oxidační činidlo ve většině pracovních atmosfér).
Obsah kyslíku určuje schopnost okolní atmosféry podpořit výbuch. Ovlivňuje potenciál výbušnosti ATEX, a tím i výbušné vlastnosti výrobku. Jedním z preventivních opatření by bylo působit na množství okysličovadla. Například snížením obsahu kyslíku lze snížit rozsah výbušnosti paliva tvořícího ATEX.
Výbušné vlastnosti hořlavého produktu ovlivňují také fyzikální vlastnosti atmosféry. Teplota, tlak a vlhkost atmosféry, zejména v případě prachu, ovlivňují výbušné vlastnosti hořlavých výrobků. Je třeba poznamenat, že výbušné vlastnosti hořlavých výrobků platí pro „normální atmosférické podmínky“, tj:
- Obsah kyslíku 21 %.
- Teplotní rozsah mezi : -20 °C až 60 °C
- Tlakový rozsah od 0,8 baru (80 kpa) do 1,1 baru (110 kpa).
Tyto normy vycházejí z provozních postupů ATEX, které určují hodnoty výbušných parametrů; údaje jsou poskytovány z databází výbušných výrobků. V závislosti na provozních okolnostech se však podmínky oxidační atmosféry mohou od těchto hodnot odchýlit, zejména uvnitř nebo v blízkosti provozovaného zařízení. Z toho vyplývá potřeba bezpečnostní rezervy při použití dostupných údajů.
JAKÉ VLASTNOSTI VÝROBKU JE TŘEBA ZKOUMAT PRO POSOUZENÍ RIZIKA VÝBUCHU?
Za prvé, fyzikální stav materiálu určuje parametry výbušniny. Proto mezi výrobky používanými nebo emitovanými do okolní atmosféry zaměstnavatel rozlišuje :
- Plyny a hořlavé kapalinyuvolňující páry a mlhu
- Hořlavé pevné látky: prach, prášek.
Hlavní charakteristiky výbuchu používané pro měření rizika výbuchu a výběr preventivních opatření :
| Podmínky, za kterých vzniká nebezpečí výbuchu | Vlastnost hořlavého produktu | Vlastnosti hořlavého produktu jako plynu nebo páry | Vlastnosti hořlavého produktu jako prachu nebo prášku | Charakteristika oxidační atmosféry | Preventivní a bezpečnostní opatření |
|---|---|---|---|---|---|
| Současná přítomnost paliva a okysličovadla. | Schopnost vytvořit ATEX | – Dolní mez výbušnosti: LEL – Bod vzplanutí: PE – Dolní mez výbušnosti: PIE – Chemická neslučitelnost s jinými výrobky. | – Minimální koncentrace výbušniny: MEC – Velikost částic: – Chemická neslučitelnost s jinými výrobky. | – Obsah kyslíku – Teplota – Tlak – Úroveň vlhkosti. | Odstranění nebo omezení ATEX |
| Další přítomnost zdroje vznícení | Hořlavost Citlivost na výbuch | – Minimální zápalná energie: EMI – Teplota samovznícení: TAI | – Minimální zápalná energie: EMI – Minimální teplota vznícení: TMI | – Obsah kyslíku – Teplota – Tlak – Úroveň vlhkosti. | Odstranění zdrojů vznícení pro ATEX |
| Spojení výbušných charakteristik na úrovni výbušnosti, které je zvýhodněno uzavřením | Výbušná síla | – Maximální tlak vyvolaný výbuchem PMAX – Maximální rychlost nárůstu tlaku – Index výbuchu Kst | – Maximální tlak vyvolaný výbuchem PMAX – Maximální rychlost nárůstu tlaku – Index výbuchu (Kg) | – Obsah kyslíku – Teplota – Tlak – Úroveň vlhkosti. | Snížení účinků |
Každé stadium vzniku nebezpečí výbuchu odpovídá jedné z výbušných vlastností výrobku. Vlastnost je specifikována souborem parametrů, které závisí jak na fyzikální povaze výrobku, tak na podmínkách oxidační atmosféry. Některé výbušné parametry se však navzájem ovlivňují, a mohou proto přispívat k více než jedné výbušné vlastnosti. Kromě toho může přítomnost několika produktů v oxidační atmosféře způsobit, že se parametry výbušnosti vyvíjejí směrem k různým prahovým hodnotám: k větší nebo menší výbušnosti v závislosti na povaze přítomných produktů.
Hodnoty parametrů kvantifikují pravděpodobnost výbuchu. To následně určuje ochranná a bezpečnostní opatření, která je třeba přijmout. Zaměstnavatelé začínají implementovat předpisy ATEX tím, že znají parametrický potenciál výbušnosti svých výrobků.
