Rys. 2 Sposoby wprowadzania przewodów do urządzeń Ex:Bezpieczna praca urządzeń, systemów ochronnych i instalacji w wykonaniu przeciwwybuchowym zależy od ich właściwego doboru do odpowiedniej strefy zagrożonej wybuchem. Dobór urządzeń do strefy Ex wykonujemy, identyfikując odpowiednio:
• grupę urządzeń (I, II);
• kategorię urządzeń (1, 2, 3, M1, M2);
• atmosferę wybuchową (G, D);
• rodzaj budowy przeciwwybuchowej (np. d, e, i, m, n);
• grupę lub podgrupę wybuchowości urządzeń w zależności od właściwości gazów i par tworzących atmosferę wybuchową (I, II, IIA, IIB, IIC);
• klasę temperaturową (T1, T2, T3, T4, T5, T6). (rys. 1)
Przy doborze pod uwagę należy również brać warunki środowiskowe, które mogą wpływać niekorzystnie na skuteczność ochrony przeciwwybuchowej, np. korozję, temperaturę otoczenia, promieniowanie ultrafioletowe, wnikanie wody, osiadanie pyłu lub piasku, oddziaływania mechaniczne i chemiczne.
Rys. 1 Tabliczka znamionowa oprawy oświetleniowej Ex firmy R. Stahl Urządzenia elektryczne dzielimy na dwie grupy: grupa I (urządzenia przeznaczone do instalowania w zakładach górniczych) i grupa II (do innych zastosowań niż kopalnie). Urządzenia grupy II mogą być podzielone na podgrupy IIA, IIB i IIC w zależności od właściwości gazów i par w przestrzeni zagrożonej wybuchem, w której są przeznaczone do użytku. (tabela 1)
| Podział par i gazów wg MESG i MIC | Podgrupa urządzeń „d” oraz „i” |
| IIA | IIA lub IIB lub IIC |
| IIB | IIB lub IIC |
| IIC | IIC |
Urządzenia z osłoną ognioszczelną („d”) i urządzenia w wykonaniu iskrobezpiecznym („i”) grupy II należą do jednej z podgrup IIA, IIB lub IIC i dobiera się je zgodnie z podziałem gazów i par na podgrupy. Dla pozostałych urządzeń i systemów ochronnych nie ma podziału na podgrupy, ze względu na zastosowanie innych rozwiązań konstrukcyjnych zapewniających bezpieczeństwo przeciwwybuchowe.
Urządzenie do strefy Ex powinno być tak dobrane, aby jego maksymalna temperatura powierzchni zewnętrznych nie przekraczała temperatury samozapłonu substancji tworzących atmosfery wybuchowe, a tym samym nie stało się ono źródłem zapłonu. Najniższa temperatura samozapłonu atmosfery wybuchowej powinna być wyższa niż maksymalna temperatura powierzchni. (tabela 2)
| Klasa temperaturowa urządzenia elektrycznego | Maksymalna temperatura powierzchni (°C) | Temperatura samozapłonu gazu lub pary (°C) |
| T1 | 450 | >450 |
| T2 | 300 | >300 |
| T3 | 200 | >200 |
| T4 | 135 | >135 |
| T5 | 100 | >100 |
| T6 | 85 | >85 |
Instalowanie urządzeń w przestrzeniach zagrożonych wybuchem powinno być poprzedzone ich właściwym doborem do rodzaju strefy zagrożenia wybuchem. Przed przystąpieniem do instalowania urządzeń i systemów ochronnych w przestrzeniach zagrożonych wybuchem należy zapoznać się: z instrukcjami producenta, rysunkami technicznymi, warunkami bezpiecznego użytkowania, zasadami bezpieczeństwa pracy, certyfikatami badania typu, deklaracjami zgodności. W przypadku urządzeń, których numer certyfikatu zawiera znak „X”, mają zastosowanie specjalne warunki bezpiecznego użytkowania. Należy przestudiować zapisy w certyfikacie badania typu, aby upewnić się co do tych warunków. Pracownicy, którzy są zatrudnieni przy instalowaniu i eksploatacji urządzeń w wykonaniu przeciwwybuchowym, muszą posiadać odpowiednie kwalifikacje sprawdzone przez komisję kwalifikacyjną i posiadać aktualne świadectwo kwalifikacyjne, zgodnie z rozporządzeniem [1]. Instalowanie elektrycznych urządzeń (nowych lub po remoncie) w wykonaniu przeciwwybuchowym powinno się odbywać:
Do wprowadzania kabli, przewodów i/lub światłowodów służą wpusty kablowe i rurowe, które powinny być skonstruowane i zamocowane w taki sposób, aby nie naruszały określonych właściwości danego rodzaju budowy przeciwwybuchowej. Wpusty kablowe i rurowe stanowiące integralną część urządzenia „Ex” powinny być badane razem z nim. Niewykorzystane otwory w ścianach obudowy należy zaślepić odpowiednimi do rodzaju budowy elementami zaślepiającymi.
Minimalna i maksymalna średnica kabla powinna być podana przez producenta i oznaczona na korpusie wpustu lub elastomerze. Stosowanie kabli o innych przekrojach jest wykluczone – nie uzyska się właściwego uszczelnienia. Prawidłowo przyłączony kabel nie może przekazywać na zaciski przyłączeniowe wywieranego na niego naciągu lub skręcenia. Służą temu mocowniki, pierścienie uszczelniające lub masa wypełniająca.
Sposoby wprowadzenia przewodów i kabli są pokazane na rys. 2. Prawidłowe uszczelnienie i przyłączenie kabli w skrzynce zaciskowej lub na zaciskach przyłączeniowych to bardzo istotna czynność zapewniająca bezpieczeństwo przeciwwybuchowe.
Eksploatacja urządzeń powinna być prowadzona w oparciu o instrukcje eksploatacji opracowane na podstawie przepisów, norm technicznych i instrukcji producentów.
Obowiązek opracowania instrukcji eksploatacji wprowadza rozporządzenie [2], które stanowi, że urządzenia i instalacje energetyczne powinny być eksploatowane tylko przez upoważnionych pracowników z zachowaniem postanowień określonych w instrukcjach eksploatacji. Pomieszczenia lub teren ruchu energetycznego powinny być dostępne tylko dla osób upoważnionych. Instrukcje powinny być opracowane przed oddaniem instalacji do eksploatacji i przekazane do stosowania służbie eksploatacyjnej lub wyspecjalizowanej firmie zewnętrznej.
Zmiany i uzupełnienia w instrukcjach winny być dokonywane w przypadku: zmiany przepisów, przebudowy lub modernizacji instalacji, montażu nowych urządzeń, przez kompetentne osoby o wysokich kwalifikacjach, potwierdzonych świadectwem kwalifikacyjnym. Do instrukcji można załączyć tabele z czasokresami badań eksploatacyjnych przy poszczególnych urządzeniach, roczne harmonogramy wykonywania kontroli, wykaz osób, które zapoznały się z instrukcją itp.
Odbiór urządzeń i instalacji do eksploatacji powinien być dokonany przez komisję lub osobę upoważnioną przez kierownika zakładu i objąć: urządzenia, przewody, kable, osprzęt, zabezpieczenia elektryczne i mechaniczne, stan ochrony przed elektrycznością statyczną i wyładowaniami atmosferycznymi, sprawdzenie pomiarów elektrycznych.
Przed oddaniem do eksploatacji instalacji i urządzeń zgodnie z normą [3] należy je poddać kontroli odbiorczej. Aby upewnić się, że instalacje są w stanie zadowalającym, umożliwiającym dalsze ich użytkowanie w przestrzeniach zagrożonych wybuchem, należy:
• przeprowadzać regularne kontrole okresowe (w wyznaczonych odstępach czasu, spodziewając się pogorszenia stanu urządzeń);
• zapewnić ciągły nadzór przez wykwalifikowanych pracowników;
• przeprowadzać – jeżeli jest to konieczne – niezbędne konserwacje i naprawy.
W przypadku dużej liczby jednakowych urządzeń, takich jak oprawy oświetleniowe, skrzynki zaciskowe itp., zainstalowanych w podobnym środowisku, przydatne może być okresowe wykonywanie kontroli wyrywkowych pod warunkiem, że liczba próbek oraz częstotliwość takich kontroli będą poddawane analizie. Niezależnie od powyższego wymaga się bezwzględnie, aby wszystkie urządzenia były poddawane co najmniej kontrolom wzrokowym.
Po dokonaniu jakichkolwiek zmian, napraw, modyfikacji lub regulacji odpowiednie części składowe urządzeń i instalacji powinny być poddane kontroli.
Po wyznaczeniu odstępu czasu między kontrolami okresowymi (nie powinien być dłuższy niż trzy lata) należy instalacje poddawać kontrolom wyrywkowym w celu potwierdzenia lub modyfikacji proponowanego odstępu czasu. Podobnie należy określić stopnie kontroli i przeprowadzać kontrole wyrywkowe w celu potwierdzenia lub modyfikacji stopnia kontroli. Urządzenia elektryczne ruchome (ręczne, przenośne) są szczególnie narażone na uszkodzenie lub niewłaściwe używanie, dlatego odstępy czasu między kontrolami okresowymi powinny być skrócone. Należy je poddawać kontrolom z bliska przynajmniej raz na 12 miesięcy, a urządzenia często otwierane – kontrolom szczegółowym.
Regularna analiza wyników kontroli jest wymagana w celu uzasadnienia odstępów czasu między kontrolami oraz stopnia kontroli. W każdym przypadku zmiany klasyfikacji przestrzeni zagrożonych wybuchem albo zmiany lokalizacji urządzeń należy sprawdzić i upewnić się, że rodzaj budowy przeciwwybuchowej, grupa lub podgrupa urządzenia, kategoria urządzenia i klasa temperaturowa są odpowiednie do zmienionych warunków. Wyniki wszystkich kontroli powinny być dokumentowane.
Również ogólny stan wszystkich urządzeń powinien być dokumentowany – a w razie potrzeby należy wykonać odpowiednie naprawy, dokładając wszelkich starań, aby zachować bezpieczeństwo przeciwwybuchowe urządzenia, co może wymagać konsultacji z producentem. Wymieniane części powinny być zgodne z dokumentacją producenta.
Naprawy urządzeń w wykonaniu przeciwwybuchowym może przeprowadzać autoryzowany przedstawiciel producenta lub wyspecjalizowana jednostka, dysponująca wykwalifikowaną kadrą pracowników, odpowiednim wyposażeniem technicznym oraz stacją prób i ewentualnie hamownią. Przeprowadzone naprawy, pomiary i badania należy udokumentować.
Zmiany w urządzeniu nie powinny być wprowadzane bez odpowiedniej autoryzacji, o ile mogą niekorzystnie wpłynąć na bezpieczeństwo określone w dokumentacji dotyczącej bezpieczeństwa przeciwwybuchowego. Kable i przewody powinny być kontrolowane w regularnych odstępach czasu i wymieniane w razie stwierdzenia uszkodzenia lub wady.
Wycofując urządzenie z ruchu w celu kontroli lub konserwacji, odizolowane żyły kabli należy: podłączyć do zacisków w odpowiedniej obudowie, odłączyć od wszelkich źródeł zasilania i zaizolować lub odłączyć od wszelkich źródeł zasilania i uziemić.
Urządzenia i systemy ochronne należy wycofać z eksploatacji w przestrzeniach zagrożonych wybuchem w przypadku stwierdzenia:
1) pęknięcia lub wyszczerbienia korpusów (osłon, obudów);
2) ubytków żeber spełniających rolę radiatorów;
3) zdeformowania osłon, obudów, zamknięć (szczególnie w urządzeniach budowy „d”);
4) pęknięcia wskrośnego powodującego zmiany konstrukcyjne lub w strukturze;
5) rys i wżerów na metalowych złączach ognioszczelnych (pomiary głębokości i długości rys oraz głębokości i średnicy wżerów) warunkujących zachowanie bezpieczeństwa przeciwwybuchowego;
6) łuszczenia się zalew termoutwardzalnych;
7) uszkodzenia odlewanych uzwojeń klatkowych w silnikach;
8) uszkodzenia urządzeń lub części nieprzystosowanych do naprawiania, np. oprawek, barier, elementów zalewanych itp.; uszkodzeń, których usunięcie lub naprawa nie może przywrócić urządzeniu pierwotnych własności i cech przeciwwybuchowych.
Decyzję o wycofaniu urządzenia z eksploatacji podejmuje kierownictwo służb odpowiedzialnych za eksploatację lub osoba wyznaczona przez kierownika zakładu. Wycofane urządzenia w wykonaniu przeciwwybuchowym mogą pracować w przestrzeniach niezagrożonych wybuchem, po ich dopuszczeniu do pracy przez odpowiednie służby.
Urządzenia rezerwowe w przestrzeniach zagrożonych wybuchem lub przechowywane w magazynach powinny być poddawane odpowiednim zabiegom konserwacyjnym w zakresie i w terminach określonych w instrukcji eksploatacji.
LITERATURA
[1] Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 kwietnia 2003 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadanych kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń instalacji i sieci (Dz.U. Nr 89, poz. 828).
[2] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 17 września 1999 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach i instalacjach energetycznych (Dz.U. Nr 80, poz. 912).
[3] PN-EN 60079-17:2003 (U) Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – Część 17: Kontrola i obsługa instalacji elektrycznych w obszarach niebezpiecznych (innych niż kopalnie).
Niniejszy artykuł jest skrótem artykułu pt. „Wymagania dla instalacji użytkowych występujących w przestrzeniach zagrożonych wybuchem” pochodzącego z „Magazynu Ex” nr 4/2007 www.magazynex.pl