VARNOSTNI VIDIKI IZVEDBE ELEKTRIČNIH INŠTALACIJ NA PRIMERU OBJEKTA PROIZVODNJE IN PREDELAVE PLASTIČNIH MAS

Transcription

1 ICES VIŠJA STROKOVNA ŠOLA Program: Inženir elektroenergetike VARNOSTNI VIDIKI IZVEDBE ELEKTRIČNIH INŠTALACIJ NA PRIMERU OBJEKTA PROIZVODNJE IN PREDELAVE PLASTIČNIH MAS Mentor: mag. Marko Smole Lektorica: Tatjana Caf, prof. slov. Kandidat: Safet Mesić Ljubljana, december 2013

2

3 ZAHVALA Mentorju mag. Marku Smoletu se zahvaljujem za vse nasvete, smernice in pomoč pri izdelavi diplomske naloge. Za podporo se zahvaljujem svoji ženi Emi in sinu Benjaminu. Zahvaljujem se tudi vsem ostalim, ki so kakor koli pripomogli k izdelavi diplomske naloge.

4 IZJAVA»Študent Safet Mesić izjavljam, da sem avtor tega diplomskega dela, ki sem ga napisal pod mentorstvom mag. Marka Smoleta.Skladno s 1. odstavkom 21. člena Zakona o avtorski in sorodnih pravicah dovoljujem objavo tega diplomskega dela na spletni strani šole.«dne Podpis:

5 POVZETEK Vnetljive in gorljive snovi lahko z oksidanti tvorijo eksplozivne zmesi. Če eksplozivna zmes nastane kot zmes vnetljive snovi z zrakom pri atmosferskih pogojih, nastane eksplozivna atmosfera. Obseg ukrepov protieksplozijske zaščite je odvisen od stopnje ogroženosti. Na stopnjo ogroženosti najbolj vplivata pogostost, s katero se v ogroženem prostoru lahko pojavljajo eksplozivne atmosfere, in trajanje eksplozivnih atmosfer, v manjši meri pa tudi način nastanka (eksplozivna atmosfera se pojavlja pri normalni izvedbi tehnoloških postopkov ali morda le ob okvarah). Namen protieksplozijske zaščite je preprečiti eksplozije. Te lahko povzročijo človeške žrtve, materialno škodo in ekološke katastrofe. Protieksplozijska zaščita je uspešna, če ni eksplozij. Širjenje snovi v zraku je izjemno zapleten proces. Točen in splošni opis pojava še vedno ni znan. Precej uspešna protieksplozijska zaščita v Sloveniji je rezultat sodobne zakonodaje in praviloma visoke zavesti odgovornih v gospodarstvu za dosledne ukrepe protieksplozijske zaščite ter izkušenj iz preteklosti eksplozijskih nesreč. Zaradi možnih hudih posledic eksplozij mora ostati protieksplozijska zaščita uspešna tudi v daljšem časovnem obdobju v prihodnosti. Njene uspešnosti ne smejo zmanjšati vse večje zahteve po»več, hitreje in ceneje«. KLJUČNE BESEDE zakonodaja, standard, dokumentacija, zaščita, vzdrževanje. ABSTRACT Flammable and combustible materials combined with oxidants result in explosive compounds. If an explosive compound is a mix of flammable materials and air at atmospheric conditions, the result is an explosive atmosphere. The range of antiexplosive measures depends of the level of danger, which in turn depends on the frequency of explosive atmospheres in a danger area. Their duration and, to a limited extent, the way they are formed are also important (an explosive atmosphere can appear during normal technological processes or in cases of faults).

6 The purpose of anti-explosive protection is to prevent explosions that can lead to casualties, material damage and ecological catastrophes. Anti-explosive protection is perceived as successful if no explosions occur. Spreading material in the air is a very complex process, and a general description of the phenomenon is still unknown. Slovenia boasts a very successful anti-explosive protection owing to its modern legislation, strong awareness of the powerful actors in the economy about consistent implementation of anti-explosive measures, and the experience from previous explosions. Such protection must be successful in the long term because of possible severe consequences of explosions. Its success must not be affected by the growing demand for more, faster and cheaper. KEYWORDS legislation, standards, documentation, protection, maintenance.

7 KAZALO 1 UVOD PRED ZAČETKOM POGOJI ZA NASTANEK EKSPLOZIJE IN DEFINICIJA POJMOV OPREDELITEV NEVARNOSTI IN DOLOČANJE CON EKSPLOZIJSKE NEVARNOSTI Določitev con v prostorih, ogroženih z vnetljivimi plini in hlapi Viri vnetljivih plinov in hlapov ter gorljivega prahu Določitev con v prostorih, ogroženih z gorljivim prahom Dokumentacija Eksplozivna zmes Eksplozivne atmosfere Spodnja in zgornja meja eksplozivnosti Temperatura vžiga (vnetišče) Plamenišče ELEKTRIČNE NAPRAVE Ukrepi Protieksplozijska zaščita električnih naprav za potencialno eksplozivne atmosfere ZAŠČITA PROTI STATIČNI ELEKTRINI Prevodniki v eksplozijsko ogroženih prostorih Izolatorji (umetne mase) v eksplozijsko ogroženih prostorih Rokovanje s tekočinami v eksplozijsko ogroženih prostorih Rokovanje s prahom v eksplozijsko ogroženih prostorih ZAKONODAJA Nekaj pomembnih določil pravilnika o protieksplozijski zaščiti Ugotavljanje skladnosti Usposabljanje OZEMLJITEV V EKSPLOZIJSKO OGROŽENIH PROSTORIH Izenačitev potenciala Sistem ozemljitve tipa TN Sistem ozemljitve tipa TT Sistem ozemljitve tipa IT LASTNA VARNOST V EKSPLOZIJSKO OGROŽENIH PROSTORIH: EX I Osnove lastne varnosti Lastnovarne in pridružene naprave Lastnovarna naprava Pridružena naprava Stopnja zaščite lastnovarnih tokokrogov Inštalacije lastnovarnih tokokrogov Ozemljitev lastnovarnih tokokrogov Ozemljitev barier Udar strele VGRADITEV IN VZDRŽEVANJE LASTNOVARNIH NAPRAV Namestitev in priključitev pridruženih naprav Priključitev kablov... 27

8 9.3 Pregledi in meritve Vzdrževanje Dokumentacija PRIMER OBJEKTA Izvedba lastnovarnih inštalacij Zaščita pred nevarnostjo dotika, iskrenje, ozemljitve Električna zaščita varovanje Karakteristike zaščite naprav Izklop v sili ZAKLJUČEK LITERATURA IN VIRI KAZALO SLIK KAZALO TABEL... 37

9 1 UVOD V diplomski nalogi obravnavam varnostne vidike izvedbe elektroinštalacij na konkretnem primeru objekta proizvodnje in predelave plastičnih mas. Raziskal sem, kakšne so zahteve predpisov in standardov s tega področja. V objektu obstaja velika eksplozijska ogroženost zaradi gorljivih hlapov in prahu. Veliko nevarnost prestavljajo statična elektrika in prenapetosti zaradi udara strele. Da bi zaščitili ljudi in njihovo zdravje ter preprečili materialno škodo, sta potrebna skrbno načrtovanje in izvedba elektroinštalacij za eksplozijsko ogrožene prostore, pri čemer je treba upoštevati zahteve predpisov, smernic in standardov. V diplomski nalogi predstavljam veljavno regulativo in prakso na področju električnih inštalacij ter razdelim prostore objekta na cone eksplozijske ogroženosti. Poskušam tudi ugotoviti, kako morajo biti pravilno izvedene elektroinštalacije po posameznih delih, s čimer znatno zmanjšamo možnosti (hudih) nesreč. Posebno poglavje je posvečeno opisu pregleda in vzdrževanja električnih inštalacij ter naprav, kot je zahtevano po veljavni regulativi. Da bi preprečili kemične nesreče ali prašne eksplozije, sem določil cone eksplozivne ogroženosti. Opisal sem izvedbo lastnovarne električne inštalacije in zahteve za vgradnjo opreme, ki je atestirana za eksplozivno ogrožene prostore. Opisal sem tudi izvedbo zaščite pred nevarnimi elektrostatičnimi naboji. V kemijski industriji so varnosti vedno posvečali veliko pozornosti in število nesreč s smrtnim izidom ne presega drugih industrijskih panog. Vendar pa velike nesreče vedno znova opozarjajo, da je treba področje varnosti obravnavati skrbno. Da bi preprečili takšne nezaželene dogodke ali vsaj zmanjšali njihovo pogostost, si v razvitih državah prizadevajo dvigniti nivo varnosti v procesni industriji s premišljenim vodenjem varnostne politike in z načrtovanjem ter pripravami na ravnanje v primeru nezgod. Učinkovit nadzor nevarnosti je v današnjem času mogoč samo s sistematskim pristopom, z učinkovito organizacijo, s predpisi, standardi, z zakonodajo in s strokovnjaki. Zato je pomembno, da v diplomski nalogi na konkretnem primeru raziščem, kakšne in kje so možne nevarnosti, saj lahko upoštevamo samo tiste nevarnosti, ki jih poznamo ali predvidevamo in se nanje tudi ustrezno pripravimo. Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 1 od 37

10 2 PRED ZAČETKOM POGOJI ZA NASTANEK EKSPLOZIJE IN DEFINICIJA POJMOV Pri pogojih za nastanek eksplozije mislimo na trikotnik vžiga, ki ga že poznamo iz požarne varnosti. Upoštevati je treba še dodatni pogoj za eksplozijo časovno srečanje eksplozivne atmosfere z virom vžiga. Slika 1: Pogoji za vžig eksplozivne atmosfere (Vir: Hribar, 2011) Med bolj nenavadne vire vžiga lahko uvrstimo: elektromagnetna valovanja visokih frekvenc; močno svetlobo; ultrazvok; adiabatno kompresijo; ionizirajoča sevanja. Ločimo: primarno protieksplozijsko zaščito preprečevanje nastanka eksplozivne atmosfere; sekundarno protieksplozijsko zaščito izvedeni ukrepi, ki preprečujejo vžig že eksplozijsko nevarne atmosfere; konstrukcijska protieksplozijska zaščita takrat, ko se zaradi tehnologije ali postopka ni mogoče izogniti eksplozijsko nevarnim zmesem niti samim virom vžiga. Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 2 od 37

11 Za določevanje eksplozijskih con moramo poznati najpogostejše osnovne izraze, s katerimi se srečujemo pri protieksplozijski zaščiti (Hribar, 2011): gorljivost je lastnost snovi, ki pri določenih pogojih reagira s kisikom, tako da se sproži proces gorenja; plamenišče je določen kriterij, ki nam služi kot pomoč za ocenjevanje požarne nevarnosti in eksplozijske ogroženosti za vnetljive tekočine (najnižja temperatura v 0 C, pri kateri se razvije vnetljiva zmes par z zrakom, ki se ob prisotnosti vira vžiga vname); vnetišče je najnižja temperatura, pri kateri ob določenih pogojih neka gorljiva snov ali gorljiva zmes eksplodira (kriterij za določitev temperaturnega razreda pri napravah v eksplozijskih conah); eksplozija je nenadno povečanje tlaka in temperature pri oksidaciji ali drugi eksotermni reakciji; eksplozivna atmosfera je zmes vnetljivih snovi v obliki plinov, hlapov, megel ali prahu z zrakom pri atmosferskih pogojih, v katerih se po vžigu plamen razširi na celotno nezgorelo zmes; potencialno eksplozivna atmosfera je atmosfera, ki postane eksplozivna zaradi lokalnih ali obratovalnih razmer; eksplozivno območje je razpon eksplozivnih koncentracij gorljivih plinov, hlapov ali prahu v mešanici z zrakom, ki ga omejuje spodnja in zgornja meja eksplozivnosti; spodnja meja eksplozivnosti (SME) je koncentracija gorljivih plinov, hlapov ali prahu v zmesi z zrakom, pod katero ne nastane eksplozivna atmosfera; zgornja meja eksplozivnosti (ZME) je koncentracija gorljivih plinov, hlapov ali prahu v zmesi z zrakom, nad katero ne nastane eksplozivna atmosfera; eksplozijsko ogrožen prostor je prostor, v katerem lahko nastane eksplozivna atmosfera v takšni količini, da so potrebni posebni varnostni ukrepi za varnost in varovanje zdravja delavcev oz. drugih oseb in njihovega imetja; eksplozijsko neogrožen prostor je prostor, v katerem se ne pričakuje, da bo nastala tolikšna eksplozivna atmosfera, da bi bili potrebni posebni varnostni ukrepi; normalno obratovanje je stanje, pri katerem dela oprema v skladu s projektnimi parametri; protieksplozijska zaščita so ukrepi za zaščito pred eksplozijami. 3 OPREDELITEV NEVARNOSTI IN DOLOČANJE CON EKSPLOZIJSKE NEVARNOSTI Osnove za določitev eksplozijsko ogroženih prostorov ali con so razvrščene po pogostosti in verjetnosti pojava eksplozivne atmosfere ter trajanju eksplozivnih Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 3 od 37

12 atmosfer. V manjši meri je to tudi način nastanka (eksplozivna atmosfera se pojavlja pri normalni izvedbi tehnoloških postopkov ali morda le ob okvarah). Vse vnetljive snovi lahko v ugodnih razmerah povzročijo nastanek eksplozivne atmosfere. Lastnosti vnetljivih snovi, ki vplivajo na nastanek eksplozivne atmosfere, so temelj za določitev eksplozijske ogroženosti. Eksplozivna atmosfera nastane, če je koncentracija vnetljive snovi v zraku med spodnjo in zgornjo mejo eksplozivnosti. Določitev con eksplozijske nevarnosti je del elaborata eksplozijske ogroženosti. Tudi posledice morebitne eksplozije morajo biti v elaboratu ocenjene. Prejšnje izdaje tega standarda so razvrstile zaščitene koncepte v cone na statistični osnovi, da večja pogostost pojava eksplozivne atmosfere zahteva višji nivo zaščite proti možnostim vira vžiga. Tehnične zahteve za določitev eksplozijske ogroženosti prostorov določata standarda: SIST EN ; SIST EN Standarda zahtevata, da eksplozijsko ogrožene prostore razvrstimo v cone eksplozijske nevarnosti. Cone eksplozijske nevarnosti na opisni način povedo, kakšna je stopnja ogroženosti prostorov. CONA 0: Prostor, v katerem je eksplozivna atmosfera, sestavljena iz zmesi zraka in vnetljivih snovi v obliki plina, hlapov ali megle, prisotna stalno, za daljša obdobja ali pogosto. CONA 1: Prostor, pri katerem lahko pri normalnem delovanju občasno nastane eksplozivna atmosfera, sestavljena iz zmesi zraka in vnetljivih snovi v obliki plina, hlapov ali megle. CONA 2: Prostor, v katerem se pri normalnem delovanju eksplozivna atmosfera, sestavljena iz zmesi zraka in vnetljivih snovi v obliki plina, hlapov ali megle, ne pojavi, če pa se že pojavi, se pojavi le za kratek čas. CONA 20: Prostor, v katerem je eksplozivna atmosfera v obliki oblaka gorljivega prahu v zraku prisotna stalno, za daljša obdobja ali pogosto. CONA 21: Prostor, v katerem lahko pri normalnem delovanju občasno nastane eksplozivna atmosfera v obliki oblaka gorljivega prahu v zraku. Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 4 od 37

13 CONA 22: Prostor, v katerem se pri normalnem delovanju eksplozivna atmosfera v obliki oblaka gorljivega prahu v zraku ne pojavi, če pa se že pojavi, se pojavi le za kratek čas. Slika 2: Cona 0 ali Prostor 20, v katerem je eksplozivna zmes prisotna stalno, pogosto ali dalj časa (Vir: Slika 3: Cona 1 ali Prostor 21, v katerem pri normalnem delovanju občasno nastane eksplozivna zmes (Vir: DOLOČITEV CON V PROSTORIH, OGROŽENIH Z VNETLJIVIMI PLINI IN HLAPI Cone določata vrsta vira vnetljivih snovi (trajni, primarni ali sekundarni) in intenziteta vira v primerjavi z ventilacijo. Trajni viri po navadi pogojujejo cono 0, primarni cono 1, sekundarni pa cono 2. Če je ventilacija slaba, lahko primarni (izjemoma celo Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 5 od 37

14 sekundarni) vir povzroči cono 0. Če je ventilacija dobra, je lahko npr. tik ob primarnem viru cona 2 izjemoma varen prostor. Porazdelitev vnetljivih snovi v zraku je odvisna od gibanja zraka. V močnem vetru se lahko hlapi že tik ob intenzivnem viru nevarnosti razredčijo pod SME, v brezvetrju pa lahko že majhen izpust vnetljivih hlapov povzroči precej velik in trajen oblak eksplozivne zmesi. To pomeni, da ima opredelitev ventilacije kot dobra, slaba ali zmerna smisel le, če ob intenziteti ventilacije navedemo tudi intenziteto vira vnetljivih snovi. Določitev con se lahko dodatno zaplete ob t. i. večstopenjskih virih. Takšen vir je npr. iztočna pipa na posodi z vnetljivo tekočino, ki je namenjena za vzorčenje. Ob normalnem delovanju je izpust vnetljivih hlapov sorazmerno majhen, ob okvari pa lahko izteče velika količina vnetljive tekočine. V takšnih in podobnih primerih je ustaljena praksa, da je ožja okolica pipe cona 1 (včasih tudi cona 0), širša okolica pa cona 2 (cona 1). 3.2 VIRI VNETLJIVIH PLINOV IN HLAPOV TER GORLJIVEGA PRAHU Vnetljivi hlapi in plini ter gorljiv prah lahko v atmosfero pridejo na različne načine. Glede pogostosti, s katero se emisija pojavlja, delimo vire vnetljivih snovi v tri skupine, in sicer na: trajne vire, npr. gladina vnetljive tekočine in stalno delujoče presipanje prahu, ki trajno, pogosto ali za daljša časovna obdobja puščajo vnetljive hlape in pline ali naredijo vrtinec gorljivega prahu; primarne vire, npr. oddušniki tehnoloških posod in sipni lijaki tehnoloških posod, ki hlape in pline ter prah z okolico puščajo občasno med normalnim obratovanjem; sekundarne vire, npr. tesnjene spoje, ki hlape, pline ali prah v okolico puščajo le ob okvarah. 3.3 DOLOČITEV CON V PROSTORIH, OGROŽENIH Z GORLJIVIM PRAHOM Te cone določamo nekoliko drugače kot v prostorih, ogroženimi s plini. Notranjost naprav, v katerih se prah lahko zvrtinči, je po navadi cona 20. Okolice odprtin, skozi katere se pretresa prah, so po navadi cona 21, širše okolice postrojev, kjer ni mogoče z gotovostjo preprečiti nastanka prašnih oblakov, pa so po navadi cona 22. Posebej je treba biti previden pri zahtevah za ventilacijo. Ventilacija ima lahko v prostorih, ogroženimi z gorljivim prahom, nasprotni učinek kot v prostorih, ogroženimi z vnetljivimi plini. Intenzivno prezračevanje (posebej če je občasno) Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 6 od 37

15 lahko zelo poveča možnosti, da se usedli prah zvrtinči in s tem poveča eksplozijsko ogroženost (Seminar o protieksplozijski zaščiti, 2011). 3.4 DOKUMENTACIJA Dokumentacija z določitvijo eksplozijske ogroženosti prostorov oz. con je sestavni del tehnične dokumentacije vsakega eksplozijsko ogroženega obrata. Skladno s predpisi mora biti postopek določitve con ustrezno dokumentiran v elaboratu eksplozijske ogroženosti. Dokumentacija mora vsebovati: podatke o uporabljenih vnetljivih snoveh; ocene in izračune o emisiji in disperziji vnetljivih snovi; oceno prezračevanja glede na pričakovane emisije vnetljivih snovi; situacijski načrt con z vrisanimi postroji in viri vnetljivih snovi. 3.5 EKSPLOZIVNA ZMES Eksplozivna zmes plinov, hlapov, megle ali prahu z zrakom je zmes, v kateri se po vžigu plamen širi spontano. Če je temperatura vnetljive tekočine pod plameniščem, ne more nastati eksplozivna zmes hlapov z zrakom, lahko pa nastane eksplozivna zmes kapljic tekočine z zrakom. Eksplozivna megla lahko nastane, če so kapljice tako drobne, da dalj časa ostanejo v zraku. Šteje se, da megla lahko nastane, če imajo kapljice premer manjši od 0,5 mm. Gorljiv prah se iz odprtih presipov lahko širi po prostoru, kjer se poseda, in ob sunku prepiha lahko posedli gorljivi prah tvori eksplozivno zmes. 3.6 EKSPLOZIVNE ATMOSFERE To so zmesi vnetljivih snovi v obliki plinov, hlapov ali megle prahu z zrakom v atmosferskih razmerah, v katerih se po vžigu plamen razširi na celotno nezgorelo zmes. Pod atmosferskimi razmerami razumemo tlak od 0,8 do 1,1 bara in temperaturo zmesi od 20 ºC do +60 ºC ter zrak, nenasičen s kisikom. Potencialno eksplozivna atmosfera je atmosfera, ki lahko postane eksplozivna zaradi lokalnih ali obratovalnih razmer. 3.7 SPODNJA IN ZGORNJA MEJA EKSPLOZIVNOSTI Eksplozivna atmosfera nastane, če je koncentracija vnetljive ali gorljive snovi v zraku med spodnjo in zgornjo mejo eksplozivnosti. Če je koncentracija vnetljive snovi premajhna, potem plamen ne more vzdrževati presežka kisika, predvsem pa z dušikom v zraku delujeta kot balast in zgorelo zmes učinkovito hladita. Zato zgorela zmes ne more segreti še nezgorele zmesi nad temperaturo vžiga in plamen ugasne. Podobno je pri veliki koncentraciji vnetljive snovi v zraku. Za popolno izgorevanje je Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 7 od 37

16 premalo kisika, zato presežek vnetljivih hlapov skupaj z dušikom deluje kot učinkovit hladilnik. Za večino vnetljivih plinov, tekočin in gorljivega prahu je spodnja meja eksplozivnosti nekaj deset gramov na kubični meter. Slika 4: Prikaz Spodnje in zgornje meje eksplozivnosti (Vir: TEMPERATURA VŽIGA (VNETIŠČE) Je najnižja temperatura, pri kateri se ob določenih pogoji vnetljiva zmes vname. To ni konstanta snovi, ampak je zelo odvisna od načina določanja. Vnetišče je osnova za določanje temperaturnih razredov (T1 T6). Temperaturni razred ali vžigni temperaturi od T1 do T6. Temperaturni razred Temperatura vžiga (ºC) T 1 Od T 2 Od 300 do T 3 Od 200 do T 4 Od 135 do T 5 Od 100 do T 6 Od 85 do Dovoljena temperatura segrevanja (ºC) Tabela 1: Spodnje dovoljene temperature vžiga (Vir: Stošić, 2008) Naslednji pomembni kriterij je koncentracija vnetljive snovi. Vnetljivi plini ali hlapi so v zmesi z zrakom eksplozivni le znotraj nekega območja koncentracij. Meje tega območja oz. meje eksplozivnosti so običajno podane v volumenskih odstotkih plinov ali hlapov v zmesi z zrakom in so pri atmosferskih pogojih približno neodvisne od temperature zmesi. To niso fizikalne lastnosti snovi, pač pa varnostno tehnične karakteristike. Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 8 od 37

17 Za gorljivi prah na tak način ni mogoče navesti varnostno tehničnih podatkov, ker ne označujejo lastnosti snovi, ampak so močno odvisni od velikosti prašnih delcev in vlažnosti. Običajno lahko prah z zrakom tvori eksplozivno zmes, če vsebuje delce, manjše od 0,5 mm, spodnje meje eksplozivnosti pa so pri koncentracijah prahu velikosti od 10 g/m³ do 100 g/m³. 3.9 PLAMENIŠČE To je prvi kriterij, po katerem ocenjujemo eksplozijske in požarne nevarnosti vnetljivih tekočin. Plamenišče je najnižja temperatura, pri katri se pod definiranimi pogoji nad tekočino (pri tlaku 1013 mbar) razvije taka množina hlapov, da nastane vnetljiva zmes hlapov z zrakom, ki jo vir vžiga lahko vname. Na osnovi plamenišča so vnetljive tekočine razdeljene v nevarnostne razrede. Skupine gorljivih plinov in vnetljivih par po kriterijih glede na prebojni vžig in potrebno energijo električne iskre delimo na eksplozivne skupine A, B in C. Lahko vnetljive tekočine pod plameniščem 38 ºC delimo na tri podskupine. Skupina I: I A tekočine s plameniščem pod 23 ºC in vreliščno temperaturo pod 38 ºC; I B tekočine s plameniščem pod 23 ºC in vreliščno temperaturo nad 38 ºC; I C tekočine od 23 ºC do 38 ºC. Skupina II: tekočine s plameniščem od 38 ºC do 60 ºC. Skupina III: tekočine s plameniščem nad 60 ºC in se delijo na dve podskupini: o III A tekočine s plameniščem od 60 ºC do 93 ºC; o III B tekočine s plameniščem nad 93 ºC. Namen Eksplozivna MESR (mm) Vnetljive zmesi skupina Rudnik (I) I Samo metan II A > 0,9 Industrija (II) II B 0,5 0,9 II C < 0,5 Vse zmesi Tabela 2: Eksplozivne skupine po maksimalnem eksperimentalnem varnostnem razponu (Vir: Stošić, 2008) Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 9 od 37

18 Primer označevanja: Slika 5: Znak protieksplozijske zaščite: črki Ex v šesterokotniku (Vir: Ex d II A T3 naprava, namenjena za industrijo z navedbo vrste zaščite, področja uporabe, skupine plinov in temperaturnega razreda (Seminar o protieksplozijski zaščiti, 2011). 4 ELEKTRIČNE NAPRAVE Električne naprave so naprave, ki v celoti ali delno uporabljajo električno energijo, npr. naprave za proizvodnjo, prenos, razdelitev, shranjevanje, merjenje, regulacijo, pretvarjanje in porabo električne energije in naprave za telekomunikacijsko tehniko. Pri električnih napravah so lahko pri nizkih napetostih viri vžiga električne iskre (nastale pri spajanju ali razdvajanju kontaktov) in vroče površine. Lahko pa se pri električnih napravah pojavijo tudi drugi viri vžiga, npr. mehansko nastale iskre. Vgraditev prav vse opreme v eksplozijsko ogrožen del obrata v praksi skoraj nikoli ni izvedljivo, ker bi to razumno oviralo normalno izvajanje tehnoloških postopkov. Klub temu pa ni smiselno v eksplozijsko ogrožene prostore vgraditi vsega, kar nam pride na misel (čeprav bi oprema tehnično ustrezala pogojem cone), ampak je treba dobro premisliti, kaj je zares treba vgraditi v eksplozijsko ogrožene prostore in kaj je lahko vgrajeno izven eksplozijsko ogroženih prostorov. Oprema mora biti inštalirana v skladu z njeno dokumentacijo. Zagotoviti je treba, da so zamenljivi elementi ustreznega tipa in nazivnih vrednosti. Ob zaključku postavitve mora biti opravljen začetni pregled opreme in inštalacij v skladu s standardom IEC UKREPI Področje naprav za potencialno eksplozivne atmosfere določa Pravilnik o protieksplozijski zaščiti (Uradni list RS, št. 102/00, 91/02 in 16/08). Usklajen je z zahtevami direktive ES o opremi in zaščitnih sistemih, namenjenih za uporabo v Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 10 od 37

19 potencialno eksplozivnih atmosferah 94/9ES, in direktivo o minimalnih zahtevah za izboljšanje varnosti in varovanje zdravja delavcev, ki so ogroženi zaradi eksplozivnih atmosfer 1999/92/ES. Standardom ustrezna certificirana protieksplozijsko zaščitena naprava za potencialno eksplozivne atmosfere je prvi izmed pogojev za varno obratovanje. Za vgraditev protieksplozijsko zaščitenih električnih naprav velja standard SIST EN Zelo pomembno za varnost je tudi ustrezno vzdrževanje električnih naprav. 4.2 PROTIEKSPLOZIJSKA ZAŠČITA ELEKTRIČNIH NAPRAV ZA POTENCIALNO EKSPLOZIVNE ATMOSFERE S tem področjem protieksplozijske zaščite se najpogosteje srečujemo v praksi na eksplozijsko ogroženih objektih. V standardih in literaturi je protieksplozijska zaščita električnih naprav dobro opisana, zato navajam le vrste in osnovne principe. Protieksplozijska zaščita neelektrične Ex-opreme je podrobneje opisana v gradivu za ne električno opremo. Električna oprema mora biti izbrana tako, da najvišja temperatura na njeni površini ne bo dosegla temperature vžiga katerega koli plina, hlapov ali prahu, ki bi bil lahko prisoten med delovanjem. Če označba električne opreme ne vključuje obsega temperature okolice, se smatra, da je oprema načrtovana za uporabo v temperaturnem območju od 20 ºC do +40 ºC. Če označba na električni opremi vključuje obseg okoliške temperature, je oprema načrtovana za uporabo na navedenem temperaturnem obsegu. Če je okoliška temperatura zunaj temperaturnega obsega ali če so prisotni drugi dejavniki, ki vplivajo na temperaturo, npr. procesna temperatura ali izpostavljenost sončni svetlobi, je treba upoštevati ta vpliv na opremo, sprejeti ukrepi pa morajo biti dokumentirani (Seminar o protieksplozijski zaščiti, 2011). Neprodirni okrov d: Vsi deli, ki lahko povzročijo vžig eksplozivne atmosfere, so zaprti v ohišje. To je konstruirano tako, da zdrži tlak eksplozije, ki bi nastala v njem, eksplozija pa se ne more razširiti v eksplozivno atmosfero izven naprave. Ohišje ni plinotesno, ampak ima odprtine zaščitne reže, ki služijo kot tlačna razbremenitev. V režah se izstopni plini tako ohladijo, da ne morejo vžgati eksplozivne atmosfere v njeni okolici. Povečana varnost e: Princip delovanja te zaščite temelji na zagotavljanju velike zanesljivosti pri preprečevanju čezmernega segrevanja in nastanek isker ali električnega loka Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 11 od 37

20 na notranjih ali zunanjih delih naprave. Pri teh moramo biti pozorni na dobro konstrukcijo, povečano izolacijo, varovanje proti odvitju, varovanje pred preobremenitvijo, zanesljiv priključek posameznih vodnikov in ustrezno mehansko zaščito. Lastna varnost i: Princip delovanja te zaščite temelji na lastnovarnem tokokrogu, v katerem ne more priti niti do termičnih efektov niti isker, ki bi lahko povzročile vžig eksplozivne atmosfere. Nadtlak p: Princip delovanja te zaščite temelji na vzdrževanju nadtlaka znotraj električne naprave, s tem pa je preprečeno prodiranje eksplozivne atmosfere iz okolice v napravo. Polnjenje z zalivnimi masami m: Princip delovanja te zaščite temelji na zalivanju z ustrezno zalivno maso, ki prepreči posameznim delom v napravi vžig eksplozivne atmosfere. Polnjenje v olju o: Princip delovanja te zaščite temelji na potopitvi električnih delov ali proizvodov v olje. Potopitev v olje preprečuje vžig eksplozivne atmosfere na površini olja ali v okolici naprave. Polnjenje s peskom q: Princip delovanja te zaščite temelji na polnitvi drobnozrnatega materiala v ohišju in zagotavljanja, da v ohišju nastali električni lok ne vžge eksplozivne atmosfere okrog ohišja. Zagotovljeno mora biti tudi, da se ohišje ne pregreje nad dovoljeno temperaturo. Naprave»n«: Princip delovanja temelji na zahtevah, ki jih morajo te naprave izpolnjevati pri konstrukciji naprav zaščite»n«, in sicer so to stopnja mehanske zaščite, plastična ohišja in plastični deli tega ohišja, mehanska odpornost, uvodi kablov, električna trdnost ter plazilne in zračne razdalje med deli pod napetostjo. Dodatno morajo izpolnjevati še posebne zahteve za varovalke, pribor, svetilke, instrumente in naprave za male moči, vtiče in vtičnice itd. Tabela 3: Oznake pri protieksplozijski zaščiti (SIST EN 60079, 2007) (Vir: Hribar, 2011) 5 ZAŠČITA PROTI STATIČNI ELEKTRINI Elektrostatične razelektritve so eden najpogostejših virov vžiga eksplozivne atmosfere pri nesrečah v industriji, zato je treba dosledno izvajati ustrezne ukrepe, ki so navedeni v dokumentu SIST TP CLC/TP Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 12 od 37

21 5.1 PREVODNIKI V EKSPLOZIJSKO OGROŽENIH PROSTORIH Naelektreni prevodniki se razelektrijo z iskro, ki ima veliko sposobnost vžiga. Naelektreni prevodniki v eksplozijsko ogroženih prostorih bi bili veliko tveganje, zato z ustreznimi ukrepi preprečujemo nevarne naelektritve. Vsi prevodniki v eksplozijsko ogroženih prostorih morajo biti ozemljeni, pri čemer ozemljitvena upornost tehnološke opreme ne sme presegati 1 MΩ. Za stalno vgrajene prevodnike te zahteve ni težavno izpolniti. Pri premičnih prevodnikih, kjer trajna kabelska povezava z zemljo ni možna, pa je precej več težav. Ustrezna rešitev je, da so med izvajanjem tehnoloških postopkov premični prevodni predmeti ozemljeni z razstavljivimi kabelskimi povezavami, med prevažanjem pa preko prevodnih koles in tal. Zahteve za prevodne predmete se nanašajo tudi na osebje. Ozemljitvena upornost osebja v eksplozijsko ogroženih prostorih ne sme presegati 100 MΩ, kar je treba zagotoviti s prevodno obutvijo ter prevodno in ozemljeno površino. 5.2 IZOLATORJI (UMETNE MASE) V EKSPLOZIJSKO OGROŽENIH PROSTORIH Naelektreni izolatorji se običajno razelektrijo z grmičasto razelektritvijo, ki lahko vžge eksplozivne atmosfere plinov in hlapov ter hibridne zmesi. Izolatorjev ni možno ustrezno ozemljiti, zato se na njih lahko kopiči elektrostatični naboj. Zaščitni ukrepi ciljajo na omejitev velikosti izpostavljenih površin, ki se lahko naelektrijo, s čimer se preprečijo nevarne razelektritve. Dovoljena velikost izpostavljenih neprevodnih površin je odvisna od vrste cone in skupine plinov. CONA Največja površina (cm²) 2 A 2 B 2 C Ni omejitev, če razelektritve med normalnim obratovanjem niso verjetne Tabela 4: Največje dovoljene površine (Vir: Kolpa d.d., 2008) Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 13 od 37

22 Izpostavljene neprevodne površine so lahko štirikrat večje, če je neprevodna površina v ozemljenem okvirju in če ni nevarnosti za razširjajoče grmičaste razelektritve (če ni intenzivnih procesov naelektritev). Za tanke podolgovate predmete iz neprevodnih materialov (npr. cevi) veljajo naslednje omejitve: CONA Največji premer (cm²) 2 A 2 B 2 C 0 0,3 0,3 0,1 1 3,0 3,0 2,0 2 Ni omejitve Tabela 5: Največji dovoljeni premeri tankih predmetov. (Vir: Kolpa d.d., 2008) Tanki podolgovati predmeti ne smejo tvoriti širokih neprevodnih površin, npr. s povezovanjem v šope ali z navijanjem v kolute. Treba je tudi upoštevati, da se po neprevodnih cevovodih v conah 0, 1 in 2 ne sme pnevmatsko transportirati prahu ali pretakati neprevodnih tekočin, če niso preprečene razelektritve v zunanjosti cevovoda. Prevodne površine so lahko prevlečene s tankim izolatorjem, katerega debelina ne sme presegati 2 mm za skupini 2 A in 2 B oz. 0,2 mm za skupino 2 C. Pri tem veljajo naslednje omejitve: ne sme biti pogosto ponavljajočih se naelektritev; ne sme biti možnosti za razširjajoče grmičaste razelektritve; neprevodna plast ne sme biti iz fluoriranega polimera. 5.3 ROKOVANJE S TEKOČINAMI V EKSPLOZIJSKO OGROŽENIH PROSTORIH Elektrostatične naelektritve nastajajo pri pretakanju, razprševanju in mešanju tekočin. Z ustreznimi ukrepi je treba preprečiti prevelike naelektritve in dolgotrajno kopičenje naboja. Hitrosti pretakanja tekočin, zlasti emulzij in suspenzij neprevodnih tekočin, je treba omejiti. Pri neprevodnih tekočinah je največkrat potrebna omejitev hitrosti na 1 m/s. To omejitev je v nekaterih primerih dovoljeno prekoračiti, vendar ob možni prisotnosti eksplozivne zmesi hitrost nikdar ne sme presegati 7 m/s. Treba je Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 14 od 37

23 zagotoviti trajni stik tekočine z ozemljitvijo. To velja tudi v primerih, ko se tekočina pretaka po neprevodnih cevovodih. Slika 6: Naelektritev in preskok iskre (Vir: ROKOVANJE S PRAHOM V EKSPLOZIJSKO OGROŽENIH PROSTORIH Postopki s prahom skoraj brez izjeme povzročajo nastanek statičnih naelektritev in razelektritev. Razelektritve prahu so za vžig suhega prahu lahko nevarne, če razelektritve nastanejo na velikem nasipu prahu in če je prah zelo neprevoden. Nevarnost vžiga je možno oceniti iz podatkov o granulaciji in minimalni energiji vžiga prahu ter velikosti silosa oz. posode, v katero se prah transportira. Po metodah, opisanih v standardu, je treba glede na lastnosti prahu določiti največjo dopustno velikost silosa, v katerega se transportira prah. Predvsem pnevmatski transport prahu lahko povzroča ekstremne naelektritve. Te lahko ob prisotnosti tankih plasti izolacije vodijo do razširjajočih grmičastih razelektritev, ki lahko vžgejo čiste prašne eksplozivne zmesi. Zato sistemi, kjer zaradi postopkov s prahom nastajajo intenzivne naelektritve, ne smejo imeti tankih neprevodnih oblog. Postopki s prahom so lahko zelo tvegani v prisotnosti plinov ali hlapov vnetljivih tekočin, kjer postopki s prahom praviloma povzročajo nastanek statičnih razelektritev, ki lahko vžgejo plinske in hibridne eksplozivne zmesi. Pogosto je edina ustrezna rešitev izvajanje postopkov v internih pogojih (Seminar o protieksplozijski zaščiti, 2011). Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 15 od 37

24 6 ZAKONODAJA V objektu, kjer se uporabljajo vnetljive tekočine ali gorljivi plini, se morajo izvajati preventivne zaščitne mere varovanja pred eksplozijo objekta, naprav in osebja. Po predpisih (Ex-RL) ZH 1/10 se v industrijskih obratih smatrajo za nevarno količino že gorljive snovi, ki ustvarijo več kot 10 l eksplozivne atmosfere. S ciljem, da se izdela in izvaja učinkovit sistem varovanja pred eksplozijo, so v Zakonu o zaščiti pred požarom, Zakonu o varnosti in zdravju pri delu, Zakonu o varstvu pred naravnimi in drugimi nesrečami ter predpisih navedene zahteve za delovne in druge organizacije oz. delodajalca, da zagotovijo varnost in zdravje delavcev v objektih, ki jih ogrožajo požarno in eksplozivno nevarne snovi. Vodstvo in delavci, ki vodijo takšne proizvodne procese ali uporabljajo oz. rokujejo z napravami, v katerih so vnetljive tekočine ali gorljivi plini, morajo izvajati preventivne ukrepe zaščite varstva pred požarom in eksplozijo. Ravno tako se v 6. členu Zakona o eksplozivnih snoveh, vnetljivih tekočinah, gorljivih plinih ter drugih nevarnih snoveh navaja, da se mora v vseh objektih, kjer se hranijo ali uporabljajo vnetljive tekočine ali gorljivi plini, z vsemi možnimi preventivnimi varnostnimi ukrepi zagotoviti fizično in tehnično varovanje ter poskrbeti za varnost ljudi in materialnih dobrin. V objektih, kjer se proizvajajo, predelujejo, pretakajo, prevažajo ali hranijo vnetljive tekočine ali gorljivi plini, ni dovoljeno v conah, to je v prostoru, v katerem lahko pride do sproščanja hlapov vnetljivih tekočin v ozračje prostora, uporabljati naprav, ki povzročajo žar, plamen ali iskro in tudi ne kaditi. Pravilnik o protieksplozijski zaščiti je izdal minister za gospodarske dejavnosti v soglasju z ministrom za delo, družino in socialne zadeve. Usklajen je z zahtevami direktive ES o opremi in zaščitnih sistemih, namenjenih za uporabo v potencialno eksplozivnih atmosferah 94/9/ES, ter direktive o minimalnih zahtevah za izboljšanje varnosti in varovanje zdravja delavcev, ki so lahko ogroženi zaradi eksplozivnih atmosfer 1999/92/ES. 6.1 NEKAJ POMEMBNIH DOLOČIL PRAVILNIKA O PROTIEKSPLOZIJSKI ZAŠČITI 19. člen pravilnika o protieksplozijski zaščiti uradni list RS, št. 102/00 91/02 določa, da morajo biti ukrepi protieksplozijske zaščite opredeljeni v elaboratu eksplozijske ogroženosti Ugotavljanje skladnosti V Zakonu pravilnika o protieksplozijski zaščiti uradni list RS, št. 102/00 91/02 so pomembni naslednji členi: Certifikat o skladnosti elaborata eksplozijske ogroženosti 19. člen; Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 16 od 37

25 Certifikat o skladnosti vgraditve opreme v eksplozijsko ogroženih prostorih oz. izvedenih ukrepih protieksplozijske zaščite 21. člen; Certifikat o skladnosti vzdrževanja opreme v eksplozijsko ogroženih prostorih 22. člen; Certifikat o usposobljenosti 29. člen (za izvajalce, ki izvajajo vgraditev opreme, vzdrževanje opreme, servisiranje in popravila). 6.2 USPOSABLJANJE Delodajalec je dolžan zagotoviti takšen način usposabljanja delavcev, ki delajo ali se lahko pojavijo v eksplozijsko ogroženih prostorih znotraj ali zunaj stavb (pogosto ali le izjemoma), da prepreči posledice zaradi neustrezne usposobljenosti. Osebje se mora v rednih časovnih intervalih udeleževati izobraževanja ali usposabljanja. Usposobljenost je mogoče dokazati v okviru izobraževalnih tečajev in z ocenjevanjem v skladu z nacionalnimi pravili ali standardi ali pa v skladu z zahtevami uporabnika. V Sloveniji mora imeti podjetje, ki izvaja vgraditev opreme v eksplozijsko ogrožene prostore, certifikat o usposobljenosti za vgraditev Ex-opreme. To velja tudi za lastno službo vzdrževanja v obratu, če ta izvaja vgraditev. 7 OZEMLJITEV V EKSPLOZIJSKO OGROŽENIH PROSTORIH 7.1 IZENAČITEV POTENCIALA Za inštalacije v eksplozijsko ogroženih prostorih se zahteva izenačitev potencialov. Pri sistemih TN, TT in IT morajo biti vsi neizolirani in tuji prevodni deli povezani z vodnikom za izenačitev potenciala. Vezni sistem lahko vključuje zaščitne vodnike, kovinske kabelske vode, kovinske zaščitne cevi, jekleno kabelsko armaturo in kovinske dele ogrodij, ne sme pa vključevati nevtralnih vodnikov. Vijačni spoji morajo biti zavarovani pred samoodvijanjem in zaščiteni proti koroziji, ki bi lahko poslabšala učinkovitost povezave. Če so kabelske armature ali opleti ozemljeni zunaj eksplozijsko ogroženega prostora (npr. v kontrolni sobi), mora biti ta točka ozemljitve vključena v sistem za izenačevanje potencialov eksplozijsko ogroženega prostora. Če je kabelska armatura ozemljena samo zunaj eksplozijsko ogroženega prostora v sistemu TN, obstaja možnost, da na koncu armature v eksplozijsko ogroženem prostoru nastanejo nevarne iskre, zato je treba to armaturo ali oplet obravnavati kot neuporabljen vodnik. Neizoliranih prevodnih delov ni treba ločeno povezovati na sistem za izenačevanje potencialov, če imajo trdno zavarovan kovinski stik z deli ogrodja ali cevovodov, ki so povezani s sistemom za izenačitev potenciala. Tujih prevodnih delov, ki niso del ogrodja ali električne inštalacije (npr. Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 17 od 37

26 okviri vrat ali oken), ni treba povezovati s sistemom za izenačevanje potenciala, če ni nevarnosti razlik napetosti. Kabelske uvodnice s ščipalnim sistemom, ki objame ali stisne oplet žil ali oplet kabla, se smejo uporabljati za izenačitev potenciala. Kovinskih ohišij lastnovarnih ali energijsko omejenih naprav ni treba povezovati s sistemom za izenačitev potenciala, razen če je tako zahtevano v dokumentaciji naprave ali če gre za preprečevanje akumulacije statičnega naboja. Inštalacije s katodno zaščito ne smejo biti povezane s sistemom za izenačitev potenciala, razen če je sistem načrtovan posebej za ta namen. 7.2 SISTEM OZEMLJITVE TIPA TN Če je za sistemsko ozemljitev uporabljen tip TN, mora biti v eksplozijsko ogroženih prostorih uporabljen tip TN-S (z ločenim nevtralnim vodnikom N in zaščitnim vodnikom PE), kar pomeni, da nevtralni in zaščitni vodnik v eksplozijsko ogroženih prostorih ne smeta biti povezana skupaj ali kombinirana v en sam vodnik. Na vsaki prehodni točki sistema TN-C v sistem TN-S mora biti zaščitni vodnik priključen na vodnik za izenačitev potenciala v neogroženem prostoru. 7.3 SISTEM OZEMLJITVE TIPA TT Če je za sistemsko ozemljitev uporabljen tip TT (ločena ozemljitev za napajalni sistem in izpostavljene prevodne dele), mora biti zaščiten z napravo za diferenčen tok. Če je ozemljitvena upornost visoka, tak sistem morda ni uporaben in sprejemljiv. 7.4 SISTEM OZEMLJITVE TIPA IT Če je za sistemsko ozemljitev uporabljen tip IT (nevtralni vod izoliran od ozemljitve ali ozemljen prek dovolj visoke impedance), mora biti vgrajena naprava za nadzor izolacije, ki pokaže prvo napako na ozemljitvi. Če prva napaka ni odpravljena, naprava ne bo zaznala naslednje napake na isti fazi, kar lahko privede v nevarno situacijo (Seminar o protieksplozijski zaščiti, 2011). 8 LASTNA VARNOST V EKSPLOZIJSKO OGROŽENIH PROSTORIH: EX I Lastna varnost je vrsta protieksplozijske zaščite, primerna za izdelavo električnih naprav, ki ne trošijo ali prenašajo velike električne moči. Večina lastnovarnih električnih naprav so elektronski merilniki, kontrolniki in elektronske signalne naprave. Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 18 od 37

27 Začetki lastnovarne protieksplozijske zaščite segajo v obdobje tik pred prvo svetovno vojno. Leta 1913 je zaradi eksplozije metana v Valižanskem premogovniku nastala huda nesreča. Preiskava je pokazala, da je vžig metana najverjetneje povzročila električna iskra v nizkonapetostnem signalizacijskem sistemu, ki so ga uporabljali v premogovniku. Sistem je bil sestavljen iz zvonca, baterije in golih vodnikov, napeljanih vzdolž rovov. Ko je rudar kjer koli sklenil vodnika (npr. s kovinskim orodjem), je zvonec povezal z baterijo in sprožil signal. Pred nesrečo so mislili, da je ta nizkonapetostni sistem varen. Naknadne raziskave so pokazale, da lahko v določenih pogojih sistem z električno iskro vžge eksplozivno zmes metana z zrakom. Ugotovitve so spodbudile raziskave na področju vžigne zmogljivosti električnih isker. Nastala je tudi potreba po električnih napravah, ki z električno iskro ne zmorejo vžgati eksplozivnih zmesi. Protieksplozijsko zaščito, ki je nastala na teh temeljih, imenujemo lastna varnost. Lastnovarno protieksplozijsko zaščito podrobno obravnavajo naslednji standardi: SIST EN ; SIST EN ; SIST EN ; SIST EN ; SIST EN OSNOVE LASTNE VARNOSTI Eksplozivna atmosfera se z električno iskro vžge, če se pri tem sprosti dovolj energije. Potrebna količina energije je odvisna od vrste vnetljive snovi in njene koncentracije v zraku. Pri eksplozivnih zmeseh vnetljivega prahu z zrakom je ta energija odvisna tudi od granulacije prahu. Bistvo lastnovarne protieksplozijske zaščite je preprečiti vžig z zanesljivo omejitvijo sproščene energije pri preskoku iskre. Pri tem je treba upoštevati preneseno električno moč iz napajanja (ohmska komponenta), shranjeno magnetno energijo (induktivna komponenta) in shranjeno električno energijo (kapacitivna komponenta). Treba je preprečiti tudi nevarno segrevanje lastnovarne naprave, saj so vroče površine tudi lahko vir vžiga. Glede vžiga z električno iskro je teorija zelo jasna in preprosta: treba je omejiti moč in shranjeno električno ter shranjeno magnetno energijo v lastnovarnem tokokrogu. Čeprav je zamisel lastne varnosti zelo preprosta, je dejanska izvedba lastnovarnih naprav sorazmerno zapletena, saj mora lastnovarna protieksplozijska zaščita brezhibno delovati tudi ob okvarah naprave in inštalacij. Zaradi metode, s katero je dosežena lastna varnost, je treba zagotoviti, da ni ustrezno izvedena samo električna oprema, ki je izpostavljena eksplozivni atmosferi, temveč tudi vsa druga električna oprema, s katero je ta povezana. Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 19 od 37

28 8.2 LASTNOVARNE IN PRIDRUŽENE NAPRAVE Lastnovarna naprava Lastnovarna naprava je vgrajena v eksplozijsko ogroženem prostoru. Povsod v tokokrogu lastnovarne naprave mora biti zanesljivo preprečen nastanek vžiga zmožnih iskrišč. Noben del lastnovarne naprave ne sme niti ob okvarah z vročo površino vžgati eksplozivne zmesi. Lastnovarna naprava je lahko samostojna, torej z notranjim lastnovarnim virom energije, ali pa je predvidena za priključitev na pridruženo napravo Pridružena naprava Značilno za pridruženo napravo je, da lahko hkrati vsebuje lastnovarne in nelastnovarne tokokroge. Pridružene naprave praviloma ne smemo vgraditi v eksplozijsko ogroženih prostorih. Izjema so le tiste pridružene naprave, ki so še dodatno protieksplozijsko zaščitene (npr. pridružena naprava, vgrajena v neprodirnem okrovu, zalita pridružena naprava z nelastnovarnimi priključki v povečani varnosti). Pridružene naprave lahko delujejo na dva načina. Pri prvem načinu z zanesljivim transformatorjem ali zanesljivim optosklopnikom (včasih tudi z zanesljivim kondenzatorjem) zagotovimo zanesljivo galvansko ločitev med lastnovarnimi in nelastnovarnimi tokokrogi. Ob okvari se električna moč, tok in napetost ne morejo nevarno prenašati v lastnovarni tokokrog. Pri drugem načinu z zanesljivo varnostno bariero omejimo električno moč, tok in napetost v lastnovarnem vezju. Ob okvari troši električno moč varnostna bariera ali pa jo spelje nazaj v omrežje. 8.3 STOPNJA ZAŠČITE LASTNOVARNIH TOKOKROGOV Lastnovarni tokokrog je uvrščen v eno od stopenj zaščite, in sicer v stopnjo zaščite 1 A, 1 B ali 1 C, in mora ustrezati mednarodnemu standardu IEC Kriterij, po katerem lastnovarni tokokrog uvrstimo v ustrezno stopnjo zaščite, je zanesljivost delovanja lastne varnosti in s tem povezana verjetnost za nastanek vira vžiga. Lastnovarni tokokrog s stopnjo zaščite I A ne sme vžgati eksplozivne zmesi niti ob normalnem delovanju niti ob delovanju z upoštevanjem najbolj neugodne kombinacije neštevnih okvar niti ob delovanju z upoštevanjem posameznih števnih okvar in hkrati najbolj neugodne kombinacije neštevnih okvar niti ob delovanju z Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 20 od 37

29 upoštevanjem vseh kombinacij dveštevnih okvar in hkrati najbolj neugodne kombinacije neštevnih okvar. Lastnovarni tokokrog s stopnjo zaščite I B ne sme vžgati eksplozivne zmesi niti ob normalnem delovanju niti ob delovanju z upoštevanjem najbolj neugodne kombinacije neštevnih okvar niti ob delovanju z upoštevanjem posameznih števnih okvar in hkrati najbolj neugodne kombinacije neštevnih okvar. Lastnovarni tokokrog s stopnjo zaščite I C ne sme vžgati eksplozivne zmesi ob normalnem delovanju in upoštevanju najbolj neugodne kombinacije neštevnih okvar. 8.4 INŠTALACIJE LASTNOVARNIH TOKOKROGOV Za vgraditev lastnovarnih in pridruženih naprav velja, da vgraditev ne sme poslabšati lastnovarne protieksplozijske zaščite. To mora zanesljivo veljati tudi ob okvarah inštalacij in okvarah ostalih električnih naprav v obratu. Lastnovarne tokokroge zato ustrezno zaščitimo in izoliramo od ostalih naprav in inštalacij. Pri tem je najpomembnejše, da sistem priključitve zagotavlja ustrezno zaščito pred vdori visokih napetosti in velikih tokov v lastnovarne tokokroge. 8.5 OZEMLJITEV LASTNOVARNIH TOKOKROGOV Potreba po ozemljitvi lastnovarnih tokokrogov temelji na osnovah lastne varnosti. Doseči je treba zanemarljivo majhno verjetnost za pojav nevarno visoke napetosti in nevarnega toka v lastnovarnih tokokrogih. Prvi ukrep je zanesljiva nizkoohmska povezava določene točke lastnovarnega tokokroga z določeno točko zemlje. Pravilna izbira točke v lastnovatnem tokokrogu zagotavlja, da tok ob napaki v lastnovarnem tokokrogu ne teče v eksplozijsko ogrožen prostor, ampak se že v varnem prostoru usmeri na zemljo. Pravilna izbira točke zemlje zagotavlja, da se ob možni okvari močnostnih naprav potencial lastnovarnega tokokroga praktično ne spremeni in ostane na varnem nivoju. Drugi ukrep je zanesljiva galvanska ločitev med vsemi ostalimi deli lastnovarnega tokokroga in lokalno zemljo. Lastnovarni tokokrog je lahko z zemljo povezan samo v eni točki. S tem je zagotovljeno, da potencialne razlike med lokalnimi zemljami ne morejo poganjati izenačevalnih tokov vzdolž lastnovarnih tokokrogov. Lastnovarni tokokrogi so lahko izolirani od zemlje ali povezani v eni točki na sistem za izenačitev potencialov, če ta obstaja v celotnem prostoru, v katerem so inštalirani lastnovarni tokokrogi. Inštalacijska metoda mora biti izbrana glede na funkcionalne zahteve tokokrogov in v skladu z navodili proizvajalca. Več kot ena povezava Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 21 od 37

30 tokokroga z zemljo je dovoljena, če je tokokrog galvansko ločen na podtokokroge, od katerih je vsak ozemljen samo v eni točki. Pri lastnovarnih tokokrogih, ki so izolirani od zemlje, je treba upoštevati nevarnost elektrostatične naelektritve. Povezava z zemljo prek upora z upornostjo več kot 0,2 MΩ, npr. za odvod elektrostatičnega naboja, se smatra za ozemljitev. Lastnovarni tokokrogi morajo biti ozemljeni, če je to potrebno iz varnostnih razlogov, npr. v inštalacijah z ločilnimi členi brez galvanske ločitve. Lahko so ozemljeni, če je to potrebno iz funkcionalnih razlogov, npr. pri varjenih termočlenih. Če lastnovarna naprava ne prenese napetostnega prebojnega preizkusa z vsaj 500 V efektivne izmenične napetosti proti zemlji v skladu z mednarodnemu standardu IEC , se privzame, da je naprava povezana z zemljo. Slika 7: Primer premostitve upora za omejitev toka (Vir: SIQ, 2011) Slika 6 kaže, kako lahko v neustrezno inštaliranem lastnovarnem tokokrogu nastane vir vžiga. Dve napaki premostitvi lastnovarnega vodnika na lokalno zemljo (F1 in F2) lahko premostita upor, ki omejuje tok v lastnovarnem tokokrogu. Premostitev F1 lahko nastane znotraj lastnovarne naprave (običajno števna napaka), premostitev F2 pa v lastnovarni napeljavi med pridruženo in lastnovarno napravo (neštevna napaka). Iz tega sledi, da lahko z eno samo števno napako izolirani lastnovarni tokokrog ostane brez ustrezne omejitve toka. Nevarni situaciji se lahko izognemo na tri načine. Prvi način je, da upor za omejitev toka vgradimo tudi v negativno napajalno linijo. V tem primeru premostitvi F1in F2 ne povzročita nevarnega stanja, saj upor na negativni liniji omeji tok v ogroženem prostoru. Če podobni premostitvi, kot sta na pozitivni liniji, nastaneta tudi na Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 22 od 37

31 negativni liniji, v ogroženem prostoru ne teče tok, saj je lastnovarna zanka sklenjena. Slabost te rešitve je, da je pogosto zaradi povsem funkcionalnih razlogov neizvedljiva. Dodatni upor namreč pogosto poveča upornost lastnovarnega tokokroga čez mejo, pri kateri bi naprava lahko delovala. Druga rešitev je, kot je prikazano na sliki 7, je zanesljiva. Gre za nizkoohmsko ozemljitev negativne linije. Premostitvi F1in F2 v tem primeru vsaka zase ne predstavljata nevarnega stanja. Če premostitvi nastaneta hkrati, je zelo verjetno, da je upornost poti F1 EN (pot po varnem prostoru) veliko manjša od upornosti poti F1 F2 EN (pot po ogroženem prostoru). Verjetnost je tam večja, čim bolj je ozemljitev E zanesljiva in nizkoohmska. V tem primeru skoraj ves tok napake teče po varni poti F1 EN, po ogroženem prostoru pa le nenevarno majhen del. Tretja možnost je zanesljiva izvedba lastnovarnega napajalnika, tako da premostitve F1 ni treba upoštevati niti kot števno napako. Slika 8: Nizkoohmska ozemljitev negativne linije (Vir: SIQ, 2011) 8.6 OZEMLJITEV BARIER Bariera deluje tako, da tok napake, ki ga ob okvari poganja previsoka napetost na lastnovarni strani bariere, spelje nazaj na izvor napetosti. Način ozemljitve prikazuje slika 8. Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 23 od 37

32 Slika 9: Način ozemljitve bariere (Vir: SIQ, 2011) Previsoka napetost na nelastnovarni strani bariere lahko nastane na dva načina. Prvi način je kratek stik med sekundarnim navitjem transformatorja in bariero (npr. kratek stik v napetostnem stabilizatorju). V tem primeru je na vhodu v bariero izmenična napetost enaka nazivni napetosti sekundarnega navitja transformatorja, seveda z upoštevanjem toleranc. Drugi način je direkten vdor omrežne napetosti na vezje med sekundarnim navitjem in bariero (slika 9). V tem primeru se na vhodu v bariero pojavi omrežna napetost. Slika 10: Primer pojavljanja omrežne napetosti na vhodu (Vir: SIQ, 2011) Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 24 od 37

33 V obeh primerih lahko varnostna bariera pravilno deluje le, če je zagotovljena zanesljiva nizkoohmska povezava med negativno vejo bariere in zemljo. Delovanje bariere prikazuje slika 10. Napetost napake je izmenična z amplitudo 325 V (AC 230 V) in niha okoli 0 V. Ko napetost zaniha v pozitivno smer, Zener dioda prevaja v zaporni smeri (prevajanje se sproži pri razliki napetosti), ko pa napetost zaniha v negativno smer, Zener dioda prevaja v prevodni smeri (prevajanje se sproži pri razliki napetosti približno 0,6 V). Tok napake ne teče po ogroženem prostoru niti se napetost v lastnovarnem tokokrogu v ogroženem prostoru ne poviša na nevarno raven. Slika 11: Zanesljiva nizkoohmska povezava (Vir: SIQ, 2011) Slika 12: Bariera, ki je nizkoohmsko povezana na zemljo (Vir: SIQ, 2011) Delovanje bariere je podobno pri kratkem stiku med sekundarnim navitjem transformatorja in lastnovarno stranjo bariere. Zmotno je mnenje, da bi bariera lahko Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 25 od 37

34 delovala tudi brez zanesljive ozemljitve, saj je negativna linija kratko sklenjena s sekundarnim navitjem. Na prvi pogled bi v tem primeru bariera lahko zanesljivo sklenila sekundarno navitje in toku napake ne dovolila vdora v ogrožen prostor (slika 10). Vendar je treba upoštevati tudi možnost prekinitve negativnega vodnika med bariero in transformatorjem. Bariera lahko deluje le, če je negativni vodnik bariere zanesljivo nizkoohmsko povezan z zemljo (slika 11). 8.7 UDAR STRELE Če udari strela v eksplozijsko atmosfero, se ta vedno vžge. Do vžiga lahko pride tudi zaradi močnega segrevanja odvodnih poti strele ali nastalih isker. Na protieksplozijsko zaščito lahko vplivajo tudi poškodbe pridruženih naprav in naprav za kontrolo tehnoloških procesov. Posebej zahtevna je zaščita lastnovarnih tokokrogov pred posledicami udara strele. Ob direktnem udaru strele v lastnovarni tokokrog ni učinkovite zaščite, ker takrat ni možno preprečiti nastanka vira vžiga. Direktni udar strele v lastnovarni tokokrog je treba preprečiti s prestrezanjem strele z ustrezno izvedenimi lovilci strel. Pogosteje kot direktnemu udaru so lastnovarni tokokrogi izpostavljeni učinkom posrednega udara, zaradi katerega se lahko v kovinskih konstrukcijah in električnih tokokrogih pojavijo ogromne razlike potencialov. Tudi te lahko povzročijo vir vžiga, vendar je tu možna učinkovita zaščita, ki jo je treba izvesti. Strela ob udaru v zelo kratkem času v kovinsko konstrukcijo vsili ogromen električni tok. Kovinska konstrukcija se hitremu vsiljevanju toka upre z lastno induktivnostjo, zaradi česar se električni potencial na mestu udara močno poviša. Tipični dvig potenciala je nekaj deset kilovoltov. Splošna zahteva za eksplozijsko ogrožene prostore je, da mora biti nivo strelovodne zaščite po standardu SIST EN (Seminar o protieksplozijski zaščiti, 2011). 9 VGRADITEV IN VZDRŽEVANJE LASTNOVARNIH NAPRAV Zanemarljivo majhna verjetnost vžiga z lastnovarnimi napravami je zagotovljena le ob pravilni vgraditvi in ustreznem vzdrževanju. Cilja vgraditve in vzdrževanja mora biti vse naprave vgraditi in priključiti skladno zahtevam inštalacijskega standarda in skladno zahtevam proizvajalca. Zagotoviti je tudi treba, da neizogibni posegi vzdrževanja (pa tudi staranja naprave ter inštalacij) med življenjsko dobo naprave ne povečajo tveganja zaradi eksplozije. Najmanj predvidljive in zato najbolj nevarne so pri tem človeške napake. Če se protieksplozijska zaščita lastnovarnega sistema zmanjša na nevarno raven, smo lahko skoraj gotovi, da je to povzročila človeška Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 26 od 37

35 napaka. Človeške napake lahko razdelimo v dve zvrsti. Poznamo napake, ki jih povzroči poklicno osebje, in napake, ki jih povzroči nepoklicno osebje. Prvim se lahko izognemo z dobro usposobljenim osebjem, dobro izdelanimi postopki vzdrževanja in podrobnimi pregledi stanja po opravljenih inštalacijskih ali vzdrževalnih delih. Drugimi se je treba izogniti z ustreznimi ohišji in omaricami lastnovarnih inštalacij. Glede naprav po navadi ni težav, težje je s pogosto dolgimi lastnovarnimi napeljavami, ki so še posebej ranljive. Še tako usposobljeno osebje ne more opravljati svojega dela, če nima ustreznih informacij. Te informacije morajo biti podrobno in pregledno navedene v varnostni dokumentaciji opreme. Varnostna dokumentacija, ki mora biti hranjena na dostopnem mestu, je eden od osnovnih pogojev za ustrezno vzdrževanje. 9.1 NAMESTITEV IN PRIKLJUČITEV PRIDRUŽENIH NAPRAV V glavnih elektroomarah je pogosto več deset, včasih tudi preko sto, pridruženih naprav. Po zunanjem videzu so si pridružene naprave lahko zelo podobne, skoraj zagotovo pa se razlikujejo po električnih parametrih. Za dobro prakso velja, da je ob poziciji vsake pridružene naprave nedvoumno napisan tip in ne samo tehnološka oznaka. Te oznake so največkrat nameščene pri prvotni vgraditvi, zato zmanjšujemo možnost napake le pri vzdrževanju oz. zamenjavi dotrajanih elementov. Pred prvim zagonom obrata je nujen podroben pregled skladnosti povezav s projektom. Pri tem je treba brez izjeme preveriti vse lastnovarne tokokroge. Obvezno je, da so vse pridružene naprave na istem vodilu enako orientirane in da so na eni strani le priključki nelastnovarnih tokokrogov, na nasprotni pa le priključki lastnovarnih tokokrogov. Pri takem načinu montaže je lažje zagotoviti ustrezno ločitev lastnovarnih in nelastnovarnih tokokrogov. Tudi vsaka napaka v orientaciji pridružene naprave je na prvi pogled očitna, če so pridružene naprave nameščene na več sosednjih vodilih nasprotno orientirane. 9.2 PRIKLJUČITEV KABLOV Najvažnejše pri inštalacijskih kablih lastnovarnih tokokrogov je ustrezna ločitev od kablov nelastnovarnih tokokrogov, pomembna pa je tudi ločitev med različnimi lastnovarnimi tokokrogi. Čeprav oklopljeni kabli lastnovarnih tokokrogov lahko potekajo v istem kanalu kot nelastnovarni kabli, je bolje, da so lastnovarni in nelastnovarni kabli fizično ločeni. Zahteve za ločitev med različnimi lastnovarnimi tokokrogi niso tako stroge, saj so napetosti in tokovi v lastnovarnih tokokrogih zanesljivo navzgor omejeni in so veliko manjši od tistih v močnostnih kablih. Lastnovarni kabli morajo biti speljani v priključno omarico skozi ustrezne kabelske uvodnice, ki jih varujejo pred izvlekom. Ta zaščita je potrebna zaradi zagotavljanja zanesljive ločitve tokokroga od lokalne zemlje. Pri priključitvi v priključno omarico je treba paziti na ustrezne ločilne in plazilne razdalje ne samo med različnimi tokokrogi, ampak tudi med tokokrogi in lokalno zemljo. Zaradi tega je treba finožične Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 27 od 37

36 vodnike opremiti s kabelskimi čevlji in s kabla odstraniti le toliko izolacije, kot je nujno potrebno. Oplete kablov je treba izolirati npr. z uporabo termoskrčljivih božirk. Seveda morajo biti tudi priključki izvedeni zanesljivo in v skladu z dobro prakso. 9.3 PREGLEDI IN MERITVE Ustreznost lastnovarne protieksplozijske zaščite je zelo odvisna od ustreznosti inštalacije. Zato je pri vsaki novi inštalaciji pred zagonom obrata nujno potreben podroben in dosleden pregled dejanske izvedbe. Ta pregled vključuje tudi meritve izolacijskih upornosti lasnovarnih tokokrogov proti zemlji in drugim tokokrogom. Merilni postopki morajo biti vnaprej predvideni in načrtovani. Postopki pri merjenjih so lahko zelo poenostavljeni, če med meritvami v obratu še ni vnetljivih snovi (nekaterih meritev v prisotnosti vnetljivih snovi sploh ni možno varno izvesti). Posebno pozornost je treba posvetiti možnostim za okvare pridruženih naprav, npr. skrbno je treba premisliti, kaj sme biti priključeno med visokonapetostnim preizkusom izolacije. Samo po sebi je umevno, da merilnik v eksplozijsko ogroženem prostoru ne sme biti priključen na vodnike, ki jih preizkušamo z visoko napetostjo. Treba je prekiniti tudi priključitev pridruženih naprav. Če bi bil med preizkusom izolacije preizkušani tokokrog priključen na pridruženo napravo, lahko Zener diode uničimo med meritvijo (lastnovarne strani diode niso zaščitene z varovalko). Uničenja diod morda niti ne opazimo, saj to pogosto ne prizadene funkcionalnosti sistema, vendar pa sistem nima več omejitve napetosti, zato ni več lastnovaren. 9.4 VZDRŽEVANJE Pod pojmom vzdrževanje razumemo vsa opravila, ki se izvajajo na predmetu zato, da predmet obdržimo ali vrnemo v stanje, ki je v skladu z zadevnimi predpisi in standardi, in omogoča opravljanje zahtevanih funkcij brez nevarnosti za eksplozijo eksplozivne zmesi, v kateri predmet lahko deluje. Pregledi in vzdrževanje električnih naprav in inštalacij v eksplozijsko ogroženih prostorih morajo biti planirani, izvedeni in dokumentirani v skladu z zahtevami standarda SIST EN Osnovni pogoj za učinkovito in varno vzdrževanje lastnovarnih naprav je ustrezna dokumentacija, torej s strani pooblaščenih oseb ažuriran projekt izvedenih del, kateremu mora ustrezati dejansko stanje. Posebej v večjih obratih se pogosto zgodi, da kakšen lastnovarni merilni sistem funkcionalno odpove. Iskanje in servisiranje napake lahko poteka v ogroženem in nevarnem prostoru. Tudi če okvaro servisiramo v varnem prostoru, ne smemo pozabiti, da servisiramo tokokrog, ki posega v eksplozijsko ogrožen prostor. Uporaba kakršnih koli instrumentov, spajkalnikov itd. je v varnem prostoru na Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 28 od 37

37 priključenem lastnovarnem tokokrogu najstrožje prepovedana. Vsi posegi servisiranja ali zamenjave delov morajo biti odobreni s strani pooblaščene osebe. Pregledi po servisiranju in periodični pregledi inštalacij se razlikujejo od tistih pred prvim zagonom obrata. Bistvena razlika je, da je med periodičnimi pregledi praktično nemogoče zagotoviti zanesljivo odsotnost eksplozivne atmosfere. Zato pri teh pregledih ne moremo v obratu uporabljati skoraj nobenih instrumentov. Periodični pregledi so omejeni predvsem na vizualni pregled inštalacij. Predvsem je treba biti pozoren na stanje izolacije kablov in priključkov lastnovarnih tokokrogov. Poškodovane kable je treba v najkrajšem možnem času zamenjati, vendar na način, ki ne pomeni tveganja zaradi eksplozije. Vsekakor pa velja, da moramo v vsakem primeru, ko vnetljive snovi niso zanesljivo odstranjene, izvajati vse potrebne ukrepe pri delu v coni nevarnosti. Med periodičnimi pregledi je treba iskati in odpraviti tudi morebitne nepooblaščene spremembe inštalacij. Pregled je opravilo, ki predstavlja natančno pregledovanje predmetov brez razstavljanja ali z delnim razstavljanjem, če je le-to potrebno. Lahko je dopolnjen z dodatnimi opravili, kot so npr. meritve, s ciljem ugotoviti njihovo dejansko stanje. Vizualni pregled je pregled, s katerim ugotavljamo tiste okvare in pomanjkljivosti, ki jih vidimo s prostim očesom brez uporabe orodja in brez dodatne opreme za dostop. Primeri takšnih napak so: manjka vijak, kabel je potegnjen iz uvodnice, kabel je poškodovan, ozemljitvena vez je odtrgana, počen pokrov stikala ipd. Kontrolni pregled vsebuje vse, kar je zajeto že z vizualnim pregledom. Poleg tega se s tem pregledom ugotavljajo še dodatne napake, ki jih lahko odkrijemo samo z uporabo orodja in opreme za dostop, npr. lestev. Kontrolni pregled ne zahteva odpiranja ohišij ali ločevanja od napetosti. Primeri takšnih napak so: nepritrjeni vijaki, manjkajoče vzmetne podložke, kontrola zapornih loput v sistemu ventilacije, kontrola delovanja indikatorjev plina ipd. Podrobni pregled vsebuje vse, kar je zajeto s kontrolnim pregledom. Napravo lahko ločimo od napetosti in odpremo. Primeri takšnih pregledov so: kontrola spojev na priključnih sponkah, kontrola blokade ohišja Ex-naprave, kontrola korozije zaščitnih rež, kontrola bimetalnih relejev pri elektromotorju ipd. 9.5 DOKUMENTACIJA Dokumentacija, ki jo potrebujejo vzdrževalci pri servisiranju in pri pregledih v objektu proizvodnje in predelave plastičnih mas, mora vsebovati pregledni načrt con eksplozijske nevarnosti, s strani pooblaščene osebe ažuriran načrt inštalacij in spisek vseh vgrajenih naprav s potrebnimi podatki. Med potrebne podatke štejemo Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 29 od 37

38 med drugim navodila proizvajalca opreme glede vgraditve, priključitve in vzdrževanja naprav, kopije certifikatov o skladnosti oz. navodil proizvajalca za uporabo in vzdrževanje za vse vgrajene naprave, točne informacije o mestu vgraditve naprave ter njeno identifikacijsko (tovarniško) številko in vrsto priključitvenega kabla. Zgoraj navedena dokumentacija je lahko zelo obsežna, zato so v dokumentaciji za potrebe vzdrževalcev dovoljene nekatere poenostavitve. Če je v obratu inštaliranih več identičnih sistemov (pogost takšen primer so sistemi za merjenje temperature), potem je lahko električna shema za vse identične sisteme ena sama, seveda pa mora biti na takšni shemi označeno, kateri tokokrogi so po njej izdelani. Morebitne spremembe med servisiranjem, kot so zamenjave dotrajanih delov z identičnimi novimi deli, inštalacija novih merilnih tokokrogov, sprememba obstoječih merilnih tokokrogov itd., morajo biti odobrene s strani pooblaščene osebe in sproti ažurirane v dokumentaciji. Pri popravilu naprav je treba paziti, da se zadrži celovitost protieksplozijske zaščite. Popravilo lahko izvedemo le v dogovoru s proizvajalcem naprave. Zamenjavo delov lahko izvedemo le v skladu z zahtevanimi v certificirani dokumentaciji proizvajalca naprave (Seminar o protieksplozijski zaščiti, 2011). 10 PRIMER OBJEKTA Do sedaj navedene varnostne vidike električnih inštalacij v nadaljevanju predstavim s primerom objekta proizvodnje in predelave plastičnih mas v enem od slovenskih podjetij. Kontinuirana linija proizvodnje plošč Kerrock ima več tehnoloških procesov, in sicer silanizacijo aluminijevega hidroksida, pripravo disperzije Kerrock, polivanje disperzije na trak ter rezanje in brušenje plošč Kerrock. V nadaljevanju opisujem prostor silanizacije v proizvodnem delu tega podjetja. Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 30 od 37

39 Slika 13: Tloris in prerez con eksplozijske nevarnosti silanizacije (Vir: Kolpa d.d., 2008) 10.1 IZVEDBA LASTNOVARNIH INŠTALACIJ V cono 0 lahko vgradimo le lastnovarne naprave v izvedbi Ex I A. Vodniki, kabli in drugi inštalacijski elementi v lastni varnosti morajo biti barvno razpoznavni (modra barva) in ločeni od drugih tokokrogov po zahtevah standarda SIST EN Za lastnovarne tokokroge merilnih, krmilnih in regulacijskih naprav na rezervoarjih oz. v coni 0 (npr. merilniki in kontrolniki nivoja temperature) veljajo naslednje dodatne zahteve: kabli lastnovarnih tokokrogov morajo imeti kovinski oplet, kabel med lastno varno napravo v coni 0 in zaščitno prenapetostno napravo mora biti zaščiten pred udarom strele ter pred priklopom kabla na Ex I napravo mora biti nameščena prenapetostna zaščitna naprava v kovinskem ohišju, ki mora biti zaradi izenačevanja potenciala zanesljivo galvansko povezana s tehnološko napravo. Minimalni presek zaščitnega vodnika je 4 mm2 Cu. Prenapetostna zaščitna naprava je lahko oddaljena največ 1 m od cone 0 in mora imeti naslednje karakteristike: ka sprožilni tok; 8/20 μs impulz po IEC 60-1 za 10 operacij. V stikalnih omarah morajo biti lastnovarni vodniki v skupnem svetlomodrem snopu označeni z nalepko in prostorsko ločeni od ostalih vodnikov. Sponke Ex I morajo biti ločene od ostalih sponk najmanj 5 cm (horizontalno in vertikalno 1,0 m od izpusta pralnika zraka prepihovalnega sistema, horizontalno in vertikalno 1,0 m od izpusta ventilatorja prostorskega odsesavanja). Ker moramo pri coni 0 (priporočljivo pa tudi v coni 1) obvezno vgraditi elemente prenapetostne zaščite, je zanimivo poizvedeti, kakšno varianto nam proizvajalci sploh ponujajo. Pri proizvajalcu EGE najdemo prenapetostno zaščito tip SBX-Ex (slika 14), ki je že vgrajena v ustrezno dozo, tako da pri inštalaciji le pripeljemo kabel Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 31 od 37

40 v dozo in ga nadaljujemo iz nje. Posebno ozemljitveno mesto povežemo direktno na najbližji strelovod. Slika 14: Prenapetostna zaščita SBX-Ex (Vir: Slika 15: Tesnjenje med običajnimi in eksplozijsko ogroženimi prostori (Vir: SIQ.2011) Safet Mesić: Varnostni vidiki izvedbe električnih inštalacij na primeru objekta proizvodnje stran 32 od 37