Abstrakt pracy: „Bezpieczeństwo w projektowaniu instalacji przemysłowej zagrożonej wybuchem”

praca inżynierska, autor: Agata Marecka

W pracy przedstawiono teoretyczne zagadnienia dotyczące identyfikacji zagrożenia wybuchem, oceny ryzyka, eliminacji lub minimalizacji ryzyka oraz informacje dotyczące zabezpieczeń instalacji przemysłowej (rozdział 2). Omówiono również dyrektywę 94/9/WE ATEX oraz sposoby zapewnienia ochrony przeciwpożarowej. W rozdziale 3 przedstawiono analizę przykładowej instalacji służącej do produkcji zmywacza do paznokci wraz z zastosowanymi wymogami bezpieczeństwa omówionymi we wcześniejszych rozdziałach.

Identyfikacja ryzyka jest jedną z pierwszych czynności, jaką powinno się wykonać w trakcie projektowania instalacji procesowej. Działanie to przyczynia się do głębszego zapoznania się z procesem, z użytymi substancjami oraz w toku przemyśleń może wyłonić nowe, nie zakładane dotąd niebezpieczeństwa. Ocena ryzyka, jako czynność podejmowana po stwierdzeniu zagrożenia, daje pogląd na ogrom skutków jakie może przynieść za sobą zidentyfikowana przyczyna. Ocena ta powinna być podjęta zawsze dla każdej odrębnej sytuacji. Powinna uwzględniać wszystkie urządzenia wchodzące w skład instalacji, wzajemnie oddziaływania między urządzeniami, charakterystykę procesu przemysłowego oraz całe otoczenie wszystkich urządzeń. Zapobieganie oraz ochrona to podstawowe dwie zasady eliminacji lub minimalizacji ryzyka. Należy podjąć wszelkie starania by w pierwszej kolejności nie dopuścić do zaistnienia zagrożenia. Rozważyć należy najlepsze rozmieszczenie instalacji przemysłowej, rozwiązania aparaturowe i konstrukcyjne oraz stosować się do Polskich Norm, adekwatnych ustaw i rozporządzeń. Działania podjęte w tym celu muszą być ukierunkowane na niewytworzenie się lub ograniczenie występowania mieszanin wybuchowych i sytuacji doprowadzających do wybuchu. W drugiej kolejności powinno zabezpieczyć się przed zagrożeniem. Nie należy zakładać mylnego stwierdzenia, że jeśli najlepiej ustawiono instalację, wybrano najlepsze materiały itp. niebezpieczeństwo nie wystąpi. Powinno się zawsze stosować ochronę przed niebezpieczeństwem. Wyznaczyć strefy zagrożone wybuchem, zaprojektować środki zabezpieczające przed powstaniem źródeł zapłonu oraz zapewnić odpowiednią ochronę przeciwpożarową. Metody takie nie dają nam 100% gwarancji, że dana instalacja przemysłowa będzie bezpieczna, ale nakierują na prawidłowy tok myślenia i ukażą ważne kwestie, które mają wpływ na bezpieczeństwo i niezawodność procesów.

Metodyka oceny zagrożenia wybuchem w postaci ankiety jest pomocnym aparatem identyfikacji niebezpieczeństw mogących wystąpić w projektowanej instalacji. Niestety nie uwzględnia ona występowania kilku substancji palnych w jednym pomieszczeniu. Przeanalizowanie jej np. dla 10 substancji mogło by być pracochłonne i uciążliwe. Metodyka ta również zawiera tylko najważniejsze aspekty. W celu głębszej analizy, można wesprzeć się literaturą wykorzystywaną w tej pracy. Strefy zagrożenia wybuchem opisane w części teoretycznej i wykorzystane w części projektowej zostały wyznaczone na podstawie literatury. Można wyznaczać je również za pomocą odpowiednich modeli uwalniania i rozprzestrzeniania substancji. Wykorzystanie ich byłoby na pewno cenniejsze dla analizy i pozwoliło by na bardziej precyzyjne wyznaczenie tychże stref. Podczas projektowania instalacji przemysłowej na tle bezpieczeństwa, na początku pracy należy zapoznać się z substancjami, które będą przetwarzane. Jest to istotne m.in. ze względu na to, żeby odpowiednio dobrać warunki procesu, odpowiednie zbiorniki czy materiały konstrukcyjne elementów instalacji. Po przeanalizowaniu takich właściwości należy odpowiednio rozmieścić instalację. Wyznaczyć pomieszczenia, jakie będą przez nią zajmowane zarówno pod względem wygody kontroli urządzeń, ich eksploatacji, rozwiązań przy zasilaniu produktem jak i pod względem stref zagrożonych wybuchem. Gdy znane jest rozmieszczenie instalacji, należy na podstawie Polskich Norm odpowiednio porozmieszczać i wykorzystać system wentylacji oraz zraszaczy. Poprawne wykonanie tej czynności w sposób istotny wpływa na bezpieczeństwo produkcji. Należy również wyznaczyć na podstawie literatury bądź obliczeń strefy zagrożone wybuchem. Odpowiednio dla każdej strefy przeanalizować jakie urządzenia i o jakich wymogach powinny się w nich znajdować uwzględniając wymogi Unii Europejskiej zawarte w dyrektywie ATEX.

Dla instalacji przemysłowej zmywacza do paznokci zidentyfikowano zagrożenie wybuchem i oceniono je na wysokie. Wykonano szereg czynności m.in. dobrano właściwą aparaturę, rozmieszczono instalacje w taki sposób, by zachować wysoki stopień bezpieczeństwa, uziemiono aparaty, dobrano system wentylacji, zraszaczy oraz system przeciwpożarowy. Wszystko to miało na celu zmniejszenie stopnia zagrożenia pożarem i wybuchem. Każde urządzenie zabezpieczające przed wybuchem, jak: wentylacja, uziemienie, zraszacze, system przeciwpożarowy dla instalacji zmywacza do paznokci zostało dobrane na podstawie Polskich Norm, rozporządzeń ministra oraz dyrektywy ATEX.

W instalacji zmywacza do paznokci można wdrożyć szereg innych zabezpieczeń przeciwwybuchowych mających na celu eliminację lub minimalizację skutków wybuchu. Zastosowanie ich nie zawsze jest uzasadnione a podwyższa koszty produkcji. Zaprojektowanie bezpiecznej instalacji zmywacza do paznokci zagrożonej wybuchem jest bardzo czasochłonne. Przedstawione rozwiązania to tylko najważniejsze, podstawowe aspekty, o których należy pamiętać i nie można ich pominąć. Pełen projekt zawierał by również analizę ryzyka przemysłowego, wszystkie właściwości użytych substancji były by bardziej szczegółowo poznane poprzez zlecenie wykonania badań, powinny zostać wyznaczone drogi ewakuacji, przeszkoleni odpowiednio pracownicy produkcji oraz wykonany szereg innych czynności. Dodatkowo należy mieć na uwadze, że istnieje szereg zabezpieczeń przeciwwybuchowych dla instalacji wybuchowych. Każde z nich powinno być racjonalnie wykorzystane i dobrane oraz winno spełniać wszelkie wymogi Polskich Norm, rozporządzeń i ustaw oraz dyrektyw UE. Ponad to, bezpiecznie zaprojektowana instalacja przemysłowa daje gwarancje na rozwój przedsiębiorstwa oraz nie naraża ludzi na wszelkie zagrożenia i katastrofy.

Wybrana literatura:

[1] Pofit – Szczepańska M.: Wybrane zagadnienie z fizykochemii wybuchu, Oficyna Wydawnicza Szkoły Głównej Służby Pożarniczej, Warszawa 2005.
[2] Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Pożarnictwa. Oddział Wielkopolski w Poznaniu.: Zasady wyznaczania stref zagrożenia wybuchem.
[3] PN–EN 1127-1 Atmosfery wybuchowe. Zapobieganie wybuchowi i ochrona przed wybuchem. Pojęcia podstawowe i metodologia, kwiecień 2001.
[4] Przebiegi do laboratorium Szkoły Głównej Służby Pożarniczej w Warszawie pobrane ze strony http://www.sgsp.edu.pl/uczelnia/kdrg/, 25.10.2011r. godzina 16:23.
[5] Kisiel A.: Zapłon od elektryzacji statycznej. Instytut Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej, przebieg do laboratorium z Przemysłowych Zastosowań Elektrostatyki, Wrocław 1997.
[6] Świerżewski M.: Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Zagadnienia wybrane. Stowarzyszenie Elektryków Polskich. Sekcja Instalacji i Urządzeń Elektrycznych, Warszawa 2008.
[7] ATEX – wytyczne wdrażania. Wytyczne wdrażania Dyrektywy Rady 94/9/WE z 23 marca 1994r. w sprawie ujednolicenia przepisów prawnych państw członkowskich dotyczących urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem: opublikowane przez Dyrekcję Generalną Komisji Europejskiej do spraw Przedsiębiorstwa oraz Przemysłu na oficjalnej stronie internetowej Unii Europejskiej „Europa”, lipiec 2005, zaktualizowane maj 2007.
[8] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 22 grudnia 2005r. w sprawie zasadniczych wymagań dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem (Dz. U. Nr 263, poz. 2202 i 2203).
[9] Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991r. o ochronie przeciwpożarowej.
[10] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. Nr 109, poz. 719).
[11] PN–B–02852 Ochrona przeciwpożarowa budynków. Obliczanie gęstości obciążenia ogniowego oraz wyznaczanie względnego czasu trwania pożaru, kwiecień 2001r.
[12] PN–M–51541 Ochrona przeciwpożarowa. Urządzenia zraszaczowe. Zasady projektowania i instalowania oraz odbioru i eksploatacji.
[13] PN–E–05204 Ochrona przed elektrycznością statyczną. Ochrona obiektów, instalacji i urządzeń. Wymagania, październik 1994r. [14] Dziwisiński R.: Znaczenie systemu wentylacji dla klasyfikacji stref zagrożonych wybuchem. Publikacja.
[15] http://environmental.kingspan.pl/produkty/chemstoretank.html, 27.12.2011r. godzina 22:53.
[16] http://www.pompymembranowe.biz/pompy-membranowe-z-certyfikatem- atex.htm, 09.01.2012 r. godzina 12:32.
[17] http://www.masterflex.pl/produkty/profilProduktu/id/25/Weze_przemyslowe/ Weze_do_stref_zagrozonych_wybuchem/MASTER-PUR_L-A- se/?PHPSESSID=4b7579420dac0659e47062db7aafa8ee, 09.01.2012r. godzina 11:45.
[18] http://wappex.com.pl/pl/w38bs_p_wersja_antyelektrostat.php, 09.01.2012r. godzina 10:53.
[19] http://www.pabianek.pl/oswietlenie-osprzet-przciwwybuchowy.html, 10.01.2012r. godzina 16:24.
[20] http://www.komers-bhp.pl/znakippoz.html, 10.01.2012r. godzina 17:01.
[21] http://www.pkm.com.pl/zbiorniki-do-przechowywania-substancji- chemicznych/, 27,12,2011r. godzina 19:42.
[22] http://ptr8.kei.pl/dra3/MSDS/MSDS_DL.pdf, 14.01.2012r. godzina 13:18.
[23] http://www.standard.pl/pl-surowce_chemiczne-484-etylu,octan.html, 14.01.2010r. godzina 13:19.