Ex aneb jak správně vybrat zařízení do nebezpečného prostoru [návod + úkoly].
Problém porozumět označení Ex na nevýbušném zařízení je obrovský. Svědčí o tom nejen naše každodenní interakce se zákazníky, ale také skutečnost, že náš průvodce, který tuto problematiku vysvětluje, byl stažen již 10 000krát. Dnes jsme pro vás připravili průvodce touto problematikou s úkoly, které vám poskytnou potřebný základ pro správný výběr a provoz zařízení Ex. To vás ochrání před nákladnými a především nebezpečnými chybami.
POZNÁMKA: než přejdeme k hlavní části článku, je vhodné objasnit několik pojmů:
| Koncept | Význam |
| Ex zařízení / zařízení odolné proti výbuchu | Jakékoli zařízení nebo součástka určená k provozu v nebezpečném prostoru. |
| Označení Ex / ochrana proti výbuchu | Řada symbolů na výrobním štítku, v prohlášení o shodě a v certifikátu o přezkoušení typu (pokud byl vydán), které informují o místě možné instalace zařízení, o bezpečnostních prvcích použitých na zařízení ke snížení rizika vznícení výbušného prostředí a o podmínkách jeho použití. |
| Certifikát ATEX | Hovorový výraz pro certifikát o přezkoušení typu, tj. dokument potvrzující kladný výsledek posouzení shody prostředku provedeného oznámeným subjektem za účasti oznámeného subjektu. |
POZNÁMKA: ne všechna zařízení určená do výbušného prostředí musí mít certifikát ATEX (oficiálně známý jako certifikát o přezkoušení typu). Vysvětlení této skutečnosti naleznete v článku s názvem: Musí mít všechna zařízení Ex certifikát ATEX.
Zvláštní označení zařízení Ex – právní základ
Výrobci zařízení do výbušného prostředí musí splňovat požadavky obsažené ve směrnici ATEX (2014/34/EU), jejíž ustanovení byla do naší legislativy zavedena nařízením ministra rozvoje ze dne 6. června 2016 o požadavcích na zařízení a ochranné systémy určené pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu (Sb. rozh. 2016, částka 817). Z tohoto nařízení mimo jiné vyplývá povinnost uvádět na výrobních štítcích, v prohlášení o shodě a v certifikátu o přezkoušení typu (pokud byl vydán) zvláštní označení, která se označují jako nevýbušné charakteristiky.
Příklad nevýbušného prvku s vysvětlením jednotlivých označení:
- skupina zařízení.
- kategorie zařízení
- potvrzení, že zařízení je nevýbušné.
- typ ochrany proti výbuchu.
- podskupina výbušnosti prachu/plynu/par, pro kterou je zařízení určeno.
- teplotní třída (plyny a páry) a/nebo maximální povrchová teplota (prach).
- úroveň ochrany zařízení (EPP).
Co vám napoví označení Ex (ochrana proti výbuchu) na přístroji
Jednotlivé součásti, které tvoří nevýbušnost zařízení, lze rozdělit do dvou skupin:
- nezbytné pro správný výběr zařízení pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu – určují, za jakých podmínek lze zařízení používat,
- které ochranné prvky byly do zařízení začleněny, aby se vyloučily zdroje vznícení – mají často vliv na náklady na nákup, instalaci a provoz zařízení.
Cílem tohoto článku je pomoci vám vybrat zařízení pro provoz v příslušném nebezpečném prostoru (bod 1) bezpečným způsobem, a tedy v souladu s platnými předpisy. Protože vysvětlení závislostí a důsledků druhého bodu je rozsáhlé téma, popíšeme je v samostatném článku.
Příklad označení Ex (ochrana proti výbuchu)
Níže je uveden příklad funkce nevýbušnosti svítidla HARDO OptiLine. Toto svítidlo může pracovat ve výbušném prostředí, které je tvořeno jak hořlavými plyny a parami hořlavých kapalin, tak hořlavými prachy. Z tohoto důvodu jsme uvedli označení ve dvou řádcích – zvlášť pro plyny a páry a zvlášť pro prachy.
| [DOGS] | II 2D Ex tb IIIC T70°C Db |
| [PLYN/PARTY] | II 3G Ex ec IIC T4 Gc |
Výběr zařízení do nebezpečného prostoru – na co se zaměřit
Níže najdete tabulky s vysvětlením jednotlivých prvků nevýbušnosti. Zelená barva označuje, že hodnota je odvozena od výše uvedeného označení, které najdete na výrobním štítku, v prohlášení o shodě a v certifikátu o přezkoušení typu (běžně označovaném jako certifikát ATEX). Tato označení, jak jsme se již zmínili, nás informují o podmínkách, za kterých lze dané zařízení bezpečně používat. Jsou tedy rozhodující pro správný výběr zařízení Ex z hlediska bezpečnosti a souladu s předpisy. Právě na ně se zaměříme v následující části.
Skupina zařízení
| I | Zařízení pro použití v podzemních důlních dílech | |
| II | Zařízení určená pro použití v jiných zařízeních než v dolech |
Kategorie zařízení
V závislosti na tom, zda se jedná o zařízení pracující v těžebním nebo netěžebním závodě (viz skupiny zařízení výše), jsou zařízení zařazena do různých kategorií. Ty udávají, za jakých podmínek (skupina I) nebo v jaké zóně s nebezpečím výbuchu (skupina II) lze zařízení používat.
Kategorie pro skupinu zařízení I
| M1 | Těžební zařízení: zařízení schopné provozu i v případě vzácných událostí, které tato zařízení ovlivní. Požadovaná úroveň ochrany bude zajištěna v případě dvou nezávislých poruch. | |
| M2 | Těžební zařízení: zdroje vznícení spojené s tímto zařízením se nesmí aktivovat ani za nejtěžších provozních podmínek, zejména v důsledku hrubé manipulace a proměnlivých podmínek prostředí. Zařízení určená k vypnutí v případě výbušné atmosféry |
Kategorie pro skupinu zařízení II
To, do které kategorie může výrobce zařízení zařadit, závisí na úrovni bezpečnosti, kterou dané zařízení zaručuje.
Zařízení může být určeno pro provoz v plynové a/nebo prašné zóně. Proto se v označení na výrobním štítku vedle kategorie zařízení přidávají písmena D a/nebo G, kde:
- D znamená prachová atmosféra,
- G znamená atmosféru způsobenou plyny nebo parami hořlavých kapalin (G – gas).
| 1G | Zařízení určené pro zóny 0, 1 a 2, kde vznikají plyny nebo páry. | Velmi vysoká úroveň bezpečnosti. Zařízení nezpůsobuje žádné účinné zdroje vznícení ani při vzácných poruchách. | |
| 1D | Zařízení určené pro zóny 20, 21 a 22 generované prachem. | ||
| 2G | Jednotka určená pro zóny 1 a 2 generované plyny nebo parami. | Vysoká úroveň bezpečnosti. Jednotka nevytváří žádné účinné zdroje vznícení ani při očekávané poruše. | |
| 2D | Jednotka určená pro zóny 21 a 22, kde vznikají prachy . | ||
| 3G | Jednotka určená pro zónu 2 generovaná plyny nebo parami | Normální úroveň bezpečnosti. Jednotka při běžném provozu nezpůsobuje žádné účinné zdroje vznícení. | |
| 3D | Jednotka určená pro zónu 22 generovaná prachem |
POZNÁMKA 1: v některých případech může mít zařízení na různých místech různé kategorie, např. jinou uvnitř a jinou venku. Příkladem může být ventilátor, který uvnitř má kategorii 2D (to znamená, že v potrubí může být zóna 22 nebo 21), zatímco venku má kategorii 3D (může být instalován v zóně 22). V důsledku toho bude označení takového ventilátoru vypadat takto: 2/3D.
POZNÁMKA 2: v jiskrově bezpečných obvodech se můžeme setkat s tzv. přidruženým zařízením (jiskrově bezpečná bariéra nebo oddělovač). To znamená, že toto zařízení je určeno k použití ve spojení s jiskrově bezpečným zařízením instalovaným v nebezpečném prostoru a v závislosti na konstrukci může být samo umístěno v jiné zóně nebo v bezpečném prostoru.
Funkce přidruženého zařízení bude obsahovat kategorii a typ zabezpečení zařízení, ke kterému může být přidružena. Kategorie bude uvedena v kulatých závorkách a typ zabezpečení v hranatých závorkách (viz tabulka níže). Pokud je přidružené zařízení určeno pro:
- instalace mimo nebezpečný prostor, bude uvedena pouze kategorie a typ ochrany zařízení, se kterým může být použito (v závorkách),
- instalace v prostředí s nebezpečím výbuchu, pak se kromě kategorie a typu ochrany zařízení, s nímž může být použito (bod 1 výše), uvede mimo závorku jeho vlastní kategorie a typ ochrany.
Příklad označení Ex pro zařízení Ex – připojení přidruženého zařízení v případě jiskrově bezpečných obvodů
| Zóna 0 | Zóna 1 | Z óna bez nebezpečí |
II 1GEx ia IIC T4 Ga Označení jiskrově bezpečného zařízení | II(1)G [Ex ia Ga] IIC Označení přidruženého zařízení | |
II 1GEx ia IIC T4 Ga Označení jiskrově bezpečného zařízení | II 2(1)G Ex d[ia Ga] IIC T4 Gb Označení přidruženého zařízení |
Grafický příklad 1
Grafický příklad 2
Příklady kategorií vybavení:
| Označení | Popis | Popis, příklady | |
|---|---|---|---|
| Ex II 1 D | Zařízení skupiny II pro použití mimo doly, kategorie prachu 1 | Instalace v zóně 20 | |
| Ex II (1) G D | Zařízení skupiny II, přidružené zařízení, pro použití se zařízením kategorie 1 pro prach a plyn | Instalace mimo zónu Ex, přidružené zařízení instalované v zóně 0 nebo 20 | |
| Ex II 2 (1) G | Skupina II, přidružené zařízení, kategorie 2, pro použití se zařízením kategorie 1 pro plynná zařízení | Namontováno v zóně 1, spolupracuje se zařízením namontovaným v zóně 0 (např. sdružené zařízení namontované v zóně 1 spolupracuje se zařízením namontovaným v zóně 0) | |
| Ex II (2) G (1) G | Spotřebič skupiny II, přidružené zařízení, pro použití s plynovým spotřebičem kategorie 1 a kategorie 2 | Namontováno mimo zónu Ex, spolupracuje se zařízením namontovaným v zóně 1 a zařízením namontovaným v zóně 0. |
| Označení | Popis | Popis, příklady | |
|---|---|---|---|
| II 1/2 G | Spotřebič skupiny II, část spotřebiče kategorie 1, část spotřebiče kategorie 2, plyn | Instalace na hranici zóny, část spotřebiče pracuje v zóně 0, část v zóně 1 (např. čidlo instalované ve stěně nádrže mezi zónami 0 a 1) | |
| II 3/3 D | Skupina II, zařízení kategorie 3 uvnitř i vně zařízení. | Instalace na křížení zón, uvnitř zařízení zóna 22, vně zóny 22 (např. ventilátor se zónou 22 uvnitř namontovaný v zóně 22) | |
| II 2/- G | Zařízení skupiny II, kategorie 2 uvnitř | Hraniční montáž zóny, uvnitř zařízení zóna 1, vně ne zóna (např. ventilátor se zónou 1 uvnitř namontovaný vně Ex) | |
| II -/3 D | Zařízení skupiny II, zařízení kategorie 3 venkovní | Zařízení nevýbušná atmosféra, montáž v zóně 22 (např. ventilátor, spínání nevýbušná atmosféra namontovaný v zóně 22) | |
II 3 G II 2 D |
Zařízení skupiny II, plyn kategorie 3 a prach kategorie 2 | Instalace v zóně 2 nebo zóně 21 | |
| GD | Ochranný systém pro použití v plynné/parné/prašné atmosféře | Instalace v zóně 0, 1, 2 nebo zóně 20, 21, 22 |
Jak určím požadovanou kategorii zařízení?
Abyste věděli, do jaké kategorie má být zařízení zařazeno, musíte zjistit, v jakém nebezpečném prostoru bude pracovat.
Podle nařízení ministra hospodářství ze dne 8. července 2010 o minimálních požadavcích na bezpečnost a hygienu práce v souvislosti s možností výskytu výbušné atmosféry na pracovišti (Sbírka zákonů 2010, č. 138, položka 931), kterým se do polské legislativy zavádí směrnice ATEX USER (1999/92/ES), se ve výbušném prostředí musí používat elektrická a neelektrická zařízení příslušné kategorie, vybraná podle typu určené zóny:
– v zóně 0 lze používat pouze zařízení kategorie 1G,
– v zóně 1 – zařízení kategorie 1G nebo 2G,
– v zóně 2 – zařízení kategorie 1G, 2G nebo 3G,
– v zóně 20 lze používat pouze zařízení kategorie 1D,
– v zóně 21, zařízení kategorie 1D nebo 2D,
– v zóně 22 – zařízení kategorie 1D, 2D nebo 3D
Zóny jsou určeny na základě normy EN IEC 60079-10-1:2021-09 – Klasifikace prostorů. Plynné výbušné atmosféry a EN 60079-10-2:2015-06 – Klasifikace prostorů. Prachové výbušné atmosféry s přihlédnutím mimo jiné k následujícím aspektům:
- pro plynové zóny
- vlastnosti látky
- možné zdroje emisí, které mohou vést ke vzniku výbušné atmosféry.
- stupeň emise (kontinuální, první nebo druhý)
- rychlost proudění vzduchu nad zdrojem emisí
- stupeň zředění
- dostupnost/spolehlivost větrání
- fyzické překážky
- pro prašné oblasti
- vlastnosti látky
- možné zdroje emisí, které mohou vést ke vzniku výbušné atmosféry.
- velikost prachových částic (granulace),
- měrná hustota prachu
- prachová vlhkost
- tlak v zařízení obsahujícím prach
- umístění a velikost otvoru, kterým se emise šíří.
- emisní výkonnost
- přítomnost nebo nepřítomnost odsávacího větrání
- stávající mechanické překážky
- použité úklidové operace – účinnost čištění
Provedená klasifikace má označit oblasti v zařízení, kde se může vyskytovat výbušná atmosféra. V závislosti na době nebo četnosti výskytu můžeme vymezit zóny:
| ZÓNA 0 | Výbušná atmosféra se vyskytuje nepřetržitě, často nebo po dlouhou dobu. |
| ZÓNA 20 | |
| ZÓNA 1 | Výbušná atmosféra se někdy může vyskytnout během běžného provozu. |
| ZÓNA 21 | |
| ZÓNA 2 | Výbušná atmosféra se při běžném provozu nevyskytuje a při výskytu přetrvává krátkou dobu. |
| ZÓNA 22 |
Klasifikaci zón s nebezpečím výbuchu lze nalézt v posouzení rizika výbuchu nebo v posouzení nebezpečí výbuchu. Podle ustanovení směrnice ATEX USER (1999/92/ES) má povinnost vypracovat posouzení rizika výbuchu spolu s určením zón s nebezpečím výbuchu zaměstnavatel. V praxi se tento úkol zadává externím odborným společnostem. Jednou z takových společností je WOLFF GROUP, která ve své 30leté historii provedla několik stovek posouzení rizik výbuchu pro průmyslové podniky ze všech hlavních průmyslových odvětví.
Podskupina výbuchu pro plyny a páry hořlavých kapalin
Hořlavé plyny a páry hořlavých kapalin jsou zařazeny do podskupin výbušnosti IIA, IIB nebo IIC. Určují se mimo jiné na základě zkoušky maximální experimentální bezpečné mezery (MESG) nebo zkoušky minimálního zápalného proudu (MIC).
| Limity MESG | Podskupina výbušnosti |
| ≥ 0,9 mm | IIA |
| 0,5 mm < MESG < 0,9 mm | IIB |
| ≤ 0,5 mm | IIC |
| Mezní hodnoty MIC | Podskupina výbušnosti |
| > 0,8 | IIA |
| 0,45 ≤ MIC ≤ 0,8 | IIB |
| < 0,45 | IIC |
Jak určíte podskupinu výbušnosti pro plyny a kapalné páry?
Pro plyny a páry hořlavých kapalin lze podskupinu pro výbušnost nalézt v normě EN ISO/IEC 80079-20-1 Výbušné atmosféry. Část 20-1: Vlastnosti materiálů pro klasifikaci plynů a par. Zkušební metody a tabulkové údaje, kde najdete tabulku s výsledky pro více než dvě stovky látek. V případě potřeby nás můžete také kontaktovat, abychom mohli provést kontrolu v našich databázích.
Pokud výše uvedené metody selžou, je pro určení podskupiny výbušnosti podle uvedené normy nutné provést:
- Laboratorní zkouška MIC (minimální zápalný proud),
- Laboratorní testování maximální experimentální bezpečnostní vzdálenosti (MESG), jinak známé jako minimální hasicí mezera,
- definice podskupiny na základě podobnosti chemické struktury (tzv. prozatímní klasifikace).
K určení výbušné podskupiny obvykle stačí určit pouze jeden z parametrů (nejčastěji MIC). Pouze pokud je výsledek hraniční, měl by být potvrzen stanovením druhého parametru.
Jak vybrat zařízení pro práci v prostředí s nebezpečím výbuchu tvořeném látkami z dané podskupiny výbušnosti – pro plyny a kapalné páry?
| IIA | Zařízení s označením IIA lze používat ve výbušném prostředí tvořeném výhradně plyny a parami podskupiny IIA. | |
| IIB | Přístroje s označením IIB lze používat ve výbušném prostředí tvořeném plyny a parami z podskupin IIA a IIB. | |
| IIC | Přístroje označené IIC lze používat ve výbušném prostředí tvořeném plyny a parami podskupin IIA, IIB a IIC. |
*MESG – maximální experimentální bezpečná mezera. Hodnota v milimetrech stanovená v laboratorních podmínkách pro plyny a páry. **MIC – Minimální zápalný proud – minimální proud v obvodu schopný zapálit stechiometrickou směs plynů nebo par, MIC je definován jako poměr zápalného proudu látky k zápalnému proudu směsi metanu a vzduchu.
Podskupina výbuchu pro prachy
Hořlavým prachům jsou přiřazeny podskupiny výbušnosti IIIA, IIIB a IIIC.
| Podskupina výbušnosti | Popis |
| IIA Aglomerát těkavých hořlavých vláken | Pevné částice obsahující vlákna o jmenovité velikosti větší než 500 μm, které se vlastní vahou uvolňují, ale mohou zůstat viset ve vzduchu – např. vlákna umělého hedvábí, bavlny, juty, konopí, kakaových vláken. |
| IIB nevodivé prachy | Hořlavé prachy s elektrickým odporem větším než103 ꭥ*m |
| IIC vodivé prachy | Hořlavý prach s elektrickým odporem nejvýše103 ꭥ*m |
Jak určíte podskupinu výbušnosti pro prach a vlákna?
U prachů závisí podskupina výbušnosti na tvaru a velikosti prachových částic (těkavá hořlavá vlákna – podskupina IIIA) a na elektrickém odporu (IIIB – nevodivé prachy nebo IIIC – vodivé prachy). Stanovení těchto parametrů se provádí podle ustanovení normy EN ISO/IEC 80079-20-2:2016-05 Výbušné atmosféry — Část 20-2: Vlastnosti materiálů — Zkušební metody pro hořlavé prachy.
Jak vybrat vybavení pro práci v nebezpečném prostoru tvořeném látkami z určité výbušné podskupiny – pro hořlavý prach?
| IIIA | Zařízení s označením IIIA lze používat pouze ve výbušném prostředí tvořeném prachem podskupiny IIIA. | |
| IIIB | Zařízení s označením IIIB lze používat ve výbušném prostředí tvořeném prachem podskupin IIIA a IIIB. | |
| IIIC | Zařízení s označením IIIC lze používat ve výbušném prostředí tvořeném prachem z podskupin IIIA, IIIB a IIIC. |
Povrchová teplota zařízení jako potenciální zdroj vznícení
Zatímco v případě většiny zdrojů vznícení, které se mohou v zařízení vyskytnout, snižuje použití dané ochrany riziko vznícení, v případě teploty tomu tak není. Použitá ochrana ji zcela neodstraňuje, ale pouze ji omezuje na určitou úroveň. Na jaké úrovni?
O tom nás informuje další položka v atributu ochrany proti výbuchu. V případě prachů výrobce uvádí konkrétní hodnotu maximální povrchové teploty, v případě plynů a par hořlavých kapalin teplotní třídu, do které je povrchová teplota zařízení zařazena.
Teplotní třída (plyny a páry)
Teplotní třída zařízení je určena jeho výrobcem a představuje maximální teplotu, která se může vyskytnout na jeho povrchu za nejnepříznivějších provozních podmínek (např. nejvyšší okolní teplota, nejvyšší zatížení zařízení). Pokud může zařízení za různých provozních podmínek dosáhnout různých povrchových teplot, může výrobce v atributu uvést různé teplotní třídy – to však musí být uvedeno.
Při výběru zařízení pro použití v určité výbušné atmosféře musíme porovnat jeho teplotní třídu s teplotní třídou plynu a/nebo páry, které mohou v dané oblasti vytvořit výbušnou atmosféru. Teplotní třída plynu nebo par zase závisí na jejich teplotě samovznícení. Jinými slovy, zařízení musíme vybrat tak, aby teplota na jeho povrchu, vyjádřená jeho teplotní třídou, nepřekročila teplotu samovznícení látky, s níž může zařízení přijít do styku.
| T6 | Zařízení lze použít pro plyny a páry s teplotou samovznícení vyšší než85oC. Může se jednat například o plyny a páry s teplotou vzplanutí: 90oC, 120oC, 230oC, 528oC, 1252oC. | |
| T5 | Přístroj lze použít pro plyny a páry, jejichž teplota samovznícení je vyšší než100oC. Mohou to být například plyny a páry s teplotou vzplanutí: 120oC, 230oC, 528oC, 1252oC. | |
| T4 | Přístroj lze použít pro plyny a páry s teplotou samovznícení vyšší než135oC. Mohou to být například plyny a páry s bodem vzplanutí: 230oC, 528oC, 1252oC. | |
| T3 | Jednotku lze použít pro plyny a páry s teplotou samovznícení vyšší než200oC. Mohou to být například plyny a páry s bodem vzplanutí: 230oC, 528oC, 1252oC. | |
| T2 | Jednotku lze použít pro plyny a páry s teplotou samovznícení vyšší než300oC. Mohou to být například plyny a páry s bodem vzplanutí: 528oC, 1252oC | |
| T1 | Jednotku lze použít pro plyny a páry, jejichž teplota samovznícení je vyšší než450oC. Mohou to být například plyny a páry s bodem vzplanutí: 528oC, 1252oC |
Maximální povrchová teplota jednotky (prach)
U maximální povrchové teploty spotřebiče je situace poněkud odlišná. V tomto případě je třeba vypočítat přípustnou teplotu spotřebiče podle níže uvedené tabulky.
| T...oC | Aby bylo možné ověřit, zda může zařízení bezpečně pracovat v nebezpečném prostoru vytvořeném určitým hořlavým prachem, je třeba provést jednoduchý výpočet přípustné povrchové teploty. Jejich účelem je zohlednit příslušné bezpečnostní rezervy. Teplota vznícení oblaku prachu Teplota svislých (skloněných více než 60° od vodorovné roviny) zahřátých povrchů nesmí překročit 2/3 minimální teploty vznícení oblaku prachu. Tbezp.pro mrak = 2/3 –Tabák Teplota vznícení oblaku prachu Maximální přípustná teplota vodorovných povrchů zařízení, na kterých se může vytvořit vrstva prachu, se stanoví s ohledem na tloušťku vrstvy. U zařízení s vrstvou prachu o tloušťce nejvýše 5 mm by tato teplota neměla být vyšší než 75 °C pod minimální teplotou vznícení vrstvy prachu. Tbezp.pro 5mm vrstvu = T5mm – 75°C Z bezpečnostních důvodů se obvykle předpokládá, že maximální povrchová teplota zařízení musí být nižší než nižší z vypočtených hodnot. V opačném případě dané zařízení nesplňuje vaše požadavky. |
Jak určíte teplotu prachového oblakuTabák a teplotu prachové vrstvy T5mm?
Obě hodnoty se stanovují v notifikovaných laboratořích testováním konkrétního prachu z oblasti vašeho zařízení. K tomu je třeba odebrat vzorek z oblasti, kde se předpokládají nejnáročnější parametry hořlavosti a výbušnosti prachu (spolu se zkouškou teploty vznícení se obvykle testuje i řada dalších parametrů – dolní mez výbušnosti, minimální energie vznícení, maximální tlak výbuchu nebo konstanta Kst).
Pokud má váš závod dokument o ochraně před výbuchem (ORD) založený na posouzení rizika výbuchu (ORW), měli byste v něm najít obě teploty. Můžete také použít údaje z literatury, ale toto řešení bude zatíženo určitou, někdy značnou nepřesností.
Pokud máte problémy s nalezením těchto hodnot, kontaktujte nás. Máme rozsáhlou databázi parametrů hořlavého prachu, kterou vám zdarma poskytneme. Můžeme pro vás také provést testy v laboratoři. Druhá možnost je nejlepším řešením, protože tyto parametry nejsou fyzikálními konstantami a jejich hodnoty závisí na několika faktorech, jako je velikost částic testovaného prachu, jeho vlhkost a obsah příměsí.
Proto může mít prach na různých místech zařízení různé hořlavé a výbušné vlastnosti. V extrémních případech může být chemicky stejný prach z jednoho místa zařízení bezpečný (např. vysoký obsah vlhkosti), zatímco prach z jiného místa může představovat vysoké riziko výbuchu (např. prach ze sušárny nebo mlýna). Níže je uveden příklad parametrů dřevného prachu v různých částech zařízení:
| Místo odběru vzorků prachu | Dolní mez výbušnosti DGW [g/m3] | Minimální zápalná energie MEZ [mJ] | Teplota vznícení oblaku prachu Tbf[oC]. | Teplota vznícení vrstvy prachu T5mm.[oC]. | Maximální výbuchový tlak Pmax [bar] | Index výbušnosti Kst [bar*m/s] |
| Prosévací stroj | 30 | 173 | 430 | 330 | 8,5 | 57,2 |
| Brusky | 30 | 55 | 430 | 320 | 9,5 | 91,1 |
| Prosít | 30 | 120 | 430 | 330 | 8,6 | 58,5 |
Vzhledem k výše uvedenému bychom měli zvážit, kde budou tyto parametry nejvyšší, tj. kde je v našem zařízení nejjemnější a nejsušší prach, a odtud jej vzít pro testování. Obvykle doporučujeme odebírat vzorek ze sběračů prachu. Množství prachu potřebné pro úplné testování je přibližně 3,5 kg.
Úkoly, které je třeba provést
Úkol 1
Hledáte svítidlo pro práci v chemickém průmyslovém závodě. Bude pracovat v zóně 2 s nebezpečím výbuchu způsobeným vodíkem. Víte, že tento plyn patří do podskupiny výbušnosti IIC a teplotní třídy T1. Které zařízení může pracovat v těchto podmínkách nebezpečí výbuchu?
Které zařízení je vhodné?
| Zařízení 1 | Zařízení 2 | Zařízení 3 |
| II 2 D Ex tb IIIC T70°C Db II 3 G Ex ec IIC T4 Gc | II 3 D Ex tc IIIC T70°C Dc II 2 G Ex eb IIC T2 Gb | II 3 D Ex tc IIIC T170°C Dc II 3 G Ex ec IIA T1 Gc |
Odpověď:
Vzhledem k tomu, že se zabýváme plynnou výbušnou atmosférou, zaměříme se pouze na druhý řádek označení, protože se týká plynů a kapalných par. Z rozboru popsané situace víme, že minimální požadavky, které musí zařízení splňovat, musí být schopno pracovat za následujících podmínek:
- plynná výbušná atmosféra,
- Zóna 2
- Podskupina výbuchu IIC
- teplotní třída T1
- Osvědčení o přezkoušení typu ATEX (zóna 2) není vyžadováno
Zařízení 1
II 3 G Ex ec IIC T4 Gc
| II | Svítidlo může pracovat ve všech průmyslových provozech kromě důlních | ✔ |
| 3 G | jednotka může pracovat zóna 2 nebezpečí výbuchu v důsledku přítomnosti plynů nebo kapalných par | ✔ |
| IIC | zařízení dokáže pracovat se všemi podskupinami výbušnosti plynů a kapalných par (IIA, IIB a IIB). IIC) | ✔ |
| T4 | znamená, že spotřebič může pracovat s plyny a kapalnými parami v následujících teplotních třídách T1, T2, T3 a T4 | ✔ |
| Závěr – zařízení může pracovat za požadovaných podmínek. | ||
Zařízení 2
II 2 G Ex eb IIC T2 Gb
| II | Svítidlo může pracovat ve všech průmyslových provozech kromě důlních | ✔ |
| 2 G | zařízení může pracovat v zóně 1 a zóně 2 s nebezpečím výbuchu z důvodu přítomnosti plynů nebo kapalných par | ✔ |
| IIC | zařízení dokáže pracovat se všemi podskupinami výbušnosti plynů a kapalných par (IIA, IIB a IIB). IIC) | ✔ |
| T2 | znamená, že spotřebič může pracovat s plyny a kapalnými parami v následujících teplotních třídách T1a T2 | ✔ |
| Závěr – zařízení může pracovat za požadovaných podmínek. | ||
Zařízení 3
II 3 G Ex ec IIA T1 Gc
| II | Svítidlo může pracovat ve všech průmyslových provozech kromě důlních | ✔ |
| 3 G | jednotka může pracovat zóna 2 nebezpečí výbuchu v důsledku přítomnosti plynů nebo kapalných par | ✔ |
| IIA | zařízení se smí používat pouze s látkami z podskupiny výbušnosti plynů a par kapalin. IIA | ⛌ |
| T1 | znamená, že jednotka může pracovat s plyny a kapalnými parami teplotní třídy T1 | ✔ |
| Závěr – zařízení nemůže pracovat za požadovaných podmínek. | ||
Úkol 2
Situace jako v úloze 1 s tím rozdílem, že v pracovním prostoru svítidla může být kromě vodíku přítomen také sirovodík. Parametry obou plynů najdete v následující tabulce. Připomínáme, že se jedná o zónu 2 s nebezpečím výbuchu a o průmyslový podnik, který není důlní.
| Podskupina výbušnosti | Třída Temp. | |
| Vodík | IIC | T1 |
| Sirovodík | IIB | T3 |
Které zařízení je vhodné?
| Zařízení 1 | Zařízení 2 | Zařízení 3 |
| II 2 D Ex tb IIIC T70°C Db II 3 G Ex ec IIC T4 Gc | II 3 D Ex tc IIIC T70°C Dc II 2 G Ex eb IIC T2 Gb | II 3 D Ex tc IIIC T70°C Dc II 3 G Ex ec IIA T1 Gc |
Odpověď:
Protože se jedná o plynnou výbušnou atmosféru, zaměříme se pouze na druhý řádek označení, protože se týká plynů a kapalných par. protože se tentokrát jedná o dva plyny, musíme vybrat nejnáročnější/nejnepříznivější? parametry. Analýzou popsané situace tedy víme, že minimální požadavky, které musí spotřebič splňovat, jsou takové, aby byl schopen pracovat za těchto podmínek:
- plynná atmosféra
- Zóna 2
- Podskupina výbuchu IIC (vodík)
- teplotní třída T3 (sirovodík)
- Osvědčení o přezkoušení typu ATEX (zóna 2) není vyžadováno
Zařízení 1
II 3 G Ex ec IIC T4 Gc
| II | Svítidlo může pracovat ve všech průmyslových provozech kromě důlních | ✔ |
| 3 G | jednotka může pracovat zóna 2 nebezpečí výbuchu v důsledku přítomnosti plynů nebo kapalných par | ✔ |
| IIC | znamená, že zařízení může pracovat se všemi podskupinami plynů a kapalných par (IIA, IIB i IIC) | ✔ |
| T4 | znamená, že spotřebič může pracovat s plyny a kapalnými parami v následujících teplotních třídách T1, T2, T3 a T4 | ✔ |
| Závěr – zařízení může pracovat za požadovaných podmínek. | ||
Zařízení 2
II 2 G Ex eb IIC T2 Gb
| II | Svítidlo může pracovat ve všech průmyslových provozech kromě důlních | ✔ |
| 2 G | jednotka může pracovat v zóně 1 a zónu 2 nebezpečí výbuchu způsobené přítomností plynů nebo kapalných par | ✔ |
| IIC | znamená, že zařízení může pracovat se všemi podskupinami výbuchu plynů a kapalných par (IIA, IIB i IIC) | ✔ |
| T2 | přístroj lze použít pro plyny a páry kapalin s následujícími teplotními třídami T1 a T2, ale nelze použít s teplotami T3, T4, T5 a T6. | ⛌ |
| Závěr – zařízení nemůže pracovat za požadovaných podmínek. | ||
Zařízení 3
II 3 G Ex ec IIA T1 Gc
| II | Svítidlo může pracovat ve všech průmyslových provozech kromě důlních | ✔ |
| 3 G | jednotka může pracovat zóna 2 nebezpečí výbuchu v důsledku přítomnosti plynů nebo kapalných par | ✔ |
| IIA | zařízení může pracovat pouze s látkami ve výbušných skupinách plynů a par kapalin. IIA (nelze pracovat s látkami IIB a IIC). | ⛌ |
| T1 | přístroj lze používat s plyny a parami kapalin s následujícími teplotními třídami T1, ale nelze použít s teplotami T2, T3, T4, T5 a T6. | ⛌ |
| Závěr – zařízení nemůže pracovat za požadovaných podmínek. | ||
Úkol 3
Chcete vybrat svítidlo pro provozovnu v potravinářském průmyslu. Svítidlo bude pracovat v prostoru, kde se může nacházet zóna s nebezpečím výbuchu způsobená přítomností mouky a cukrového prachu. Provedli jste zkoušky výbuchu těchto prachů. Níže najdete výtah z těchto zkoušek:
| Teplota vznícení vrstvy prachu [5 mm] | Bod vzplanutí oblaku prachu | Podskupina výbušnosti | |
| Mouka | 460°C | 390°C | IIIB |
| Cukr | 430°C | 310°C | IIIB |
Které zařízení je vhodné?
| Zařízení 1 | Zařízení 2 | Zařízení 3 |
| II 2 D Ex tb IIIC T70°C Db II 3 G Ex ec IIC T4 Gc | II 3 D Ex tc IIIA T70°C Dc II 2 G Ex eb IIC T2 Gb | II 3 D Ex tc IIIB T230°C Dc II 3 G Ex ec IIA T1 Gc |
Odpověď:
Vzhledem k tomu, že máme co do činění s prachovou výbušnou atmosférou, zaměříme se pouze na první řádek označení. Z analýzy popsané situace víme, že minimální požadavky, které musí zařízení splňovat, musí umožňovat jeho provoz v takových podmínkách:
- prašná atmosféra
- Zóna 22
- Podskupina výbušnosti IIIB
- maximální povrchová teplota spotřebiče musí být nižší než 207 °C.
- Osvědčení o přezkoušení typu ATEX (zóna 22) není vyžadováno
VYSVĚTLENÍ: Pro výpočet maximální povrchové teploty zařízení jsme vzali nižší hodnotu teploty vznícení vrstvy prachu (cukr – 430 °C) a teploty vznícení oblaku prachu (cukr – 310 °C) a dosadili je do níže uvedených vzorců. Po provedení výpočtů jsme zvolili nižší z výsledků.
Tbezp.pro 5mm vrstvu = T5mm – 75°C
Tbezp.pro mrak = 2/3 –Tabák
Tabák = 310 °C — 2/3 → 206 °C
T5mm = 430 °C — 430 – 75 → 355 °C
ZÁVĚR: maximální přípustná teplota vnějšího povrchu spotřebiče nesmí překročit 206 °C.
Zařízení 1
II 2 D tb IIIC T70°C Db
| II | Svítidlo může pracovat ve všech průmyslových provozech kromě důlních | ✔ |
| 2 D | zařízení může pracovat v zóně 21 a 22 s nebezpečím výbuchu z důvodu přítomnosti hořlavých prachů | ✔ |
| IIIC | zařízení zvládne všechny podskupiny výbušnosti prachu (IIIA, IIIB a IIIC) | ✔ |
| T70 °C | maximální povrchová teplota tohoto zařízení nesmí překročit 70°Ckterá je nižší než 206 °C | ✔ |
| Závěr – zařízení může pracovat za požadovaných podmínek. | ||
Zařízení 2
II 3 D Ex tc IIIA T70°C Dc
| II | Svítidlo může pracovat ve všech průmyslových provozech kromě důlních | ✔ |
| 3 D | zařízení může pracovat v zóně 22 nebezpečí výbuchu z důvodu přítomnosti hořlavých prachů | ✔ |
| IIIA | zařízení se smí používat pouze s látkami z podskupiny výbušnosti prachu. IIIA | ⛌ |
| T70 °C | maximální povrchová teplota tohoto zařízení nesmí překročit 70°Ckterá je nižší než 206 °C | ✔ |
| Závěr – zařízení nemůže pracovat za požadovaných podmínek. | ||
Zařízení 3
II 3 D Ex tc IIIB T230°C Dc
| II | Svítidlo může pracovat ve všech průmyslových provozech kromě důlních | ✔ |
| 3 D | zařízení může pracovat v zóně 22 nebezpečí výbuchu z důvodu přítomnosti hořlavých prachů | ✔ |
| IIIB | zařízení může manipulovat s látkami ve skupinách výbušnosti prachu IIIA nebo IIIB | ✔ |
| T230 °C | maximální povrchová teplota tohoto spotřebiče nesmí překročit 230°Ckterá je vyšší než 206 °C | ⛌ |
| Závěr – zařízení nemůže pracovat za požadovaných podmínek. | ||
Velmi důležitá poznámka na závěr:
Upozorňujeme, že při výběru zařízení pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu bereme v úvahu jeho kategorii, podskupinu výbušnosti a teplotní třídu (zařízení pro plyny a hořlavé kapalné páry) nebo maximální povrchovou teplotu (zařízení pro prach). Vůbec nás nezajímá, jak je zařízení konstruováno (ve vyztužené konstrukci “e”, v nehořlavé skříni “d” nebo chráněno krytem “t”). Tyto informace jsou důležité později, při provozu zařízení – pro kontrolu a údržbu.