RAD U PROSTORIMA UGROŽENIM EKSPLOZIVNIM GASOVIMA I PRAŠINAMA Dr. Đura Oros Katedra za energetsku elektroniku i pretvara če, FAKULTET TEHNIČKIH NAUKA, UNIVERZITET U NOVOM SADU
Poja Pojam m ek eksp splo lozi zije je Pod pojmom eksplozije podrazumeva se brza hemijska reakcija oksidacije i razlaganja eksplozivne materije, praćena značajnim oslobađanjem energije u vrlo kratkom vremenskom periodu, koja izaziva udarni talas u okolnom prostoru. Deflagraciju
- veoma brzo sagorevanje materijala sa površine prema unutrašnjosti. Brzine sagorevanja se kreću u takozvanom subsoničnom opsegu (brzina sagorevanja je manja od brzine zvuka, <340 m/s). - pre predst dstavlj vlja skoro oro trenut nutno sagor gorevanje anje eksploz ploziiva pra praćeno formiranjem talasa visokog pritiska i temperature. Brzina eksplozije može iznositi i 10 km/s. etonac naciju iju Deto
Gasovi, pare zapaljivih tečnosti, magla, prašina i vlakna organskog porekla kao i pojedine vrste prašina organskog i neorganskog porekla, mogu eksplodirati ukoliko se stvore odgovarajući uslovi za eksploziju. Da bi se dogodila eksplozija potrebna je istovremena pojava sledeća tri faktora: Prisustvo
kiseonika iz vazduha, ili kiseonika vezanog u eksplozivnoj
supstanci; Prisustvo
materije koja ima eksplozivne karakteristike;
Prisustvo
izvora paljenja.
Mehanizam nastajanja požara je potpuno isti, s time što je za požar potrebno prisustvo zapaljive ili gorive supstance.
Integralna protiveksplozivna zaštita Ukoliko se eliminiše bilo koji od navedenih činioca, do eksplozije ili požara neće doći. Na ovoj činjenici se bazira suština protiveksplozivne zaštite. Protiveksplozivna zaštita je kompleksna oblast koja pored eliminacije jednog od faktora eksplozije podrazumeva i čitav niz primene drugih mera, naročito vezanih za bezbednost, zaštitu na radu i zaštitu od požara. Zbog toga se mere integralne protiveksplozivne zaštite sprovode, prema potrebi u sledeće tri faze: Primarna protiveksplozivna zaštita; Sekundarna protiveksplozivna zaštita; Tercijarna protiveksplozivna zaštita.
Primarna: aktivnosti kojima se sprečava nastanak eksplozivnih atmosfera. izbegavanjem primene
zapaljivih supstanci. Ukoliko to nije moguće, Deaktivacijom zapaljivih supstanci primenom inertnih gasova (azot, ugljen dioksid itd.); Kontrolom koncentracija i limitiranjem njihovog nivoa; Primenom odgovarajuće prirodne ili prinudne ventilacije.
Tercijarna: Ukoliko mere primarne i sekundarne zaštite ne daju odgovarajuće rezultate, procesni uređaji i objekti moraju biti projektovani tako da posledice eventualne eksplozije budu zanemarljive.
Sekundarna: Ukoliko se opasnost od eksplozije ne može u potpunosti izbeći primenom mera primarne protiveksplozivne zaštite, moraju se preduzeti mere za sprečavanje paljenja eksplozivne atmosfere. klasifikacija zona opasnosti u skladu sa verovatnoćom nastanka eksplozivnih
atmosfera. Nakon klasifikovanja, u zonama opasnosti se zahteva ugradnja uređaja odgovarajućeg stepena zaštite.
IZVORI OPASNOSTI
U opštem slučaju, prema načinu nastajanja i vremenu trajanja eksplozivnih smeša, izvori opasnosti se svrstavaju na sledeći način: Trajni izvori opasnosti –
izvori koji trajno ili periodično sadrže ili ispuštaju zapaljivi medijum u okolni prostor, tako da je u tom prostoru moguće nastajanje eksplozivne smeše tokom perioda ispuštanja; Primarni izvori opasnosti –
izvori koji povremeno ili slučajno, pri normalnom radu sadrže ili ispuštaju zapaljivi medijum u okolni prostor, tako da je u tom prostoru moguće nastajanje eksplozivne smeše tokom perioda ispuštanja; Sekundarni izvori opasnosti –
izvori kod kojih se ne očekuje da u normalnom radu ispuštaju zapaljivi medijum u okolni prostor, ali kod kojih se može očekivati da će neperiodično i u kratkim vremenskim intervalima do ći do ispuštanja zapaljiog medijuma u okolni prostor tako da je u tom prostoru moguće nastajanje eksplozivne smeše tokom perioda ispuštanja, ili mesta na kojima je prisutna nataložena prašina koja se može uzvitlati i sa vazduhom stvoriti eksplozivnu atmosferu.
ZONE OPASNOSTI gasovi Zona O
zapaljive prašine Zona 20
mesto gde je prisustvo eksplozivne atmosfere u vazduhu prisutno trajno, ili učestalo u dugim periodima. Ova zona obično obuhvata samo unutrašnjost ugroženih postrojenja koja su ujedno i izvori opasnosti Zona 1
Zona 21
mesto gde se prisustvo eksplozivne atmosfere u vazduhu očekuje povremeno u normalnom radu. Ova zona obično obuhvata prostore u neposrednoj blizini mesta gde je, izvori opasnosti Zona 2
Zona 22
mesto gde se prisustvo eksplozivne atmosfere u vazduhu ne očekuje u normalnom radu, ali, ako se ipak pojavi, trajaće samo kratko vreme. Ova zona može da obuhvata mesta u neposrednoj blizini postrojenja koji je klasifikovan kao izvor opasnosti pod
Izvori paljenja U raznim tehnološkim postupcima prisutni su različiti izvori paljenja čiji kontakt sa eksplozivnom atmosferom mora biti sprečen. Iizvora paljenja prema definicijama iz standarda EN 1127-1. Tople površine Mehanički generisane varnice Električne varnice Mehanički generisane varnice Statički elektricitet Lutajuće električne struje i katodna zaštita od korozije Otvoreni plamen, topli gasovi i čestice Zračenja – ne bi smeli da zanemarimo sledeće izvore zračenja: Adijabatska kompresija i udarni talasi Električni uređaji – čak i pri niskim naponima mogu da se pojave elektri čne varnice i tople površine na električnim uređajima, tako da svi električni uređaji koji se koriste u ugroženim prostorima moraju biti na odgovarajuć način zaštićeni i
testirani. Hemijske reakcije
Električni uređaji mogu biti i potencijalni izvori paljenja. Izvori paljenja koji mogu biti generisani od strane električnih uređaja su: električne varnice i lukovi;
statičkog elektriciteta; tople površine; usijane metalne čestice nastale usled mehaničkog udarca. pražnjenje
Osnovna podela električnih uređaja je podela prema područ ju primene. Prema ovom kriterijumu, električni uređaji se dele na: Grupu I – za upotrebu u rudnicima; Grupu II – za upotrebu na ostalim mestima (industrija).
Dalje se električni uređaji dele prema temperaturnim klasama. Temperaturna klasa električnog uređaja nam daje informaciju o tome kolika je maksimalna temperatura koja može da nastane na njegovoj površini u normalnom radu ili u naznačenom slučaju kvara. Temperaturne klase Za grupu II električnih uređaja: Maksimalne temperature površina su date u tabeli Temperaturne klase
Maksimalne temperature površina električnih uređaja [°C]
T1
≤ 450
T2
≤ 300
T3
≤ 200
T4
≤ 135
T5
≤ 100
T6
≤ 85
Ako je električni uređaj namenjen za upotrebu u drugom temperaturnom područ ju, on se smatra specijalnim, pa takvo temperaturno područ je mora da bude označeno
Dozvoljene mere protiveksplozivne zaštite električnih uređaja SRPS N.S8.090 Vrsta zaštite
primena
oznaka
Oklopljavanje
-
tD EN 61241-1
Nepropaljivo kućište
d
IEC 60079-1
Povećana sigurnost
e
IEC 60079-7
Punjenje peskom
q
IEC 60079-5
Svojstvena bezbednost
i
IEC 60079-11
Inkapsulacija
m
IEC 60079-18
Povećani pritisak
p
IEC 60079-2
Povećana sigurnost
se može primeniti samo na one električne uređaje ili njihove delove koji u normalnom radu ne iskre, ne stvaraju električne lukove niti se zagrevaju iznad granične temperature i kod kojih nazivni napon ne prelazi 11 kV. Tehnički uslovi za ovu vrstu zaštite su definisane u našim standardima SRPS N.S8.2xx. Prema ovim standardima, povećana sigurnost je zaštita u kojoj su primenjene dodatne mere radi povećanja sigurnosti protiv mogućeg povećanja temperature i nastajanja luka ili iskri u električnom uređaju koji u normalnom pogonu ne stvara luk ni iskru. Slične definicijie postoje i u standardu EN 60079-7. Oznaka za ovu vrstu zaštite je e.
Pokazala se kao pogodna za izvedbu priključki, asinhronih motora, svetiljki,solenoidnih ventila, transformatora. mora biti izvedena u kućištu minimalno IP 54 priključci moraju biti izvedeni sa dodatnom mehaničkom zaštitom radi sprečava naprezanja priključaka napojni vodovi fiksirani sa mehaničkom zaštitom ograničenje temperature namotaja u normalnom radu i kratkom spoju kontrola temperature strujno zavisnim uređajem neposredno, strujnim indikatorima stavljenim direktno u namotaje izvedba
vreme tE
PRIMER UGRADNJA VENTILATORA U POGONU EKSTRAKCIJE U SOJAPROTEIN AD BEČEJ
•Ugradnja novog ventilatora PILLER tip 47481 KKX 30710 GL360 Ventilator je projektovan za rad u Ex zoni 1, kat. 2. Pogonski motor: ABB tipa M2JA 400 Exd II B T4 predviđеn jе zа rad u zoni eksplozivnih para heksan sa temperaturom paljenja 235 C. - Nominalnа snаgа 500 kW - Nominalnа brzinа 1489 o/min - Nominalnа struja 845 A - Nominalni napon 400 V - Koeficijent korisnog dejstva 96,8% °
Zbog podešavanja brzine odabran frekventni regulator: ACS800-07-0610-3 proizvođača ABB ima dva poluupravljiva ispravljačka modula i dva invertorska modula.
Napon napajanja 400 V. Nominalna ulazne struje 790 A. Maksimalna dozvoljena struja kratkog spoja na mestu priključenja pretvarača 65 kA. Učestanost napona napajanja 48 do 63 Hz. Prekidačka učestanost 3 kHz. Rezolucija podešavanja učestanosti 0,01Hz. Faktor snage osnovne komponente 0,98. Koeficijent korisnog dejstva 98%. Snaga gubitaka pri nominalnom radu 13 kW. Temperatura ambijenta od -15 do +50 C. °
Napojni kabel: Kabl XP00 3x120+70 0,6/1kV
Prekidač ISOMAX S7 1250, In = 1000A Napojni kabel motora: EpN55 3x240/120 0,6/1kV -ograničenje momenta -postavljanje kabla -kablovski uvodnici -striktno ograničenje brzine -izolovani ležaj -davači temperature -mehaničke vibracije -ekvipotencijalizacija
