Mint láttuk, az alsó és felső robbanási határ (LIE és LSE) határolja a robbanási tartományt, amelyet egy robbanásveszélyes anyag robbanásveszélyes koncentrációinak összessége alkot a légkörben. A kockázat felméréséhez a munkáltató felméri a robbanásveszélyes anyag koncentrációját a felhasznált mennyiség alapján, és összehasonlítja azt a robbanási határértékekkel. Megelőző intézkedésként biztonsági margót állapít meg, majd hígítja a koncentrációt legalább a biztonsági koncentrációig egy ATEX elszívó/szűrő rendszerrel.
Sommaire
- A LEL-t arra használják, hogy az ATEX bekövetkezésének kockázatát a felhasznált termék mennyiségéhez viszonyítsák.
- A robbanásveszélyességi tartomány, az LEL és az UEL információt nyújt az ATEX kialakulásáról és a termékkel kapcsolatos robbanásveszély mértékéről.
- A robbanásveszélyes tartományt arra használják, hogy biztonsági tartalékot biztosítsanak az ATEX kialakulásának megelőzésére.
A LEL-t arra használják, hogy az ATEX bekövetkezésének kockázatát a felhasznált termék mennyiségéhez viszonyítsák.
Az alsó robbanási határ (LIE) összehasonlítható a robbanásveszélyes anyag azon koncentrációival, amelyek ATEX-et képezhetnek. Ezek a koncentrációk a robbanásveszélyes anyagok kibocsátási sebességétől függenek. Ez maga a vizsgált működési helyzetben jelenlévő termékek mennyiségéből adódik. A munkáltató megbecsüli ezeket a koncentrációkat különböző ATEX-képződési forgatókönyvekhez.
Egy elméleti példa: egy gázszivárgásos ATEX forgatókönyv egy csővezetékből. A csővezetékben lévő áramlási sebességtől függ a gyúlékony anyag kibocsátási sebessége a környező légkörbe. Ebből adódik a koncentrációgradiens számítása a munkaterületen. A koncentrációk értékeit a robbanási tartományhoz viszonyítva határozzuk meg. Ebből következtetünk az ATEX kockázat mértékére. Felmérjük e kockázat állandóságát, a munkaterületen elfoglalt pozíciótól függően. Ezután meghatározzuk az ATEX zónákat. Végül megelőző intézkedéseket alkalmazunk, mint például a gyúlékony gáz elszívása és szűrése. Az elszívási sebesség figyelembe veszi a gyúlékony gáz potenciális szivárgási sebességét.
Egy valós példa: 2011-ben egy 95%-ban megtöltött 1000 m3-es papírtartály robbant fel Nogent sur Seine-ben, egy halálos áldozatot követve. A papírpép hidrogént bocsátott ki a tartály légkörébe. A kibocsátási sebesség száraz tömegegységre vetítve 20 dm3 óránként (a pép szárazanyagtartalma 10%). Ezen a sebességen az LIE 1,6 óra alatt elérhető. A hidrogén elkeveredett a
A robbanásveszélyességi tartomány, az LEL és az UEL információt nyújt az ATEX kialakulásáról és a termékkel kapcsolatos robbanásveszély mértékéről.
Az LIE és LSE pontosítja a robbanási tartomány szélességét, az alsó és felső robbanási tartományokat (egy robbanásveszélyes anyag nem robbanásveszélyes koncentrációinak tartományait). Következésképpen: mind az ATEX gyulladási és robbanási valószínűségéről, mind az ATEX képződésének valószínűségéről tájékoztatnak.
Így minél szélesebb a robbanási tartomány, annál inkább csökkennek a nem robbanásveszélyes koncentrációk tartományai. Tehát minél nagyobb a valószínűsége annak, hogy egy robbanásveszélyes anyag kibocsátása olyan koncentrációt eredményez, amely a robbanási tartományba esik.
Továbbá, minél szélesebb a robbanásveszélyes koncentrációk tartománya, annál nagyobb a robbanásveszély valószínűsége. (Megjegyzendő, hogy a robbanásveszély valószínűsége más, a légkörhöz és az ipari környezethez kapcsolódó tényezőktől is függ.) Amikor az ajánlott megelőző intézkedés az elszívás és szűrés, az ATEX elszívási sebessége részben az adott légkör robbanásveszélyes anyag koncentrációjától függ. (Megjegyzendő, hogy a robbanásveszélyes anyag koncentrációja nem az egyetlen tényező, amely meghatározza a terület biztonságának biztosításához szükséges elszívási sebességet.)
Például a hidrogén robbanási tartománya 71 százalékpont (4% és 75% közötti térfogatszázalék a levegőben), míg a propáné 7,8 százalékpont (2,2% és 10% közötti térfogatszázalék a levegőben); azaz körülbelül 10-szer kevesebb. Ezért a hidrogénnel gyakrabban fordulnak elő robbanásveszélyes helyzetek.
És az ATEX-kockázat csökkentése érdekében az ATEX szívással történő hígításához szükséges idő annál hosszabb lesz, minél közelebb van az anyag robbanásveszélyes koncentrációja a robbanásveszélyes tartomány felső határához .
Továbbá, a robbanási tartomány azonos szélessége esetén, minél alacsonyabb az LIE (vagy minél magasabb az LSE oxigénszegény légkör esetén), annál kisebb az alsó (vagy felső) robbanási tartomány. Következésképpen gyorsabb az átmenet egy nem robbanásveszélyes koncentrációból egy robbanásveszélyes koncentrációba. Tehát minél alacsonyabb az LIE, annál nagyobb az ATEX képződésének kockázata.
Például, ha a kiindulási helyzet egy éghető anyag nélküli légkör, akkor a propán (LIE = 2,2%) nagyobb ATEX képződési kockázatot jelent, mint a hidrogén (LIE = 4,4%). De a gyulladási és robbanási kockázat alacsonyabb.
A legtöbb üzemeltetési körülmény között könnyebb a koncentrációt az LIE alatt tartani. Ennek eléréséhez az éghető anyagok elszívása/szűrése a szokásos megelőző intézkedés. Minél alacsonyabb az LIE, annál magasabbnak kell lennie az elszívási sebességnek, akár a robbanási tartományból való kilépéshez, akár a robbanásveszélyes koncentrációk csökkentéséhez az anyag légkörből való eltávolításáig.
Egyes ipari folyamatok inkább azt igénylik, hogy a robbanásveszélyes anyagot az LSE feletti koncentráción tartsák. Például gyúlékony oldószerbe merülő tisztítási eljárások zárt légkörben.
A robbanásveszélyes tartományt arra használják, hogy biztonsági tartalékot biztosítsanak az ATEX kialakulásának megelőzésére.
Az ATEX képződésének elkerülése érdekében a gáz vagy gőz koncentrációját a robbanási tartományon kívül kell tartani. A környezeti feltételektől függően egy robbanásveszélyes légkör többé-kevésbé homogénné válik éghető anyagok tekintetében. Például turbulencia következtében egyes, ATEX-en kívülinek tekintett területek robbanásveszélyes koncentrációt érhetnek el.
Így az ATEX kockázat megelőzése érdekében a munkáltató biztonsági margót alkalmaz a robbanási küszöbértékekre. Ezzel kapcsolatban az ATEX szabályozás azt javasolja, hogy a koncentrációt legalább 10%-kal az LIE alatt kell tartani azon a munkahelyen, ahol ATEX képződhet. És 25% alatti küszöbértékkel a többi helyiségben.[i]
[i] A munkahelyek szellőztetéséről és higiéniájáról szóló, 1984. december 7-i 84-1093 és 84-1094számú rendeletek technikai kommentárjairól szóló, 1985. május 09-i körlevél.
