Măsuri (preventive) de protecție împotriva exploziilor

Cum se asigură protecția împotriva exploziilor în caz de explozie?

În multe cazuri, evitarea completă a atmosferei explozive și a surselor de aprindere nu este posibilă din cauza limitărilor tehnologice sau a proceselor care au loc în instalație. Prin urmare, trebuie luate măsuri adecvate pentru a limita efectele exploziei la dimensiuni admisibile – ideal, până la zero.

Protecția secundară împotriva exploziilor include

• construcții rezistente la explozie,
• supape sau panouri de venting pentru explozie,
• sisteme de suprimare a exploziei,
• metode de prevenire a propagării flăcărilor și a exploziilor secundare.

Măsurile enumerate se referă în principal la limitarea efectelor periculoase ale exploziilor care încep în instalații. Dispozitivele și sistemele de protecție care îndeplinesc cerințele Directivei 94/9/CE sunt utilizate de obicei ca măsuri de limitare. Pot fi, de asemenea, folosite mijloace structurale, cum ar fi stâlpi de protecție, pereți despărțitori, diguri etc.

Echipamente rezistente la explozie

Elementele instalației, cum ar fi rezervoarele, vasele și conductele, sunt construite astfel încât să reziste la o explozie internă fără a se rupe. Presiunea inițială din interiorul instalației trebuie luată în considerare dacă diferă de presiunea atmosferică normală.

În general, se face distincția între diferite tipuri de construcții rezistente la explozie:

• construcții rezistente la presiunea maximă a exploziei,
  sau
• construcții rezistente la presiunea redusă a exploziei, asociată cu eliberarea sau suprimarea acesteia.

Construcția unei instalații poate fi rezistentă fie la presiunea exploziei, fie la unda de șoc generată de explozie.

Eliberarea exploziei (venting)

În sens larg, „eliberarea exploziei” include toate mijloacele care, în cazul producerii unei explozii sau al extinderii acesteia, permit deschiderea temporară sau permanentă a unei instalații închise într-o direcție sigură, atunci când este atinsă presiunea de declanșare a dispozitivului de venting. Scopul unui astfel de dispozitiv este de a preveni distrugerea instalației de o explozie care depășește rezistența acesteia. Rezultatul acestui proces este valoarea numită presiune redusă a exploziei.

Exemple de dispozitive de eliberare a exploziei

Exemple de dispozitive care pot fi utilizate ca „dispozitive de eliberare a exploziei” sunt membranele de siguranță și supapele de explozie. Parametrii de siguranță ai amestecului trebuie determinați pentru a calcula suprafața necesară de venting pentru instalație. Eliberarea exploziei nu este permisă dacă aceasta poate provoca emisii de substanțe periculoase pentru oameni sau mediu (de exemplu, substanțe toxice).

Suprimarea exploziei

Sistemele de suprimare a exploziei împiedică atingerea presiunii maxime a exploziei prin introducerea rapidă de agenți de stingere în rezervoare și instalații în caz de explozie. Elementele protejate în acest mod trebuie să fie construite astfel încât să reziste doar la presiunea redusă a exploziei. Spre deosebire de venting, această metodă oprește efectele exploziei în interiorul recipientului. În funcție de construcție, presiunea exploziei poate fi redusă până la 0,2 bari.

Prevenirea propagării exploziilor (izolare tehnică)

O explozie care apare într-o parte a instalației se poate propaga către alte părți, unde poate provoca explozii suplimentare. Efectul de accelerare cauzat de elementele instalației sau propagarea prin conducte poate amplifica impactul acesteia. Presiunea rezultată poate fi mult mai mare decât presiunea maximă normală și poate distruge elemente ale instalației, chiar dacă acestea sunt rezistente la presiunea exploziei sau la unda de șoc. Prin urmare, este important să se limiteze explozia probabilă la anumite părți ale instalației. Acest lucru se poate realiza prin izolare tehnică, prin:

• izolare mecanică cu acțiune rapidă,
• stingerea flăcărilor în fante înguste sau prin injectarea unui agent de stingere,
• oprirea flăcărilor printr-un curent puternic de aer în sens opus,
• etanșare cu apă,
• supape rotative.

Măsurile de protecție împotriva exploziilor descrise mai sus sunt menținute în stare de pregătire, monitorizate și activate de dispozitive de protecție, control și reglare. În general, dispozitivele SSP pot fi utilizate pentru a preveni apariția atmosferelor explozive periculoase sau a surselor de aprindere, ori pentru a limita efectele dăunătoare ale unei explozii. Sursele potențiale de aprindere, cum ar fi suprafețele fierbinți, pot fi monitorizate de dispozitive SSP pentru a se asigura că valoarea sigură nu este depășită.

Sursele potențiale de aprindere pot fi, de asemenea, dezactivate în cazul apariției unei atmosfere explozive periculoase. De exemplu, un dispozitiv care nu este rezistent la explozie poate fi oprit atunci când un detector de gaze este declanșat, prevenind astfel apariția unei surse potențiale de aprindere în interiorul instalației. Se poate preveni apariția atmosferelor explozive, de exemplu, prin pornirea ventilatorului înainte de atingerea concentrației maxime admise de gaz.

Utilizarea dispozitivelor SSP poate reduce dimensiunea zonelor Ex și poate preveni sau limita probabilitatea apariției unei atmosfere explozive periculoase. Dispozitivele SSP, împreună cu soluțiile pentru limitarea efectelor dăunătoare ale unei explozii, formează sisteme de protecție, cum ar fi sistemele de suprimare a exploziilor. Proiectarea și domeniul de aplicare al acestor dispozitive SSP, precum și măsurile activate de acestea, depind de probabilitatea apariției atmosferelor explozive periculoase și a surselor eficiente de aprindere. Fiabilitatea dispozitivelor SSP, combinată cu măsurile tehnice și organizaționale implementate, trebuie să asigure limitarea riscului de explozie la un nivel acceptabil în toate condițiile de funcționare. În unele cazuri, poate fi utilă combinarea dispozitivelor SSP pentru prevenirea surselor de aprindere cu cele pentru prevenirea formării atmosferelor explozive periculoase.