Źródła zapłonu uwzględniane przez dyrektywę ATEX

Efektywne źródło zapłonu stanowi jeden z trzech podstawowych elementów służących do opisu zagrożenia wybuchowego. Bez odpowiednio dużej energii dostarczonej do układu substancja palna (w postaci gazu, oparów lub pyłu) – powietrze (lub inny utleniacz) nie ma mowy o ryzyku wystąpienia wybuchu.

Tak jak istnieją normy, które opisują większość zagadnień związanych z ochroną przeciwwybuchową, tak też istnieje standard precyzujący jakie źródła zapłonu są uwzględniane przez dyrektywę ATEX.

Zgodnie z PN-EN 1127-1:2011 „Atmosfery wybuchowe. Zapobieganie wybuchowi i ochrona przed wybuchem.” wyróżnia się 13 czynników mogących zainicjować wybuch.

Źródła zapłonu są uwzględniane przez dyrektywę ATEX - co się wyróżnia:

• Gorące powierzchnie

  • Atmosfery wybuchowe mogą zapalić się w przypadku kontaktu z gorącymi powierzchniami, jeżeli temperatura powierzchni osiąga temperaturę zapłonu atmosfery. W przypadku gdy gorące powierzchnie mogą mieć kontakt z atmosferami wybuchowymi, należy zapewnić margines bezpieczeństwa pomiędzy maksymalną temperaturą powierzchni oraz temperaturą zapłonu atmosfery. Wymieniony margines zależy od klasyfikacji stref i jest określony zgodnie z EN 1127-1.

• Płomienie i gorące gazy

  • Zarówno płomienie jak i żarzące się stałe cząstki mogą wywołać zapłon atmosfer wybuchowych. Nawet bardzo małe płomienie są jednymi z najbardziej efektywnych źródeł zapłonu i dlatego też muszą być eliminowane z miejsc niebezpiecznych należących do stref 0 i 20. Płomienie mogą pojawić się w strefach 1, 2, 21 oraz 22 tylko w przypadku gdy są one bezpiecznie zamknięte, co zostało opisane w normie EN 1127-1. Należy zapobiegać powstawaniu nieosłoniętych płomieni pochodzących ze spalania lub spawania przy użyciu środków organizacyjnych.

• Iskry mechaniczne

  • Tarcie, uderzenia i ścieranie, np. podczas mielenia, mogą spowodować iskrzenie. Iskry mogą wywołać zapłon gazów łatwopalnych i par oraz niektórych mieszanin mgła/powietrze lub pył/powietrze (w szczególności mieszanin pył metali/powietrze). W osadach pyłu, tlenie może zostać wywołane przez iskry, a to może stanowić źródło zapłonu atmosfer wybuchowych.

• Urządzenia elektryczne

  • Nawet przy niskich napięciach, iskrzenie elektryczne i gorące powierzchnie mogą stanowić źródła zapłonu w urządzeniach elektrycznych (np. podczas zamykania i przerywania obwodów elektrycznych oraz w wyniku prądów elektrycznych błądzących).

• Prądy błądzące

• Wyładowania elektrostatyczne: koronowe, snopiaste, ślizgowe, stożkowe, iskrowe

  • Powstawanie, gromadzenie i zanik niezrównoważonego ładunku elektrycznego na powierzchniach różnego rodzaju obiektów nieprzewodzących elektrycznie oraz odizolowanych obiektów przewodzących (w tym także na ciele człowieka). Praca włożona w rozdzielenie ładunków różnoimiennych (np. przez tarcie, oddzielanie od siebie różnych materiałów, rozdrabnianie, rozbryzgiwanie, zewnętrzne pole elektryczne itp. procesy) zamieniana jest na energię potencjalną pola elektrycznego otaczającego rozdzielone ładunki.

• Wyładowania atmosferyczne

• Fale elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej (RF) od 104 do 3x1012 Hz

  • Używanie urządzeń przenośnych, zasilanych bateryjnie, jest dopuszczalne w warunkach występowania atmosfery wybuchowej jedynie w przypadku posiadania przez nie certyfikatu ATEX.

• Fale elektromagnetyczne od 3x1011 do 3x1015 Hz

• Promieniowanie jonizujące

• Ultradźwięki

• Sprężanie adiabatyczne

• Reakcje egzotermiczne łącznie z samozapłonem pyłów

• Substancje mogą podgrzewać się w wyniku reakcji chemicznych powodujących powstanie energii cieplnej (reakcje egzotermiczne), które tym samym stanowią źródło zapłonu. Wymienione samopodgrzanie jest możliwe, jeżeli szybkość wytwarzania energii cieplnej jest wyższa od wskaźnika rozproszenia ciepła. Jeżeli rozproszenie ciepła jest utrudnione lub temperatura otoczenia jest wysoka (np. podczas składowania), szybkość reakcji może tak wzrosnąć, że osiągnięte zostaną warunki zapłonu. Najważniejszymi parametrami są wskaźnik objętość/powietrze systemów reagujących, temperatura otoczenia oraz czas przebywania.
• Wysoka temperatura może prowadzić do tlenia się i/ lub spalania się oraz do zapłonu atmosfer wybuchowych. Wszystkie substancje łatwopalne powstające w wyniku reakcji (np. gazy lub pary) mogą następnie utworzyć atmosfery wybuchowe z otaczającym powietrzem i znacznie zwiększyć niebezpieczeństwo dla takich systemów. We wszystkich strefach należy unikać, w miarę możliwości, substancji samozapalnych. W przypadku gdy postępowanie z takimi substancjami jest konieczne, należy dostosować niezbędne środki ochronne do każdego indywidualnego przypadku.

Bardzo istotne są też przepisy strefy EX. Warto się z nimi zapoznać.