Grupy i kategorie instalacji i urządzeń w wykonaniu przeciwwybuchowym
|
W rozporządzenie ministra gospodarki z 22 grudnia 2005 r (implementacja dyrektywy ATEX 95) [4] wszystkie urządzenia przeznaczone do pracy w przestrzeniach zostały podzielone na dwie grupy (tabela 2), a każdej grupie urządzenia podzielone są na kategorie.
Tabela 2.
Grupy i kategorie urządzeń i systemów w wykonaniu przeciwwybuchowym
Grupa | Przeznaczenie urządzenia | Kategorie |
I | Urządzenia przeznaczone do pracy pod ziemią w kopalniach oraz w naziemnych obszarach kopalń zagrożonych wybuchem gazu lub pyłu | M1 |
M2 |
II | Urządzenia dla przemysłu przeznaczone do stosowania na powierzchni w obszarach zagrożonych wybuchem gazów, par, mgieł i pyłów | 1 |
2 |
3 |
W grupie I znajdują się dwie kategorie dotyczące zakładów górniczych zagrożonych metanem i pyłem węglowym:
- M1, zapewniająca bardzo wysoki poziom bezpieczeństwa; dwa niezależne środki zabezpieczeń
- M2, wysoki poziom bezpieczeństwa; urządzenie wyłączane w przypadku wystąpienia atmosfery wybuchowej.
Zagadnienia dotyczące bezpieczeństwa urządzeń w górnictwie w dalszej części pracy są pominięte.
W grupie II urządzeń dla przemysłu wyróżnia się 3 kategorie:
- kategoria 1 – urządzenia zaprojektowane tak, aby mogły funkcjonować zgodnie z parametrami ruchowymi ustalonymi przez producenta, zapewniające bardzo wysoki poziom bezpieczeństwa, nawet w przypadkach rzadko występujących awarii. W razie uszkodzenia jednego ze środków zabezpieczających, przynajmniej drugi zapewnia wymagany poziom zabezpieczenia albo poziom ten jest zapewniony w przypadku wystąpienia dwóch niezależnych od siebie uszkodzeń
- kategoria 2 – urządzenia zaprojektowane tak, aby mogły funkcjonować zgodnie z parametrami ruchowymi ustalonymi przez producenta, które zapewniają wysoki poziom bezpieczeństwa, nawet w przypadkach częstych zaburzeń lub uszkodzeń tych urządzeń, jakie bierze się pod uwagę
- kategoria 3 – urządzenia zaprojektowane tak, aby mogły funkcjonować zgodnie z parametrami ruchowymi ustalonymi przez producenta, zapewniające normalny poziom bezpieczeństwa podczas normalnego działania tych urządzeń.
Urządzenia poszczególnych kategorii mogą być stosowane w tylko w przypisanych im strefach wybuchowości. Dopuszcza się stosowanie urządzeń kategorii niższej w sterach wyższych:
- w strefie 0 i 20 można stosować jedynie urządzenia kategorii 1
- w strefie 1 i 21 można stosować urządzenia kategorii 1 i 2
- w strefie 2 i 22 można stosować urządzenia kategorii 1, 2, 3.
Szczegóły wymagań w stosunku urządzeń do poszczególnych kategorii w zależności od strefy wybuchowej oraz spodziewanego źródła zapłonu są przedstawione w normie PN-EN-1127-1:2007 [2]. W tabeli 3 zestawiono powiązania między strefami zagrożenia wybuchem a kategoriami wykonań urządzeń z punktu widzenia producenta i użytkownika.
Tabela 3.
Zależność między strefami zagrożenia wybuchem i kategorii urządzeń dla grupy II
Kategoria | Zaprojekto-
wane dla strefy | Do zastosowania również w strefie | Rodzaj atmosfery wybuchowej | Zastosowanie w strefie | Odpowiada kategorii |
1 | 0 | 1 i 2 | mieszanina gaz/powietrze lub
mieszanina para/powietrze lub
mieszanina mgła/powietrze | 0 | 1G |
1 | 20 | 21 i 22 | mieszanina pył/powietrze | 20 | 1D |
2 | 1 | 2 | mieszanina gaz/powietrze lub
mieszanina para/powietrze lub
mieszanina mgła/powietrze | 1 | 1G lub 2G |
2 | 21 | 22 | mieszanina pył/powietrze | 21 | 1D lub 2D |
3 | 2 | - | mieszanina gaz/powietrze lub
mieszanina para/powietrze lub
mieszanina mgła/powietrze | 2 | 1G lub 2G lub 2G |
3 | 22 | - | mieszanina pył/powietrze | 22 | 1D lub 2D lub 2G |
Producenta | Racje i potrzeby | Użytkownika |
Oznakowanie zabezpieczeń urządzeń pracujących w atmosferach wybuchowych
|
Urządzenia pracujące w środowisku zagrożonym atmosferą wybuchową mają specjalną budowę i konstrukcję. Sposób udowy i wykonania takich urządzeń jest znormalizowany i opisany w normach zharmonizowanych. Wymagania dotyczące urządzeń nieelektrycznych pracujących w atmosferze wybuchowej są opisane w poszczególnych arkuszach normy PN-EN 13463 [510]. Natomiast zharmonizowane normy o numerach PN-EN 50014:2004 [11], PN-EN 50015:2003 [12], PN-EN 50017:2003 [13], PN-EN 50018:2005 [14], PN-EN 50019:2005 [15], PN-EN 50020:2006 [16], PN-EN 50024:2002 [17] obejmują wymagania dotyczące urządzeń elektrycznych. W tabeli 4 podano podział i oznakowanie zabezpieczeń.
Tabela 4.
Podział i oznakowanie zabezpieczeń w urządzeniach
| Nazwa zabezpieczenia | Oznakowanie | Nazwa zabezpieczenia | Oznakowanie |
| Budowa ognioszczelna | d | Budowa iskrobezpieczna
(strefa 0) | ia |
| Budowa iskrobezpieczna (strefa 1) | Ib | Z osłona gazową z nadciśnieniem | p |
| Budowa wzmocniona | e | Z osłoną olejowa | o |
| Z osłona proszkowa/piaskową | q | Obudowa hermetyczna | m |
| Urządzenia przeznaczone do strefy 2 | n | Wykonanie specjalne | s |
| Wykonanie wodoszczelne | k | | |
Klasy temperaturowe urządzeń
|
Klasa temperaturowa urządzenia dotyczy tylko tych wyrobów, które mają zastosowanie w strefie zagrożonej gazami, parami, mgłami i cieczami palnymi. Pośrednio dotyczy ona klasyfikowania substancji łatwo palnych i ich temperatur zapłonu.
Tabela 5.
Klasy temperaturowe urządzeń
Klasa temperaturowa | Maksymalna temperatura obudowy [°C] | Temperatura zapłonu gazu lub par [°C] |
T1 | 450 | > 450 |
T2 | 300 | 300 – 450 |
T3 | 200 | 200 – 300 |
T4 | 135 | 135 – 200 |
T5 | 100 | 100 – 135 |
T6 | 85 | 85 – 100 |
Gazy i pary cieczy o temperaturze samozapłonu poniżej 85 oC są traktowane jako samozapalające się w temperaturze pokojowej. Klasy temperaturowe urządzeń elektrycznych przedstawiono w tabeli 5.
Stosowanie narzędzi w przestrzeniach zagrożonych wybuchem
|
Stosowanie prostych narzędzi na stanowiskach pracy, na których może wystąpić atmosfera wybuchowa, również podlega ograniczeniom. W przestrzeniach zagrożonych wybuchem nie należy stosować narzędzi mogących wytwarzać iskry. Wśród narzędzi, które mogą być źródłem iskier, rozróżnia się dwa rodzaje:
- narzędzia, które mogą wytwarzać w czasie stosowania jedynie pojedyncze iskry (śrubokręty, klucze)
- narzędzia, które mogą wytwarzać w czasie stosowania snop iskier (szlifierki, piły).
Na stanowiskach pracy, na których występują strefy 0 lub 20, nie są dopuszczone żadne narzędzia mogące wytwarzać iskry.
Na stanowiskach pracy zagrożonych obecnością strefy 1 lub strefy 2 dopuszcza się jedynie stalowe narzędzia, które w czasie użytkowania mogą być źródłem pojedynczych iskier. Narzędzia będące źródłem snopów iskier mogą być stosowane pod warunkiem zapewnienia, że żadna niebezpieczna atmosfera wybuchowa nie występuje w miejscu pracy. Stosowanie stalowych narzędzi w strefie 1 jest całkowicie zakazane, jeżeli istnieje ryzyko wybuchu spowodowanego obecnością acetylenu, wodoru lub disiarczku węgla (grupa IIC wg EN 50014) oraz siarkowodoru, tlenku etylenu i tlenku węgla. Praca w takim środowisku jest możliwa po zapewnieniu, że nie występuje w środowisku pracy żadna z niebezpiecznych atmosfer wybuchowych.
W strefach 21 i 22 dopuszcza się stosowanie narzędzi, które mogą być źródłem pojedynczych iskier. Narzędzia będące źródłem snopów iskier mogą być stosowane w strefach 21 i 22 pod warunkiem wydzielenia miejsc pracy z obszaru zagrożenia i zapewnienia dodatkowych środków bezpieczeństwa:
- usunięcia osiadłego pyłu
- utrzymania miejsc pracy są w stanie mokrym, tak aby pył nie unosił się w powietrzu i nie było możliwe zjawisko jego tlenia.
Wykonując prace z narzędziami będącymi źródłem snopów iskier należy mieć świadomość, że powstające iskry mogą pokonywać duże odległości i doprowadzić do tlenia palnych materiałów.
Zalecane są administracyjne rozwiązania w zakresie stosowania narzędzi w strefach 1, 2, 21 i 22, np. wprowadzenie systemu „dopuszczenia do pracy”.
Certyfikacja urządzeń i produktów przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem
|
Zgodnie z rozporządzeniem ministra gospodarki z 22 grudnia 2005 r. [4] wymaga się, aby wyroby wprowadzane na rynek z przeznaczeniem do prac w strefach zagrożonych wybuchem miały certyfikaty jednostek notyfikujących i były oznakowane. Wymagany sposób oznakowania przedstawiono w tabeli 6.
Tabela 6.
Oznakowanie urządzeń w wykonaniu przeciwwybuchowym (przykładowe)
Oznaczenie CE | Numer identyfikacyjny jednostki certyfikującej | Ikona informująca o wykonaniu przeciw-wybuchowym | Grupa wybuchowości | Kategoria urządzenia | Atmosfera |
CE | 0102 | | II | 2 | G – gazowa
D – pyłowa |
Standard europejski | Ochrona przeciw-wybuchowa | Rodzaje zabezpieczeń stosowanych w budowie urządzeń | Podgrupa wybuchowości | Klasa tempe-raturowa | Maksymalna temperatura powierzchni |
E | Ex | d | IIc | T4 | T90 °C |
Producent urządzeń lub jego upoważniony przedstawiciel przed wprowadzeniem ich do obrotu stosuje procedury oceny zgodności w stosunku do urządzeń zaliczonych do:
- grupy I kategorii M1 i grupy II kategorii 1 – badanie typu WE wraz z zapewnieniem jakości produkcji lub weryfikacją wyrobu
- grupy I kategorii M2 i grupy II kategorii 2 w przypadku:
a) urządzeń elektrycznych tych grup i kategorii – badanie typu wraz ze zgodnością z typem lub zapewnieniem jakości wyrobu
b) innych niż wymienione w pkt a) urządzeń tych grup i kategorii – wewnętrzną kontrolę produkcji oraz przesłanie dokumentacji technicznej jednostce notyfikowanej, która przechowuje ją
- grupy II kategorii 3 – wewnętrzną kontrolę produkcji
- grup I i II – oprócz wymienionych procedur, weryfikację produkcji jednostkowej
Producent lub jego upoważniony przedstawiciel, wprowadzający do obrotu części urządzeń i ich podzespoły, wystawia świadectwo zgodności potwierdzające ich zgodność z mającymi do nich zastosowanie wymaganiami określonymi w rozporządzeniu [4]. Wystawione świadectwo zgodności powinno zawierać:
- charakterystykę części urządzeń i ich podzespołów
- warunki wbudowania części urządzeń i ich podzespołów do urządzeń w taki sposób, aby zapewniały spełnienie zasadniczych wymagań mających zastosowanie do finalnego urządzenia.
Certyfikat wydany przez notyfikowaną jednostkę badawczą powinien zawierać co najmniej:
- nazwę notyfikowanej stacji badawczej
- numer certyfikatu,
- rok wydania certyfikatu
- symbol ATEX oznaczający zgodność wyrobu z dyrektywą
- numer kolejny certyfikatu
- nazwę i typ urządzenia, nazwę i adres producenta
- numer stacji badawczej notyfikowanej nadany przez UE
- numer raportu z badań stacji nadawczej
- numery norm podstawowej i szczegółowej według których urządzenie zostało wyprodukowane i badane
- oznaczenie przeciwwybuchowego urządzenia nadane przez stację badawczą
- informację dotyczącą znaku X, umieszczonego po numerze certyfikatu, który oznacza, że przy stosowaniu urządzenia należy uwzględnić dodatkowe wymagania, zazwyczaj podane w załączniku do certyfikatu
- znak stacji badawczej, podpis osoby odpowiedzialnej za certyfikację, adres stacji badawczej oraz datę wydania certyfikatu.
W Polsce jest kilka jednostek notyfikujących, uprawnionych do wydawania certyfikatów zarówno dla urządzeń grupy I, to jest urządzeń przeznaczonych do użytku w zakładach górniczych, w których występuje zagrożenie metanowe lub zagrożenie wybuchem pyłu węglowego, jak i grupy II, to jest urządzeń przeznaczonych do użytku w innych miejscach, gdzie mogą występować atmosfery wybuchowe. Dokumenty zgodności z rozporządzeniem ministra gospodarki [4] wydawane między innymi przez:
- Wyższy Urząd Górniczy
- Główny Instytut Górnictwa (Kopalnia Doświadczalna „Barbara”)
- PROCHEM S.A.
Urządzenia przeznaczone do użytku w środowisku atmosfery wybuchowej, wytwarzane w innych państwach Unii Europejskiej i oznakowane symbolami Ex, EEx, PMA Ex – System nie wymagają powtórnych badań w celu potwierdzenia ich zgodności z wymaganiami zawartymi w dyrektywie ATEX 100.
Ważnym sygnałem dla użytkowników urządzeń certyfikowanych jest, że znak dopuszczenia wyrobu do pracy w jednej grupie urządzeń dotyczy tylko tej grupy (nie zezwala się na ich pracę w innej grupie urządzeń).
[1] Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z dnia 29 maja 2003 r. w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy pracowników zatrudnionych na stanowiskach pracy, na których może wystąpić atmosfera wybuchowa. Dz.U., nr 107, poz. 1004; zm. Dz.U. 2006, nr 121, poz. 836.
[2] PN-EN 1127-1:2007 Atmosfery wybuchowe – Zapobieganie wybuchowi i ochrona przed wybuchem. Część 1: Pojęcia podstawowe i metodologia.
[3] PN-EN 60079-10:2002 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Część 10: Klasyfikacja przestrzeni zagrożonych wybuchem.
[4] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 22 grudnia 2005 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Dz.U. nr 263, poz. 2203.
[5] PN-EN 13463-1:2003 Urządzenia nieelektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Część 1: Podstawowe założenia i wymagania.
[6] PN-EN 13463-2:2005 Urządzenia nieelektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Część 2: Ochrona za pomocą obudowy z ograniczonym przepływem “fr”.
[7] PN-EN 13463-3:2005 Urządzenia nieelektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Część 3: Ochrona za pomocą osłony ognioszczelnej “d”.
[8] PN-EN 13463-5:2005 Urządzenia nieelektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Część 5: Ochrona za pomocą bezpieczeństwa konstrukcyjnego “c”.
[9] PN-EN 13463-6:2005 Urządzenia nieelektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Część 6: Ochrona przez kontrolę źródła zapłonu “b”.
[10] PN-EN 13463-8:2005 Urządzenia nieelektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Część 8: Ochrona za pomocą osłony cieczowej “k”.
[11] PN-EN 50014:2004 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Wymagania ogólne.
[12] PN-EN 50015:2003 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Osłona olejowa “o”.
[13] PN-EN 50017:2003 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Osłona piaskowa “q”.
[14] PN-EN 50018:2005 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Osłona ognioszczelna “d”.
[15] PN-EN 50019:2005 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Budowa wzmocniona “e”.
[16] PN-EN 50020:2006 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Wykonanie iskrobezpieczne “i”.
[17] PN-EN 50021:2002 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Zabezpieczenia typu “n”.
