(Preventivní) opatření proti výbuchu

Jak zajistit ochranu proti výbuchu v případě exploze?

V mnoha případech není možné zcela zabránit vzniku výbušných atmosfér a zdrojů zapálení, protože to vyplývá z technologických omezení nebo z procesů probíhajících v závodě. Je tedy nutné přijmout vhodná opatření, aby se omezily následky výbuchu na přípustnou úroveň – ideálně na nulu.

Sekundární ochrana proti výbuchu zahrnuje

• konstrukce odolné proti výbuchu,
• odlehčení výbuchu,
• systémy potlačení výbuchu,
• metody zabraňující šíření plamenů a sekundárních výbuchů.

Uvedená opatření se týkají především omezení nebezpečných účinků výbuchů, které vznikají v technologických zařízeních. Zařízení a ochranné systémy, které splňují požadavky směrnice 94/9/ES, se obvykle používají jako omezující opatření. Strukturální prostředky, např. ochranné pilíře, příčky nebo zemní valy, lze rovněž použít.

Zařízení odolná proti výbuchu

Prvky zařízení, jako jsou nádoby, zásobníky a potrubí, jsou konstruovány tak, aby odolaly vnitřnímu výbuchu, aniž by došlo k jejich roztržení. Počáteční tlak v prvku zařízení musí být zohledněn, pokud se liší od normálního atmosférického tlaku.

Obecně se rozlišují dva typy konstrukcí odolných proti výbuchu:

• konstrukce odolné vůči maximálnímu přetlaku výbuchu
  nebo
• konstrukce odolné vůči sníženému přetlaku výbuchu v souvislosti s jeho odlehčením nebo potlačením.

Konstrukce zařízení může být odolná vůči tlaku výbuchu nebo rázové vlně výbuchu.

Odlehčení výbuchu

V širším smyslu zahrnuje „odlehčení výbuchu“ všechna opatření, která v případě výbuchu nebo jeho částečného rozšíření umožňují krátkodobé nebo trvalé otevření uzavřeného zařízení směrem, který nepředstavuje nebezpečí, v okamžiku, kdy je dosaženo aktivačního tlaku odlehčovacího zařízení. Účelem tohoto zařízení je zajistit, aby zařízení nebylo vystaveno výbuchu přesahujícímu jeho pevnost. Výsledkem tohoto opatření je hodnota označovaná jako snížený přetlak výbuchu.

Příklady zařízení pro odlehčení výbuchu

Příklady zařízení, která lze použít jako „zařízení pro odlehčení výbuchu“, jsou bezpečnostní membrány a proti výbuchové ventily. Pro výpočet potřebné odlehčovací plochy zařízení musí být určeny bezpečnostní parametry směsi. Odlehčení výbuchu není dovoleno, pokud by mohlo způsobit emise látek nebezpečných pro lidi nebo životní prostředí (např. emise toxických látek).

Potlačení výbuchu

Systémy potlačení výbuchu zabraňují dosažení maximálního tlaku výbuchu rychlým vpravením hasicích prostředků do nádob a zařízení při výbuchu. Takto chráněné prvky musí být konstruovány tak, aby odolaly pouze sníženému tlaku výbuchu. Na rozdíl od odlehčení výbuchu tato metoda umožňuje zadržet účinky exploze uvnitř nádoby. V závislosti na konstrukci může být přetlak výbuchu snížen až na 0,2 baru.

Zabránění šíření výbuchů (technické oddělení)

Výbuch, ke kterému dojde v jedné části zařízení, se může šířit do horních nebo dolních částí, kde může způsobit další exploze. Efekt zrychlení způsobený prvky zařízení nebo šířením v potrubí může zesílit jeho účinky. Tlak výbuchu, který tímto způsobem vzniká, může být mnohem vyšší než maximální tlak za normálních podmínek a může zničit části zařízení, i když jsou konstruovány jako odolné proti tlaku výbuchu nebo rázové vlně. Je proto důležité omezit pravděpodobnost exploze na jednotlivé části zařízení. To lze dosáhnout technickým oddělením, například:

• rychle působící mechanickou izolací,
• hašením plamenů v úzkých mezerách nebo vpravením hasicího prostředku,
• zastavením plamenů pomocí silného protiproudu,
• vodním uzávěrem,
• rotačními ventily.

Výše popsaná opatření ochrany proti výbuchu jsou udržována v pohotovosti, monitorována a aktivována bezpečnostními, řídicími a regulačními zařízeními. Obecně lze zařízení SSP použít k zabránění vzniku nebezpečných výbušných atmosfér nebo zdrojů zapálení nebo k omezení škodlivých účinků výbuchu. Potenciální zdroje zapálení, jako jsou horké povrchy, mohou být monitorovány zařízeními SSP a řízeny tak, aby nebyla překročena bezpečná hodnota.

Potenciální zdroje zapálení lze také vypnout v případě vzniku nebezpečné výbušné atmosféry. Například zařízení, které není odolné proti výbuchu, může být vypnuto po aktivaci detektoru plynu, pokud tím lze zabránit vzniku potenciálních zdrojů zapálení uvnitř zařízení. Nebezpečné výbušné atmosféry lze rovněž zabránit například spuštěním ventilátoru dříve, než bude dosažena maximální přípustná koncentrace plynu.

Použití zařízení SSP může snížit rozsah zón Ex a zabránit nebo omezit pravděpodobnost výskytu nebezpečné výbušné atmosféry. Zařízení SSP v kombinaci s řešeními omezujícími škodlivé účinky výbuchu tvoří ochranné systémy, například systémy potlačení výbuchu. Návrh a rozsah těchto zařízení SSP a jimi aktivovaných opatření závisí na pravděpodobnosti výskytu nebezpečných výbušných atmosfér a účinných zdrojů zapálení. Spolehlivost zařízení SSP v kombinaci s technickými a organizačními opatřeními musí zajistit omezení nebezpečí výbuchu na přípustnou úroveň za všech provozních podmínek. V některých případech může být užitečné kombinovat zařízení SSP určená k prevenci zdrojů zapálení se zařízeními SSP určenými k prevenci vzniku nebezpečných výbušných atmosfér.