(Запобіжні) заходи вибухозахисту

Як забезпечити вибухозахист у разі вибуху?

У багатьох випадках уникнути вибухонебезпечних атмосфер і джерел займання неможливо через технологічні обмеження або процеси, що відбуваються на підприємстві. Тому необхідно вжити відповідних заходів, щоб обмежити наслідки вибуху до допустимих розмірів — в ідеалі до нуля.

Вторинний вибухозахист включає

• вибухостійкі конструкції,
• пристрої для відведення вибуху,
• системи придушення вибуху,
• методи запобігання поширенню полум’я та вторинних вибухів.

Перелічені заходи в основному спрямовані на обмеження небезпечних наслідків вибухів, що виникають в установках. Обладнання та захисні системи, які відповідають вимогам Директиви 94/9/ЄС, зазвичай використовуються як обмежувальні засоби. Також можуть застосовуватись структурні заходи, наприклад захисні колони, перегородки, насипні вали тощо.

Вибухостійке обладнання

Елементи установки, такі як контейнери, ємності та трубопроводи, спроєктовані таким чином, щоб витримувати внутрішній вибух без розриву. Початковий тиск в елементі установки має враховуватись, якщо він відрізняється від нормального атмосферного тиску.

Загалом розрізняють типи вибухостійких конструкцій:

• конструкції, стійкі до максимального надлишкового тиску вибуху,
  або
• конструкції, стійкі до зниженого надлишкового тиску вибуху, пов’язаного з його відведенням або придушенням.

Конструкція установки може бути стійкою до тиску вибуху або до ударної хвилі вибуху.

Відведення вибуху

У широкому розумінні термін «відведення вибуху» охоплює всі засоби, що дають можливість у разі вибуху або його часткового поширення здійснити короткочасне або постійне відкриття закритої установки у безпечному напрямку, коли досягається тиск, за якого спрацьовує пристрій відведення. Завдання пристрою відведення вибуху — гарантувати, що установка не піддається ризику вибуху, який перевищує її міцність. Результатом цієї дії є показник, що називається зниженим надлишковим тиском вибуху.

Приклади пристроїв відведення вибуху

Прикладами пристроїв, які можуть використовуватися як «пристрої відведення вибуху», є запобіжні мембрани та протибомбові (вибухові) клапани. Параметри суміші, пов’язані з безпекою, мають бути визначені для розрахунку необхідної площі відведення тиску для установки. Відведення вибуху не допускається, якщо воно може призвести до викиду речовин, небезпечних для людей або навколишнього середовища (наприклад, токсичних речовин).

Придушення вибуху

Системи придушення вибуху запобігають досягненню максимального тиску вибуху шляхом швидкого введення вогнегасних речовин у резервуари та установки у разі вибуху. Елементи, захищені таким чином, мають бути сконструйовані так, щоб витримувати лише знижений тиск вибуху. На відміну від відведення вибуху, це забезпечує утримання наслідків вибуху всередині резервуара. Залежно від конструкції надлишковий тиск вибуху може бути зменшений до 0,2 бар.

Запобігання поширенню вибухів (технічна ізоляція)

Вибух, який стався в одній частині установки, може поширитися у верхні або нижні частини, де може спричинити подальші вибухи. Ефект прискорення, викликаний елементами установки або поширенням у трубопроводах, може підсилити його наслідки. Утворений таким чином тиск вибуху може бути набагато вищим за максимальний тиск за нормальних умов і може зруйнувати елементи установки, навіть якщо їхня конструкція стійка до тиску або ударної хвилі вибуху. Тому важливо обмежити можливий вибух окремими елементами установки. Це можна досягти шляхом технічної ізоляції, здійсненої за допомогою:

• швидкодіючої механічної ізоляції,
• гасіння полум’я у вузьких щілинах або шляхом введення вогнегасної речовини,
• зупинення полум’я за допомогою потужного зустрічного потоку,
• водяного затвора,
• поворотних клапанів.

Описані вище заходи вибухозахисту підтримуються в готовності, контролюються та активуються захисними, керуючими та регулюючими пристроями. Загалом пристрої SSP можуть використовуватися для запобігання появі вибухонебезпечних атмосфер або джерел займання, а також для обмеження шкідливих наслідків вибуху. Потенційні джерела займання, такі як гарячі поверхні, можуть контролюватися пристроями SSP, щоб безпечне значення не було перевищене.

Потенційні джерела займання також можуть бути вимкнені у разі появи вибухонебезпечної атмосфери. Наприклад, невибухозахищений пристрій може бути вимкнений у разі спрацювання газового детектора, якщо це запобігає появі можливих джерел займання всередині пристрою. Виникнення вибухонебезпечних атмосфер можна запобігти, наприклад, увімкнувши вентилятор до досягнення максимально допустимої концентрації газу.

Використання пристроїв SSP може зменшити розмір вибухонебезпечних зон (Ex-зон), а також запобігти або зменшити ймовірність появи небезпечної вибухонебезпечної атмосфери. Пристрої SSP у поєднанні з рішеннями, спрямованими на обмеження шкідливих наслідків вибуху, утворюють захисні системи, такі як системи придушення вибуху. Проєктування та діапазон дії зазначених пристроїв SSP, а також заходи, що ними активуються, залежать від ймовірності появи вибухонебезпечних атмосфер та ефективних джерел займання. Надійність пристроїв SSP у поєднанні з реалізованими технічними та організаційними заходами має забезпечити обмеження вибухонебезпеки до допустимого рівня за всіх умов експлуатації. У деяких випадках може бути доцільним поєднати пристрої SSP для запобігання джерелам займання з пристроями SSP, що запобігають утворенню вибухонебезпечних атмосфер.