Robbanásbiztos berendezések

Szeretném bemutatni és megosztani tapasztalataimat az rb-s területen eltöltött időszakomról.

Valamikor, réges-régen amikor egy igazi festékgyár üzemfenntartójaként kerestem a kenyérre valót, akkor találkoztam először robbanásbiztos berendezésekkel. Ahhoz, hogy egyáltalán hozzányúlhassak ezekhez a gépekhez egy különbözeti OKJ-s vizsgát kellett tennem. Na de mit tanultam, lássuk.

Kezdjük azzal, hogy mi az a relatív sűrűség?

Fogalom meghatározás, jelölés:

Valamely gáznak, vagy gőznek a levegőhöz viszonyított tömegét jelenti

A megfogalmazás lényege: a levegő relatív sűrűsége -1- és ehhez viszonyítjuk a többi gáz sűrűségét. Jel: dr

A levegőnél könnyebb gázok felsorolása

-          H2 Hidrogén: dr =0.07

-          CH4 Metán: dr =0.55

-          CHo CH Acetilén: dr =0.91

-          CO szénmonoxid dr =0.97

-          NH3 Ammónia: dr =0.59

-          CH2 = CH2 Etilén: dr =0.967

Miért kell ezt ismernünk?

Ha egy rb-s helység területén gázok vannak jelen nem mindegy, hogy hogyan alakítjuk ki a szellőztetést. Nem csak robbanásveszélyes gázokra kell gondolni, hanem az emberéletre veszélyes gázok is előfordulhatnak. Pl, tartályok belsejében. Munkavégzés előtt célszerű ellenőrző méréseket végezni a levegő koncentrációmérésével. Erre nagyon jó Drager hordozható gázérzékelő műszerek vannak.

Megjegyezném, a műszer használatánál mindig a fejünk közelében végezzük a mérést, mert itt veszünk levegőt. Munkavégzés közben is legyen nálunk a műszer, mert lehetséges, hogy az elején még nincs gáz csak utána!!!

A szellőztetést hogyan végezzük vagy alakítsuk ki?

A levegőnél nehezebb gázok szellőztetésénél a szellőző nyílások a járószint közelében legyenek elhelyezve, míg a levegőnél könnyebb gázok szellőztetésénél, a mennyezethez közel legyenek a szellőző nyílások. Ha dr cca. 1, a gáz minden irányban diffundál a levegőben, a szellőztetés nehéz!

Az épületek vagy épület részeit zónákra osztjuk. Ezt a földre felfestett vagy az ajtóra kirakott táblákkal szoktuk jelezni. Ezek a zónahatárok.

Mit jelent, ezt nézzük meg!

Gázok, gőzök, ködök, illetve porok zónái

Gázok, gőzök, ködök zónái:

• O zóna olyan térség, amelyben a robbanóképes gázközeg folyamatosan vagy hosszú ideig van jelen.(tartályok belseje, nyílt technológia stb.)-1-es zóna olyan térség, amelyben normál üzemben várhatóan robbanóképes gázközeg fordul elő.(tartályfedelek nyitása, lefejtés, szétosztás, keverés, stb.)-2-es zóna olyan térség, amelyben normál üzemben robbanóképes gázközeg várhatóan nem fordul elő, de ha mégis előfordul, akkor várhatóan csak kis mértékben és rövid ideig marad fenn.

Porok zónái:

•  20-as zóna. Olyan környezet, amelyben a robbanásveszélyes porfelhő folyamatosan, hosszú ideig vagy gyakran jelen van (tartályok, csövek belseje, nyílt technológia stb.)

• 21-es zóna. Olyan környezet, amelyben a robbanásveszélyes porfelhő normál üzem esetén alkalomszerűen fellép (porszűrők, leürítési helyek, felverődő porlerakódások stb.)

•  22-es zóna. Olyan környezet, amelyben a robbanásveszélyes porfelhő normál üzem esetén nem lép fel, de üzemzavari állapotban rövid idejű előfordulásával számolni kell.

Most már tudjuk mik is azok a zónák. De honnan tudom azt, hogy milyen zónába milyen villamos berendezést telepíthetek. Mit jelentenek ezeken a berendezéseken a jelölések?

A robbanásbiztos gyártmány megjelölése tartalmazza:

-          a gyártó nevét vagy védjegyét

-          a típusazonosító jelét

-          EEx betűjelet (EU szabványoknak való megfelelőség)

-          Védelmi módok jele (o,p,d,i,e,s,n,m,q)

-          Alkalmazási csoport jelét (I, IIA, IIB, IIC)

-          Ha csak egy gáztípusra készült a gyártmány, a „II" jel után a gáz nevét vagy vegyjelét

-          Hőmérsékleti osztály jelét (T1-T6,) vagy a legnagyobb felületi hőm-et

-          Környezeti hőm-et, különleges hőm. esetén az x jelet

-          Gyártási számot, kivéve a kisméretű gyártmányokat, és a csatlakozó elemeket

-          Vizsgáló állomás nevét vagy jelét

-          Tanúsítvány jelét (év utolsó két számjegye, a tanúsítvány az évi sorszáma)

-          Biztonságos alkalmazáshoz x jelet, ha szükséges EU szabvány kiegészítő jeleket

-          A villamos gyártmány általában előírt adatait (névleges feszültség, áramerősség, teljesítmény stb.)

A 94/9/EC direktívára való hivatkozás esetén:

-          - gyártó jelét

-          - gyártás évét

-          - Ex jelet

-          - a II alkalmazási csop. jele esetén a G (gáz) vagy D (por) közegjelét

Ex alkatrészeken:

-          gyártó jele

-          EEx jel

-          Védelmi mód jele (d, o, p, i, stb.)

-          Alkalmazási csop. jele (I, IIA, IIB, IIC)

-          Vizsgáló állomás jele

-          Tanúsítvány jele,utána az U betű jel (x itt tilos)

-          Ex alkatrész szerkezeti adatai

Kis villamos alkatrészeken:

-          - gyártó

-          - EEx jel

-          - védelmi mód jele

-          - vizsg. állomás jele

-          - tanúsítvány jele

-          - ha szükséges az x jelet

Megnyugtatok mindenkit, az rb-területen, a zónák figyelembevételével nálunk okosabb tervezők vagy szakértők fogják meghatározni az adott berendezés védettségére vonatkozó követelményt. Ezt le is írják! Ez azért fontos, mert onnantól ez az ő felelőssége! A mi felelősségünk az, hogy ismerjük a berendezés telepítésére vonatkozó szabályokat, mert rossz tervezésnél és kivitelezésnél könnyen meglehet a baj.

De mi van olyankor, amikor egy villanymotort szeretnénk kicserélni. Vagy egy gépet kell megjavítanunk, közvetlen üzem után. Szétszedhetem egyből? Hát, nem minden esetben. Valamikor az üzemi körülmények olyanok, hogy be kell tartani a várakozási időt. Honnan tudom ezt? Általában tudni kell azt, hogy a technológiai folyamat mit takar, mit gyártanak. Én meg tudom nézni a berendezésemen, hogy fel van-e tüntetve az úgynevezett várakozási idő.

Nézzük meg ezt egy kicsit részletesebben:

–               Üzemeltetési körülmények, ahol a várakozási idő betartása szükséges

Abban az esetben, ha a tokozásokban a gyártmány hőmérsékleti osztályánál nagyobb mértékben melegedő alkatrészek vannak, vagy a beépített kondenzátorok energiája az I. és a IIA csoportú gyártmányoknál 0,2 mJ-ra, a IIB csoportoknál 0,6mJ-ra IIC csoportoknál 0,02mJ-ra nem csökkent.

–               A várakozási idő szükségessége esetén a jelölés módja és annak feltüntetése

Ha valamilyen robbanásveszély miatt a tokozás kinyitását késleltetni kell, akkor az ajtókon, illetve fedeleken figyelmeztető feliratot kell elhelyezni, amely megadja, hogy a hálózat kikapcsolása után mennyi idő elteltével szabad a burkolatot kinyitni. (pl. a készülék belsejének nagy felületi hőmérséklete, vagy az alkatrészeken visszamaradó töltés miatt)

–               A tokozat (várakozási idő lejárta előtti) nyitásának következményei

A robbanásveszélyes közeg közvetlenül érintkezhet a gyújtani képes felülettel.

–               Azon védelmi módok, ahol a várakozási idő betartása szükséges

Különös tekintettel kell erre figyelni az Exd (nyomásálló tokozás); Exe (fokozott biztonságú); Exp (túlnyomásos védelem) védelmi módú gyártmányoknál. Már a fedél meglazítás a tokozás kinyitásának számít.

A (q ,o, m) típusú védelmek esetén a forró alkatrészt egyéb közeg veszi körül, amely megakadályozza a közvetlen érintkezést.

Felmerül a kérdés: Mi az a gyújtószikramentes leválasztás? Mire használják, és hogy néz ki?

–               A gyújtószikra-mentes védelem jellege, alapelve, meghatározása

A gyújtószikra-mentes védelem olyan áramköri védelem, amely sem normál üzemben, sem valószínűsíthető meghibásodások esetén nem képes sem szikráztatás, sem elemeinek melegedése révén az adott gáz-levegő robbanóképes keverék gyújtását kiváltani. Alapja a reprezentáns gázokra jellemző, minimális gyújtási energia (MIE), amely az egyes esetekre előírt biztonsági tényezővel számolva sem léphető túl.

–               Gyújtószikramentes gyártmányok felosztása (csoportosítása)

Csoportosítás elve: I, IIA, IIB, IIC, gázcsoportokhoz tartozó minimális gyújtási energia (MIE) alapján

I-es csoport: sújtólégveszélyes bányák                            (metán-280mJ)

IIA: propán és hozzá hasonló gázok                                   (180mJ)

IIB: etilén és hozzá hasonló gázok                                      (60mJ)

IIC: hidrogén és hozzá hasonló gázok                                (20mJ)

Csoportosítás alapja lehet még:

1, egyszerű passzív gyártmányok ( 1,2 V, 0,1A, 20mJ, 25mW)

2, gyújtószikramentes villamos gyártmányok: (mindegyik áramköre gyújtószikramentes)

3, részben gyújtószikramentes villamos gyártmány: (tartalmaz nem gyújtószikramentes áramkört is, amely úgy van kialakítva, hogy ne befolyásolja hátrányosan a gyújtószikramentes áramköröket)

–               Gyújtószikramentes védettségi szintek (korábban: „kategóriák")

A gyújtószikra-mentes (gy.sz.m.) gyártmányok az áramköreik biztonsági szintje alapján gy. sz. mentességi kategóriákba sorolhatók. Ez a besorolás azt jelenti, hogy az adott áramkör hány meghibásodást bír ki úgy, hogy annak paraméterei – a biztonsági tényezőnek megfelelő biztonsággal- gyújtószikra-mentesek maradjanak.

Két kategória van: a szigorúbb követelményeket kielégítő ia, és az enyhébb követelményeknek megfelelő ib, kategória. Az ia, kategóriájú gyártmányok a legveszélyesebb besorolású helyeken, az ib, kategóriájú gyártmányok a kevésbé veszélyes zónabesorolásban alkalmazhatók:

Zóna 0-ban csak ia,, zóna 1-ben ia,,, és ib,, zóna 2-ben ia,,, és ib,,

Nézzünk meg pár robbanásbiztos védelmi módot is. Fontos, ha ilyen környezetben végzünk munkát, akkor milyen berendezésekkel találkozhatunk és ezek milyen védelmekkel vannak ellátva.

Azt sem árt tudnunk, hogy milyen szabvány foglalkozik ezekkel a berendezésekkel. Szóval hogy is néz ki ez.

•  A szabványos védelmi módok felsorolása
• Az egyes védelmi módok alapelve
• Az egyes védelmi módok szabványos védelmi jelölése

MSZ EN 50015.	Olaj alatti védelem „o"
MSZ EN 50016.	Túlnyomásos védelem „p"
MSZ EN 50017.	Kvarchomok töltés védelem „q"
MSZ EN 50018.	Nyomásálló tokozás „d"
MSZ EN 50019.	Fokozott biztonság „e"
MSZ EN 50020	Gyújtószikramentes védelem „i"
MSZ EN 50028.	Légmentes lezárás „m"
MSZ EN 50039.	Gyújtószikramentes rendszer „i"

Olaj alatti védelem „o": Olyan védelmi mód, amely szerint a villamos gyártmány védőfolyadékba van merítve oly módon, hogy az olaj feletti vagy a tokozáson kívüli robbanóképes környezet nem gyulladhat meg

Túlnyomásos védelem „p": Olyan védelmi mód, amely a villamos gyártmányt körülvevő közeg behatolását a tokozásba oly módon akadályozza meg, hogy a tokozás belsejében lévő védőgáz nyomása nagyobb, mint a környezet nyomása. A túlnyomás fenntartható a védőgáz folyamatos áramoltatásával vagy anélkül.

Kvarchomok töltés „q": Olyan védelmi mód, amelyben a robbanóképes környezetet meggyújtani képes részek a helyükön rögzítve vannak, és teljesen körülveszi őket a töltőanyag a külső robbanóképes környezet meggyulladásának megakadályozása céljából.

Nyomásálló tokozás „d": Az a védelmi mód, amelyben azok a részek, amelyek a robbanóképes környezet gyújtását okozhatják, olyan tokozásban vannak elhelyezve, amely ellenáll a robbanó keverék belső robbanása során keletkező nyomásának, és amely megakadályozza a gyújtás átterjedését a tokozást körülvevő robbanóképes környezetre.

Fokozott biztonságú védelem „e": Olyan védelmi mód, amely kiegészítő megoldásokkal növeli meg a biztonságot oly módon, hogy kizárja a veszélyes mértékű hőmérséklet, illetve szikrák vagy ívek keletkezésének lehetőségét az olyan villamos gyártmányok belsejében és külső részén, amelyek rendeltetésszerű üzemben íveket vagy szikrákat nem hoznak létre.

Légmentes lezárás kiöntőanyaggal „m": Olyan védelmi mód, amelyben a robbanóképes környezetet meggyújtani képes szikrázó vagy melegedő alkatrészeket kiöntőanyag zárja körül oly módon, hogy a robbanóképes környezet ne gyulladhasson meg.

Gyújtószikra-mentes védelem „i": Olyan áramköri védelem, amely sem normál üzemben, sem valószínűsíthető meghibásodások esetén nem képes sem szikrázás sem elemeinek melegedése révén az adott gáz-levegő robbanóképes keverék gyújtását kiváltani. Alapja a reprezentáns gázokra jellemző, minimális gyújtási energia (MIE), amely az egyes esetekre előírt biztonsági tényezővel számolva sem léphető túl.

Attól félek, hogy kezd unalmas lenni a gondolatmenetem. Szóval mikor egy festékgyárban dolgoztam nagyon sok olyan villamos berendezéssel találkoztam, ami rb környezetben volt megtalálható. Ne is beszéljünk a világításról. Örülök a tapasztalatszerzésnek, amiben részem volt.

Köszönetet szeretnék mondani Horog Gyulának, aki tapasztalatait és azt a sok tudást megosztotta az Öveges József Szakközépiskolában 2011-ben végzett hallgatói között, akik eredményes vizsgát tettek a Robbanásbiztos berendezések kezelője képzésen. És mindazoknak is meg szeretném köszönni, akikkel lelkesen dolgoztam ki a vizsgafeladatokat.