Údaje pro vyhodnocení rizik výbuchu

To by mělo zahrnovat běžné činnosti, zapnutí a vypnutí procesu/zařízení, kontrolu, údržbu a opravy, čištění zařízení, běžné poruchy a závady stejně jako předvídatelné nesprávné použití. Vyhodnocení by také mělo zvážit nebezpečí rozšíření hořlavé atmosféry do okolí prostřednictvím otvorů, větracích kanálů atd. Vybavení, zařízení a komponenty nainstalované v klasifikovaných prostorech do 1. července 2003 nemusí splňovat směrnici EU 94/9, ale může se požadovat samostatné vyhodnocení rizika. Také by se mělo poukázat na to, že pro všechny změny v procedurách, zařízení a vybavení musí být provedeno vyhodnocení rizik. Je nutné provádět řízení změn.

V krizových plánech stanoviště by se měly nacházet scénáře pro nouzové situace jako prasknutí potrubí a nádob s následným uvolněním hořlavých plynů, náhlého prasknutí plynové lahve při používání, plnění nebo manipulaci a uvolnění obsahu atd. Avšak tyto scénáře nejsou uznávané jako očekávané poruchy nebo nesprávná funkce, a následky by neměly být základem pro vyhodnocení rizik a klasifikaci nebezpečných prostor podle tohoto návodu a směrnic ATEX.

Energie vznícení

Energii potřebnou pro zapálení plynů a par běžně nacházejících se v plynárenství najdete níže. Zpravidla se předpokládá, že vznícení hořlavé směsi plynu/vzduchu vyžaduje zdroj vznícení s energií < 1 mJ, a páry z mnoha rozpouštědel vyžadují 0,1 až 3 mJ. Uvedená energie vznícení se vztahuje ke směsi, ale těsně u horní a dolní meze výbušnosti může být požadovaná energie stokrát větší.
Energie potřebná pro zapálení směsi by se měla porovnat s možnou energií vytvořenou některým běžným zdrojem vznícení jako jsou:

• Provozní elektrický stykač, bez ochrany proti výbuchu: mnoho J
• Částečky při broušení: několik J
• Elektrostaticky nabitá osoba: 10-100 mJ
• Upuštěný mobilní telefon: 10-20 mJ

Je zcela jasné, že všechny tyto zdroje jsou plně schopné zapálit plynnou směs a to samé platí pro mobilní telefony, kalkulačky, PC a mnoho dalších elektrických zařízení bez ochrany proti výbuchu. Nicméně používání obvyklých náramkových hodinek a naslouchátek v zóně 1 a 2 může být povoleno kvůli skutečnosti, že eventuálně vytvořená energie vznícení je velmi malá a do zařízení proniká plyn velmi pomalu.

Vlastnosti příslušných látek

Fyzikální údaje některých látek běžně používaných členskými společnostmi EIGA (viz soubor ČSN EN 60079-10 kromě minimální energie zapálení, která je převzatá z Richtlinien Statischer Elektrizität, 4/1980, BrG Chemie, Germany). Nezapomeňte, že hodnoty minimální energie vznícení ve vzduchu se významně v literatuře liší viz tab. 1.
Uvedené vlastnosti v tab. 1 se týkají podmínek přijatých ve Směrnici, to jsou vzduch a atmosférický tlak. Při zvýšeném tlaku nebo obohacení kyslíkem se většina parametrů významně změnila.

Zdroje vznícení (iniciace)

Norma ČSN EN 1127-1 ed. 2 identifikuje třináct různých zdrojů vznícení, které jsou uvedeny níže a rozděleny do dvou skupin, jedna skupina s těmi důležitějšími pro provozy s průmyslovými plyny a druhá skupina pro zbývající zdroje. Norma EN poskytuje podrobnější informace týkající se bezpečnostních požadavků pro zařízení v různých zónách. Zpravidla by měla být mezi zdrojem vznícení a aktuální situací bezpečná vzdálenost, pokud má být účinná. Pravděpodobnost poruchy se také musí vzít v úvahu pro vyhodnocení rizik.

Významné zdroje vznícení
Horké povrchy
Výbušné prostředí se může vznítit stykem s horkým povrchem, pokud teplota povrchu překročí teplotu vznícení plynu. V běžném provozu to mohou být horká potrubí, topné systémy (radiátory), sušicí skříně, brzdy a spojky za provozu, atd. Poruchy mohou vytvořit teplo třením kvůli ztrátě maziva, cizím tělískům v pohyblivých částech, prokluzování řemenů atd. Mezi teplotou vznícení a teplotou povrchu musí být bezpečnostní rozpětí v závislosti na zóně, kde je zařízení umístěno.

Plameny, horké hadice a horké pevné částice:
Oheň je základním zdrojem vznícení a je přítomný během řezání a svařování a v hořácích pro ohřev vzduchu, např. otevřený plamen se nesmí nikdy nacházet v klasifikované zóně a kryt zařízení obsahující oheň musí odpovídat příslušné skupině/zóně zařízení.

Mechanicky vznikající jiskry
Při broušení nebo následkem nárazu nebo tření mohou vznikat horké částice. Vniknutí cizího materiálu např. písku (štěrku) do zařízení může být příčinou jiskření. Zařízení, které může produkovat mechanicky vytvořené jiskry, se nesmí používat v žádné zóně, kde prostředí s nebezpečím výbuchu obsahuje látky skupiny výbušnosti IIC acetylen, vodík, sulfid uhličitý, disulfid vodíku nebo etylenoxid podle ČSN EN 1127-1 ed. 2. Nicméně ocelové nástroje, které mohou vytvářet pouze jednu jiskru, jako jsou šroubováky, stranové klíče atd., se mohou používat v zóně 2 – látky skupiny výbušnosti IIC.

Další ochranná opatření platí v závislosti na zóně.
Elektrické přístroje
Elektrické zařízení se může ve výbušném prostředí vznítit např. při uzavírání nebo otevírání elektrických obvodů nebo uvolněním spoje. Zařízení používané v klasifikovaných prostorech musí být certifikováno na příslušnou skupinu plynu, klasifikaci teploty plynu a nainstalováno a udržováno, jak bylo stanoveno.

Statická elektřina
Izolované vodivé části a nevodivé materiály (pevná, kapalná nebo plynná fáze) se mohou nabít na vysokou úroveň, kdy výboj může zapálit hořlavé prostředí, viz výše uvedeno. Nebezpečí existuje v mnoha prostorech a je nezbytné pospojovat a uzemnit všechna zařízení ve všech klasifikovaných zónách. Protože se provádějí manuální práce v klasifikovaných prostorech, měly by se používat boty s polovodivou podrážkou a podlahy stejně jako vhodné pracovní oděvy. Pro nevodivé části platí další opatření a závisí na klasifikaci zóny.

Blesk
Pokud udeří blesk ve výbušném prostředí, vždy dojde ke vznícení. Navíc může blesk způsobit proudy a jiskry ve vzdálenosti od aktuálního místa úderu blesku. Bouřkové prostředí samo o sobě má potenciál pro vytvoření vysoké intenzity indukovaného napětí v zařízení a systémech. Pokud vyhodnocení rizika představuje nebezpečí kvůli blesku, musí se provést ochranná opatření, která mohou zahrnovat bleskosvody, přepěťovou ochranu stejně jako pospojování a uzemnění zařízení.

Adiabatická komprese
K nebezpečné adiabatické kompresi může dojít, pokud se např. vysokotlaký plyn uvolní do potrubního systému pomocí rychle uvolňovacího ventilu. Plyn se ohřeje a vysoká teplota se rozšíří na vnější povrch potrubí a zařízení a způsobí, že teplota překročí teplotu vznícení hořlavého prostředí. Tomu se musí za běžného provozu zabránit, stejně jako poruchám, jak je požadováno podle klasifikace zón. Další nebezpečí jsou při adiabatické kompresi oxidujících plynů. Teplota může být tak vysoká, že se konstrukční materiály v systému mohou vznítit a způsobit otevřený požár. Navíc některé plyny (acetylen atd.), které nejsou stabilní, se rozkládají při teplotách, kterých je možno dosáhnout během adiabatické komprese. Teploty rozkladu acetylenu nelze dosáhnout v čistém acetylenu, ale pouze pokud je acetylen smíšen s dusíkem nebo vzduchem. Vznícení směsi vzduchu/acetylenu vyžaduje nižší teplotu než vyvolání rozkladu. Pokud je vzduch přítomen v části systému, vzduch/acetylen se mohou vznítit a poté se spustí rozklad.

Exotermní (chemické) reakce
Mnoho chemických reakcí je exotermních (vytvářejících teplo) a může se chovat jako zdroj vznícení, jakmile rychlost vytváření tepla překročí rychlost tepelných ztrát rozptylem do okolí. Katalyzátory, např. platina pro snižování obsahu kyslíku ve výrobních systémech vodíku, mohou vyvolat vysokou teplotu. Některé kombinace konstrukčního materiálu a chemikálie, např. měď a acetylen, mohou vyvolat reakce, které mohou vznítit (zapálit) výbušné prostředí.

Jiné zdroje vznícení
Ultrazvuk
Při použití ultrazvukového zařízení mohou zvukové vlny v extrémních případech pohltit pevný nebo kapalný materiál, což má za následek ohřátí materiálu.

Vysokofrekvenční elektromagnetické vlny
Elektromagnetické vlny s vysokou frekvencí mohou být pohlcovány samotným výbušným prostředím nebo jinými materiály, které vyvolávají vznícení. Sluneční světlo zaostřené přes čočku/láhev, může vyvolat vysoké teploty, stejně jako laserový paprsek používaný na měření vzdálenosti, protipožární ochranu apod.

Bludné elektrické proudy, katodická ochrana proti korozi
Bludné proudy se mohou stát zdrojem vznícení ohříváním zařízení proudové dráhy nebo jiskrami, pokud dojde k rozpojení dráhy bludného proudu.

Radiofrekvenční elektromagnetické vlny
Radiofrekvenční zařízení se může používat pro ohřívání, sušení, svařování atd. Na vodivých částech v silových polích se může soustředit energie a při dotyku tenkých dílů (vodičů) vytvořit žár nebo jiskry.

Ionizační záření
Ionizační záření z rentgenových trubic nebo radioaktivních materiálů se mohou chovat jako zdroj vznícení tím,

1. že se samotný radioaktivní materiál ohřívá,
2. že je záření pohlceno a absorpční materiál, zejména prachové částice, se ohřejí,
3. že záření může vyvolat chemické reakce nebo rozklad.