Jak widzieliśmy, DGW i GGW wyznaczają zakres wybuchowości obejmujący wszystkie stężenia wybuchowe substancji wybuchowej w atmosferze. Aby określić ryzyko, pracodawca oceni stężenie substancji wybuchowej w zależności od używanej ilości i porówna je z granicami wybuchowości. Jako środek zapobiegawczy, zapewni margines bezpieczeństwa, a następnie rozcieńczy stężenie co najmniej do stężenia bezpiecznego za pomocą systemu wyciągowego/filtracji ATEX.
Sommaire
- Wartość LEL służy do powiązania ryzyka wystąpienia ATEX z ilością używanego produktu.
- Zakres wybuchowości, LEL i UEL dostarczają informacji na temat tworzenia ATEX i zakresu ryzyka wybuchu związanego z produktem.
- Zakres wybuchowości służy do zapewnienia marginesu bezpieczeństwa, aby zapobiec tworzeniu się ATEX.
Wartość LEL służy do powiązania ryzyka wystąpienia ATEX z ilością używanego produktu.
Dolna Granica Wybuchowości jest porównywana ze stężeniami substancji wybuchowej, które mogłyby utworzyć ATEX. Te stężenia zależą od szybkości emisji substancji wybuchowych. Wynika to z ilości produktów obecnych w badanej sytuacji operacyjnej. Pracodawca oszacuje te stężenia dla różnych scenariuszy tworzenia się ATEX.
Przykład teoretyczny: scenariusz ATEX wycieku gazu z rurociągu. Od przepływu w rurociągu zależy szybkość emisji łatwopalnego produktu do otaczającej atmosfery. Z tego wynika obliczenie gradientów stężenia w przestrzeni roboczej. Wartości stężeń określa się w stosunku do zakresu wybuchowości. Na tej podstawie określa się stopień ryzyka ATEX. Ocenia się trwałość tego ryzyka w zależności od położenia w przestrzeni roboczej. Następnie określa się strefy ATEX. Na końcu stosuje się środki zapobiegawcze, takie jak wyciąg i filtracja gazu łatwopalnego. Przepływ wyciągu uwzględnia potencjalną szybkość wycieku gazu łatwopalnego.
Rzeczywisty przykład: w 2011 roku kadź papiernicza o pojemności 1000 m3 wypełniona w 95% eksplodowała w Nogent sur Seine, powodując śmierć jednej osoby. Masa papiernicza wyemitowała wodór do atmosfery kadzi. Szybkość emisji na jednostkę suchej masy wynosi 20 dm3 na godzinę (suchość masy 10%). Przy tej szybkości DGW zostaje osiągnięta po 1,6 godziny. Wodór zmieszał się z
Zakres wybuchowości, LEL i UEL dostarczają informacji na temat tworzenia ATEX i zakresu ryzyka wybuchu związanego z produktem.
DGW i GGW określają zakres wybuchowości, dolne i górne zakresy wybuchowości (zakresy stężeń niewybuchowych substancji wybuchowej). W konsekwencji: informują zarówno o prawdopodobieństwie zapłonu i wybuchu ATEX, jak i prawdopodobieństwie tworzenia się ATEX.
Tak więc im bardziej rozszerza się zakres wybuchowości, tym bardziej zmniejszają się zakresy stężeń niewybuchowych. Zatem tym większe prawdopodobieństwo, że emisja substancji wybuchowej spowoduje stężenie mieszczące się w zakresie wybuchowości.
Ponadto, im bardziej rozszerza się zakres stężeń wybuchowych, tym większe prawdopodobieństwo ryzyka wybuchu. (Należy zauważyć, że prawdopodobieństwo ryzyka wybuchu zależy również od innych czynników związanych z atmosferą i środowiskiem przemysłowym.) Gdy zalecany środek zapobiegawczy to wyciąg i filtracja, przepływ wyciągu ATEX zależy częściowo od stężenia substancji wybuchowej w tej atmosferze. (Należy zauważyć, że stężenie substancji wybuchowej nie jest jedynym czynnikiem determinującym przepływ wyciągu niezbędny do zapewnienia bezpieczeństwa strefy.)
Na przykład, zakres wybuchowości wodoru wynosi 71 punktów procentowych (4% do 75% objętościowo w powietrzu), podczas gdy propanu 7,8 punktów procentowych (2,2% do 10% objętościowo w powietrzu); czyli około 10 razy mniej. Zatem sytuacje wybuchowe są częstsze w przypadku wodoru.
Czas potrzebny do rozcieńczenia ATEX przez odsysanie w celu zmniejszenia ryzyka ATEX będzie tym dłuższy, im stężenie wybuchowe substancji będzie bliższe górnej granicy zakresu wybuchowości.
Ponadto, przy tej samej amplitudzie zakresu wybuchowości, im niższa DGW (lub im wyższa GGW w przypadku atmosfery zubożonej w tlen), tym mniejszy dolny (lub górny) zakres wybuchowości. W konsekwencji szybsze jest przejście od stężenia niewybuchowego do wybuchowego. Zatem im niższa DGW, tym wyższe ryzyko tworzenia się ATEX.
Na przykład, jeśli sytuacja początkowa to atmosfera bez substancji palnej, to propan (DGW = 2,2%) przedstawia wyższe ryzyko tworzenia się ATEX niż wodór (DGW = 4,4%). Ale ryzyko zapłonu i wybuchu jest niższe.
W większości warunków eksploatacji łatwiej jest utrzymać stężenie poniżej DGW. Aby to osiągnąć, wyciąg/filtracja substancji palnych jest standardowym środkiem zapobiegawczym. Im niższa DGW, tym wyższy musi być przepływ wyciągu, aby wyjść z zakresu wybuchowości lub zredukować stężenia wybuchowe aż do eliminacji substancji z atmosfery.
Niektóre procesy przemysłowe wymagają raczej utrzymania produktu wybuchowego w stężeniu powyżej GGW. Na przykład procesy czyszczenia przez zanurzenie w łatwopalnym rozpuszczalniku w atmosferze zamkniętej.
Zakres wybuchowości służy do zapewnienia marginesu bezpieczeństwa, aby zapobiec tworzeniu się ATEX.
Aby uniknąć tworzenia się ATEX, należy utrzymać stężenie gazu lub pary poza zakresem wybuchowości. W zależności od warunków otoczenia, atmosfera wybuchowa stanie się mniej lub bardziej jednorodna pod względem produktów palnych. Na przykład, w wyniku turbulencji, niektóre strefy uznane za wolne od ATEX mogłyby osiągnąć stężenie wybuchowe.
Dlatego w ramach zapobiegania ryzyku ATEX, pracodawca przyjmie margines bezpieczeństwa dla wartości progowych wybuchowości. W tej kwestii przepisy ATEX zalecają ustalenie stężenia co najmniej 10% poniżej DGW w miejscu pracy, gdzie może powstać ATEX. I poniżej progu 25% w innych pomieszczeniach.[i]
[i] Okólnik z dnia 09.05.1985 r. dotyczący komentarza technicznego do dekretównr 84-1093 i 84-1094 z dnia 7.12.1984 r. w sprawie wentylacji i warunków sanitarnych w miejscach pracy.
