Grundlæggende om eksplosionsbeskyttelse

Eksplosionstrekanten

Tre ting skal være til stede samtidig, for at en eksplosion kan opstå:

1. Brændstof. brændbar gas, damp, tåge eller brændbart støv
2. Oxidationsmiddel. ilt i luften (≥21 % O₂)
3. Tændkilde. tilstrækkelig energi til at antænde blandingen

Fjern blot én af de tre, og der sker ingenting. Enhver beskyttelsesstrategi fungerer ved at fjerne mindst én.

Hvad er en eksplosiv atmosfære?

En blanding af luft og brændbart materiale (gas, damp, tåge eller støv), der kan antændes. Koncentrationen skal ligge mellem to grænser:

• NEG (Nedre Eksplosionsgrænse). minimumskoncentration for antændelse
• ØEG (Øvre Eksplosionsgrænse). maksimumskoncentration (for rig til at brænde)

Mellem NEG og ØEG befinder blandingen sig inden for sit eksplosive område.

Eksempler på NEG/ØEG

Brint skiller sig ud her. Området på 4–77 % er enormt sammenlignet med alt andet på listen, og det er en af grundene til, at det får sin egen gasgruppe (IIC).

Typer af farlige stoffer

Gasser og dampe

Brændbare gasser (methan, brint, propan) og dampe fra brændbare væsker (benzin, opløsningsmidler, alkoholer). Inddelt i gasgrupper (IIA, IIB, IIC) baseret på deres antændelsesegenskaber.

Tåger

Fine dråber af brændbare væsker. Det vanskelige er, at en tåge kan danne en eksplosiv atmosfære, selv når væsken er under sit flammepunkt. Dette overses ved risikovurderinger oftere, end det burde.

Støv

Brændbart støv fra organiske materialer (korn, sukker, træ, kul), metaller (aluminium, magnesium) og syntetiske materialer (plast, lægemidler). Inddelt i støvgrupper (IIIA, IIIB, IIIC).

Partiklerne skal være fine nok til at forblive svævende i luften (under ~500 μm). Noget folk glemmer: et støvlag på en varm overflade kan antændes ved en lavere temperatur end det samme støv som en sky.

Tændkilder

IEC/EN 60079-0 og EN 1127-1 identificerer 13 potentielle tændkilder:

1. Varme overflader
2. Flammer og varme gasser
3. Mekanisk frembragte gnister
4. Elektrisk udstyr (gnister, lysbuer)
5. Vagabonderende elektriske strømme, katodisk korrosionsbeskyttelse
6. Statisk elektricitet
7. Lyn
8. Elektromagnetiske felter (RF, 9 kHz – 300 GHz)
9. Elektromagnetisk stråling (optisk område, 300 GHz – 3×10⁶ GHz)
10. Ioniserende stråling
11. Ultralyd
12. Adiabatisk kompression, trykbølger
13. Eksoterme reaktioner (herunder selvantændelse af støv)

Målet er at forhindre, at nogen af disse kilder bliver "effektive". dvs. at de har tilstrækkelig energi til at antænde den specifikke blanding, der er til stede.

De tre beskyttelsesprincipper

Rækkefølgen er vigtig:

1. Primær beskyttelse. Forhindre dannelse

Forhindre den eksplosive atmosfære i overhovedet at dannes:

• Substitution (brug ikke-brændbare materialer)
• Ventilation (fortynde under NEG)
• Inertisering (erstatte ilt med kvælstof eller CO₂)
• Koncentrationsovervågning med automatisk nedlukning

2. Sekundær beskyttelse. Forhindre antændelse

Forudsætning: Den eksplosive atmosfære vil dannes; undgå tændkilder:

• Brug certificeret Ex-udstyr (se beskyttelsesmetoder)
• Korrekt zoneklassificering for at tilpasse udstyr til risikoen
• Jording og potentialudligning for at forhindre statisk afladning
• Varmt arbejde-tilladelser og procedurer

3. Tertiær beskyttelse. Begrænse virkninger

Forudsætning: Antændelse finder sted; inddæmme og afbøde eksplosionen:

• Eksplosionssikker konstruktion
• Eksplosionsaflastning
• Eksplosionsundertrykkelsessystemer
• Eksplosionsisolering (flammespærrer, hurtigtvirkende ventiler)

Vigtige begreber

Zoneklassificering for støv (IEC 60079-10-2)

For alle zonedetaljer inkl. metodik og eksempler, se Zoneklassificering.

Relaterede emner

• Zoneklassificering. hvordan områder klassificeres
• Gasgrupper. hvordan brændstoffer kategoriseres
• Temperaturklasser. maksimale overfladetemperaturer
• Beskyttelsesmetoder. hvordan udstyr gøres sikkert
• Standarder. den regulatoriske ramme
• Hurtigoversigt. hurtig referenceguide