Räjähdyssuojauksen perusteet

Räjähdyskolmio

Kolmen asian on oltava läsnä samanaikaisesti, jotta räjähdys tapahtuu:

1. Polttoaine. syttyvä kaasu, höyry, sumu tai palava pöly
2. Hapettaja. happi ilmassa (≥21 % O₂)
3. Sytytyslähde. tarpeeksi energiaa seoksen valaisemiseen

Ota pois yksi kolmesta, niin mitään ei tapahdu. Jokainen suojausstrategia toimii poistamalla vähintään yksi.

Mikä on räjähtävä ilmapiiri?

Ilman ja syttyvien aineiden (kaasu, höyry, sumu tai pöly) seos, joka voi syttyä. Pitoisuuden on oltava kahden rajan välissä:

• LEL (Alempi räjähdysraja). syttymisen vähimmäispitoisuus
• UEL (Yläräjähdysraja). enimmäispitoisuus (liian runsas palamaan)

LEL:n ja UEL:n välillä seos on sen räjähdysalue.

Esimerkkejä LEL/UEL:stä

Vety erottuu tästä. Tämä 4–77 prosentin vaihteluväli on valtava verrattuna kaikkeen muuhun tässä luettelossa, mikä on osa sitä, miksi se saa oman kaasuryhmän (IIC).

Vaarallisten aineiden tyypit

Kaasut ja höyryt

Syttyvät kaasut (metaani, vety, propaani) ja palavien nesteiden (bensiini, liuottimet, alkoholit) höyryt. Luokiteltu kaasuryhmät (IIA, IIB, IIC) niiden syttymisominaisuuksien perusteella.

Sumut

Pienet pisarat syttyviä nesteitä. Hankala osa: sumu voi muodostaa räjähdysvaaran, vaikka neste on leimahduspisteensä alapuolella. Tämä jää huomiotta vaarojen arvioinnissa enemmän kuin sen pitäisi.

Pölyt

Orgaanisista materiaaleista (vilja, sokeri, puu, hiili), metalleista (alumiini, magnesium) ja synteettisistä materiaaleista (muovit, lääkkeet) peräisin olevat palavat pölyt. Luokiteltu pölyryhmät (IIIA, IIIB, IIIC).

Hiukkasten on oltava riittävän hienoja pysyäkseen ilmassa (alle 500 μm). Ihmiset unohtavat yhden asian: kuumalla pinnalla oleva pölykerros voi syttyä alhaisemmassa lämpötilassa kuin sama pöly kuin pilvi.

Syttymislähteet

IEC/EN 60079-0 ja EN 1127-1 tunnistavat 13 mahdollista sytytyslähdettä:

1. Kuumat pinnat
2. Liekit ja kuumat kaasut
3. Mekaanisesti syntyvät kipinät
4. Sähkölaitteet (kipinät, valokaaret)
5. Hajavirrat, katodinen korroosiosuojaus
6. Staattinen sähkö
7. Salama
8. Sähkömagneettiset kentät (RF, 9 kHz – 300 GHz)
9. Sähkömagneettinen säteily (optinen alue, 300 GHz – 3×10⁶ GHz)
10. Ionisoiva säteily
11. Ultraääni
12. Adiabaattinen puristus, shokkiaallot
13. Eksotermiset reaktiot (mukaan lukien pölyjen itsesyttyminen)

Tavoitteena on estää minkään näistä tulemasta "tehokkaiksi" eli niillä on riittävästi energiaa sytyttääkseen tietyn läsnä olevan seoksen.

Suojauksen kolme periaatetta

Hierarkialla on väliä:

1. Ensisijainen suojaus. Estä muodostuminen

Estä ensinnäkin räjähdyskelpoisen ilmaseoksen muodostuminen:

• Korvaaminen (käytä palamattomia materiaaleja)
• Ilmanvaihto (laimennetaan alle LEL:n)
• Inertointi (korvaa happi typellä tai CO₂:lla)
• Pitoisuuden valvonta automaattisella sammutuksella

2. Toissijainen suojaus. Estä syttyminen

Oletetaan, että räjähdysvaarallinen ilmakehä muodostuu; estää sytytyslähteet:

• Käytä sertifioituja Ex-laitteita (katso suojausmenetelmät)
• Asianmukainen vyöhykeluokitus sovittaa varusteet riskiin
• Maadoitus ja liimaus staattisen sähkön purkauksen estämiseksi
• Tulityöluvat ja -menettelyt

3. Kolmannen tason suoja – rajavaikutukset

Oletetaan, että syttyminen tapahtuu; hillitä ja vaimentaa räjähdystä:

• Räjähdyssuojattu rakenne
• Räjähdysapuilmanpoisto
• Räjähdyksensammutusjärjestelmät
• Räjähdyseristys (liekinsammuttimet, nopeasti toimivat venttiilit)

Keskeinen terminologia

Pölyvyöhykeluokitus (IEC 60079-10-2)

Katso vyöhykkeen täydelliset tiedot, mukaan lukien menetelmät ja esimerkit, katso Alueluokitus.

Aiheeseen liittyvät tiedostot

• Alueluokitus. miten alueet luokitellaan
• Kaasuryhmät. miten polttoaineet luokitellaan
• Lämpötilaluokat. enimmäispintalämpötilat
• Suojausmenetelmät. kuinka laitteet tehdään turvallisiksi
• Standardit. sääntelykehys
• Huijauslehti. pikaopas