Podzespoły do stref zagrożonych wybuchem – zasady bezpieczeństwa w środowisku zagrożenia wybuchem

Strefa zagrożenia wybuchem to przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa może występować w sposób ciągły, okresowy lub sporadyczny. W takich obszarach podzespoły do stref zagrożonych wybuchem muszą spełniać rygorystyczne zasady bezpieczeństwa, a każdy element elektryczny, mechaniczny czy ochronny jest dobierany w oparciu o dyrektywę ATEX oraz szczegółową klasyfikację stref. W artykule omówimy, czym są strefy ex, jak powstaje atmosfera wybuchowa, jakie urządzenia przeznaczone są do pracy w takich miejscach oraz w jaki sposób prawidłowo dobrać komponenty, które nie staną się źródłem zapłonu.

Czym są strefy zagrożone wybuchem – klasyfikacja stref

Atmosfera wybuchowa pojawia się wówczas, gdy w powietrzu znajduje się mieszanina palnych gazów, pyłów, cieczy lub mgieł w stężeniu, które może doprowadzić do zapłonu. Strefy ex klasyfikuje się w zależności od częstotliwości występowania zagrożenia, a ich oznaczenia są kluczowe dla wyboru urządzeń i systemów ochronnych.

Strefy gazowe

• Strefa 0 – atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę z powietrzem substancji palnych występuje ciągle lub przez długi czas.
• Strefa 1 – atmosfera wybuchowa pojawia się okresowo w normalnych warunkach pracy.
• Strefa 2 – atmosfera wybuchowa pojawia się sporadycznie lub krótkotrwale.

Strefy pyłowe

• Strefa 20 – atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu występuje stale lub często w warunkach normalnej pracy.
• Strefa 21 – zagrożenie pojawia się regularnie, lecz nie stale w warunkach normalnej pracy.
• Strefa 22 – atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu występuje sporadycznie w warunkach normalnej pracy.

Dyrektywa ATEX – fundament bezpieczeństwa w środowisku wybuchowym

Dyrektywa ATEX określa wymagania dotyczące urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem. Urządzenia ex muszą być zaprojektowane zgodnie z normą, przetestowane oraz oznakowane w sposób wskazujący na odporność na zapłon atmosfery wybuchowej.

Kategorie urządzeń

• Kategoria 1 – urządzenia do stref, w których atmosfera wybuchowa może występować stale lub przez długi czas, wymagające najwyższego poziomu ochrony (strefy 0 lub 20).
• Kategoria 2 – urządzenia do stref 1 i 21.
• Kategoria 3 – urządzenia do stref 2 i 22.

Oznaczenia ex

• ex d – osłona ognioszczelna,
• ex e – zwiększone bezpieczeństwo,
• ex i – iskrobezpieczeństwo, stosowane w obwodach elektrycznych tak, aby energia elektryczna nigdy nie mogła spowodować zapłonu atmosfery wybuchowej.

Strefy ex w praktyce – jak powstaje atmosfera wybuchowa?

Atmosfera wybuchowa może powstać w wyniku występowania:

• gazów palnych,
• pyłów organicznych lub metalicznych,
• cieczy lotnych,
• mgieł palnych,
• mieszanin wybuchowych w procesach przemysłowych.

Dla powstania wybuchu niezbędne jest odpowiednie stężenie palnych substancji w powietrzu (pomiędzy dolną a górną granicą wybuchowości, LEL i UEL) oraz obecność źródła zapłonu. Źródłem zapłonu mogą być iskry elektryczne, gorące powierzchnie, ładunki elektrostatyczne, tarcie mechaniczne, płomienie, łuki elektryczne i niektóre reakcje chemiczne.

Podzespoły do stref zagrożonych wybuchem – co muszą spełniać?

Urządzenia przeznaczone do pracy w atmosferach wybuchowych muszą spełniać szereg wymagań, aby zapobiegać zapłonowi:

• Kontrola temperatury powierzchni – podzespoły nie mogą osiągać temperatur zdolnych do zapłonu gazów czy pyłów.
• Eliminacja iskier elektrycznych – konstrukcja systemów ochronnych musi zapobiegać powstawaniu iskier – zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych.
• Odporność na warunki środowiskowe – w przemyśle produkcyjnym urządzenia często pracują w trudnych warunkach, a atmosfera wybuchowa wymaga stabilnej i bezawaryjnej pracy podzespołów.
• Zgodność z kategorią urządzeń – wymiany, naprawy i projektowanie systemu muszą być zgodne z dyrektywą ATEX i oznaczeniami ex.
• Certyfikacja i dokumentacja – każdy komponent stosowany w strefie ex powinien posiadać certyfikat ATEX potwierdzający, że przeszedł rygorystyczny proces oceny.

Praca w strefach zagrożonych wybuchem – jakie urządzenia stosować?

W obszarach zagrożonych wybuchem stosuje się:

• urządzenia elektryczne w wykonaniu ex,
• systemy sterowania z zabezpieczeniem przeciwwybuchowym,
• czujniki gazów i pyłów w wersji ex,
• obudowy zabezpieczające o odpowiedniej klasie ochrony,
• elementy instalacji elektrycznej przeznaczone do pracy w atmosferach wybuchowych,
• podzespoły ochronne zapobiegające nagrzewaniu i iskrom.

Urządzenia te muszą być przeznaczone do pracy w konkretnej strefie ex, posiadać odpowiednie oznaczenia i być zaprojektowane tak, aby nie stać się źródłem zapłonu w przypadku awarii czy przeciążenia.

Oznaczenia ex – co oznaczają symbole?

Oznaczenia stosowane w ATEX pozwalają odczytać:

• typ ochrony,
• kategorię urządzenia,
• rodzaj atmosfery wybuchowej (gaz, pył),
• klasę temperaturową,
• grupę wybuchową mieszaniny.

Przykładowo, oznaczenie ex informuje, że urządzenie zostało wykonane zgodnie z zasadami ochrony przeciwwybuchowej i jest przeznaczone do użytku w strefach, gdzie występują mieszaniny wybuchowe.

Podsumowanie – bezpieczeństwo zaczyna się od właściwego doboru podzespołów

Strefa zagrożenia wybuchem wymaga stosowania urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych specjalnie do pracy w takich warunkach. Kluczowe jest zrozumienie klasyfikacji stref, zasad dyrektywy ATEX oraz tego, czym są strefy ex w praktyce przemysłowej. Tylko odpowiednio dobrane urządzenia do stref zagrożonych wybuchem zapewniają ochronę ludzi, infrastruktury oraz procesów przemysłowych.

Zapraszamy do poznania naszej oferty. Oferujemy wsparcie w doborze właściwych podzespołów do wymagających aplikacji.