Próby wybuchu: okreœlenie parametrów

Pierwszym krokiem we wprowadzeniu skutecznej ochrony przeciwwybuchowej jest ustalenie lub okreœlenie parametrów wybuchu dla czynnika technologicznego. Jeœli brak parametrów, to można okreœlić je w odrębnych próbach. Danymi stosowanymi przeważnie do okreœlenia niebezpieczeństwa lub prawdopodobieństwa wybuchu i wprowadzenia możliwych zapobiegawczych działań ochronnych sš: dolna granica wybuchowoœci (DGW), graniczne stężenie O₂, minimalna energia zapłonu (MEZ) i temperatura zapłonu (TZ). Znajomoœć granicznego stężenia O₂ jest istotna dla zaprojektowania prowadzenia procesu w atmosferze gazu obojętnego. Do zaprojektowania i obliczenia konstrukcyjnych œrodków ochrony, jak rodzaj konstrukcji odporny na wybuchy, uwolnienie ciœnienia wybuchu, stłumienie wybuchu i odsprzężenie przeciwwybuchowe, miarodajnymi parametrami sš maksymalne ciœnienie wybuchu p_maz i maksymalny czasowy przyrost ciœnienia K_st.

W niektórych przypadkach parametry te i wartoœci mogš być dobrze okreœlone i udokumentowane. Jeœli brak niezbędnych parametrów szczególnego czynnika technologicznego lub zagrożenia wybuchem, to należy ustalić dane odnoszšce się do tego czynnika zgodnie z uznanymi metodami w specjalistycznych instytutach badawczych, które dysponujš odpowiednimi urzšdzeniami i wiedzš.

Fike ma możliwoœć przeprowadzenia różnych prób według standardowych metod w należšcych do firmy urzšdzeniach próbnych i ma niezbędnš wiedzę i doœwiadczenie do przeprowadzenia specjalnych prób.

Fike może przeprowadzać następujšce próby:

- kula 20 l – wybuchowoœć pyłu

- kula 20 l – wybuchowoœć gazu

- kula 20 l – minimalne wybuchowe stężenie pyłu

- kula 20 l – graniczne stężenie tlenu dla pyłów

- minimalna energia zapłonu dla pyłów

- granice zapalnoœci przy podwyższonych ciœnieniach i temperaturach

- granice zapalnoœci płynów i gazów

- temperatura samozapłonu przy minimalnym nasypie pyłu

- próba wybuchu w szeœciennym zbiorniku 1 m³

Na życzenie sš możliwe inne próby i okreœlanie parametrów.

Liczne urzšdzenia próbne firmy Fike sš tak zaprojektowane i skonstruowane, aby uzyskane dane mogły być zastosowane bezpoœrednio do projektowania działań ochronnych. Jest przygotowana pomoc rzeczoznawców do wstępnego doboru możliwych działań chronišcych przed wybuchem i ustalenia zakresu koniecznego programu prób, który okreœli niezbędne informacje i parametry do wyboru i obliczenia istniejšcych zagrożeń. Po zakończeniu prób lub programu badawczego jest sporzšdzane sprawozdanie na piœmie, który zawiera zastosowane metody i otrzymane wyniki.

Przy interpretacji wyników prób i przy wykonywaniu wybranych działań ochronnych może udzielić pomocy na życzenie fachowiec z firmy Fike.

Uwolnienie ciœnienia wybuchu jest prawdopodobnie najczęœciej stosowanym i najlepiej rozumianym działaniem dla opanowania następstw wybuchu pyłu. Zasada tego konstrukcyjnego działania ochronnego polega na zapobieżeniu wytworzeniu się niedopuszczalnie wysokiego ciœnienia wewnštrz zbiornika na skutek wybuchu pyłu przez otworzenie we właœciwym czasie okreœlonego otworu odcišżajšcego. Do tego celu można zastosować między innymi płytki bezpieczeństwa.

Uwolnienie ciœnienia wybuchu za pomocš płytek bezpieczeństwa jako układ bierny wymaga minimum nakładów na konserwację i może być zrealizowany prosto i szybko. Dlatego uwalnianie ciœnienia jako konstrukcyjny œrodek ochrony przed skutkami wybuchu jest chętnie stosowane. Poza tym przeciwwybuchowe płytki bezpieczeństwa chroniš równoczeœnie urzšdzenie przed niedopuszczalnym wysokim nadciœnieniem z powodu mechanicznej niesprawnoœci układu i, zależnie od zastosowania, ewentualnie nawet przed niedopuszczalnym obcišżeniem przez podciœnienie. Przeciwwybuchowe płytki bezpieczeństwa majš małš masę i dlatego działajš prawie bez żadnej zwłoki. Mogš być montowane w różnych położeniach i zapewniajš pyłoszczelne zamknięcie. W razie wybuchu płytki bezpieczeństwa otwierajš się bez tworzenia odłamków przy ustalonym wczeœniej ciœnieniu rozrywajšcym i zwalniajš okreœlonš powierzchnię, której wielkoœć musi być taka, aby ciœnienie resztkowe w zbiorniku nie przekraczało w żadnym wypadku ciœnienia obliczeniowego.

Umieszczenie i wielkoœć przeciwwybuchowej płytki bezpieczeństwa zależy od wielu różnych czynników. Płytki bezpieczeństwa mogš być dostarczane w wielu wykonaniach z wielu materiałów, dzięki czemu jest możliwe optymalne dostosowanie do wymagań eksploatacyjnych. Fike jako producent posiada doœwiadczenie i wiedzę, aby fachowo doradzać przy planowaniu urzšdzeń, jak również przy projektowaniu uwalniania ciœnienia wybuchu.

Dla wyjaœnienia wszelkich wštpliwoœci i dalszych informacji prosimy zwracać się do firmy Fike.

Przez uwolnienie ciœnienia wybuchu zapobiega się wytworzeniu niedopuszczalnie wysokiego ciœnienia we wnętrzu zbiornika na skutek wybuchu pyłu przez otworzenie we właœciwym czasie okreœlonego otworu odcišżajšcego. To oznacza również, że przez ten okreœlony otwór odcišżajšcy wychodzš zawsze płomienie i następuje oddziaływanie ciœnienia na przestrzeń zewnętrznš. Poza tym jest wyrzucany spalony i nie spalony czynnik, który zapala się ponownie przez wychodzšcy strumień płomieni i może prowadzić przez to do wtórnych wybuchów poza zbiornikiem. Dlatego w celu ochrony osób i sšsiednich częœci urzšdzeń jest bezwarunkowo konieczne odprowadzenie uwolnionego ciœnienie do bezpiecznej strefy. W przypadku urzšdzeń w zamkniętych obiektach uwolnione ciœnienie musi być odprowadzone przewodami rurowymi na zewnštrz, gdyż wtórny wybuch w pomieszczeniu może doprowadzić do zniszczenia całego budynku.

W praktyce staje się często przed problemem, że uwolnienie ciœnienia wybuchu nie może być skierowane do bezpiecznej strefy na zewnštrz. W takich przypadkach zastosowania wydobywanie się płomieni jako Ÿródło zapłonu dla wybuchów wtórnych musi być bezpiecznie zahamowane. Okreœla się to jako bezpłomieniowe uwolnienie ciœnienia.

W tym celu został opracowany „FlamQuench” firmy Fike, połšczenie przeciwwybuchowej płytki bezpieczeństwa i umieszczonego za niš tłumika płomieni. Tłumik płomieni zapobiega niezawodnie przebiciu się płomieni w przypadku wybuchu i eliminuje przez to Ÿródło zapłonu dla możliwych wtórnych wybuchów poza zbiornikiem. Dzięki temu „FlamQuench” firmy Fike nadaje się także do uwalniania ciœnienia wybuchu w zamkniętych pomieszczeniach i wszędzie tam, gdzie nie jest możliwe swobodne uwalnianie ciœnienia.

Istotnš cechš „FlamQuench” sš małe gabaryty w stosunku do porównywalnych konstrukcji i możliwoœć ponownego użycia po wybuchu przez prostš wymianę płytki bezpieczeństwa. Skutecznoœć „FlamQuench” została potwierdzona przez szczegółowe sprawdzanie w uznanych instytutach badawczych.

Dla dalszych informacji prosimy zwracać się do firmy Fike

Liczne badania i próby wykazały, że wybuch w fazie poczštkowej rozpoczyna się stosunkowo wolno, aby z czasem ulegać przyœpieszeniu. Podczas inercyjnej fazy poczštkowej wybuchu pozostaje zwykle doœć czasu, aby wykryć wybuch i zareagować na to, zanim wytworzy się niedopuszczalnie wysokie ciœnienie. Aby rozpoznać wybuch możliwie najwczeœniej, stosuje się czujniki wybuchu, które dajš odpowiedni sygnał do sterowania układem.

Do niezawodnego wykrycia wybuchu muszš być dobrane i użyte odpowiednie czujniki, które mogš reagować w cišgu kilku milisekund.

Najczęœciej stosowanymi czujnikami wybuchu sš czujniki ciœnieniowe, które przełšczajš przy niskich ciœnieniach zadziałania (czujniki statyczne) lub które mierzš wzrost ciœnienia w funkcji czasu w urzšdzeniu i przy przekroczeniu z góry ustawionej wartoœci dajš sygnał do sterowania układem (czujniki dynamiczne). Te czujniki ciœnieniowe reagujš bardzo szybko, przełšczajš precyzyjnie i sš odporne na działanie przemysłowych warunków otoczenia, jak również na powstajšcego nadciœnienia. Sš one sprawdzone i dopuszczone do stosowania w zagrożonych strefach. Montaż może odbywać się na różne sposoby w zależnoœci od przypadku zastosowania.

Poza tym może być konieczne zastosowanie czujników optycznych, które rozpoznajš iskry lub płomienie. Który typ czujnik zostanie ostatecznie zastosowany, musi być okreœlone przez analizę potencjalnego niebezpieczeństwa w chronionym urzšdzeniu.

Sterowanie układem firmy Fike, które wykorzystuje przychodzšce sygnały czujników, ma dwie podstawowe funkcje:

Nadzorowanie podłšczonego obwodu.

Dostarczenie niezbędnej energii elektrycznej do uruchomienia aktywnego układu, nawet przy wyłšczeniu zasilania w energię.

Sterowanie układu może być zestawione jako pojedyncze rozwišzanie do ochrony okreœlonej częœci urzšdzenia, jak również jako centralne sterowanie kilku połšczonych zespołów urzšdzeń.

Beznapięciowe styki przełšczajšce umożliwiajš szybkš reakcję w przypadku wystšpienia wybuchu, np. natychmiastowe odłšczenie częœci urzšdzenia.

Okresowo przeprowadzana konserwacja układu zapewnia stałš dyspozycyjnoœć i przez to nieprzerwane bezpieczeństwo chronionego urzšdzenia.

Układy tłumienia wybuchu sš tak zaprojektowane, że jest wykrywana i zatrzymywana reakcja spalania w fazie poczštkowej, zanim ciœnienie przekroczy wczeœniej okreœlonš granicę i zniszczy urzšdzenia lub aparaturę.

Takie układy dajš ochronę przeciwwybuchowš urzšdzeń technologicznych, w których nie można uwolnić ciœnienia lub to uwolnienie wymaga dużych nakładów. Poza tym proces tłumienia pomaga przy gaszeniu płomieni i zapobiega przez to rozszerzaniu się czoła płomieni. Tłumienie wybuchu jest uprzywilejowanš metodš, gdy sš przetwarzane toksyczne materiały, gdy urzšdzenie jest zamontowane w zamkniętym pomieszczeniu i/lub uwolnienie ciœnienia narażałoby personel na niedopuszczalne zagrożenie przez ciœnienie, ciepło lub płomienie. Rozpoczynajšcy się wybuch jest wykrywany w jego poczštkowej fazie i tłumiony przez uderzeniowe wdmuchiwanie (w cišgu milisekund) œrodka tłumišcego w chronionš objętoœć. Osišgane przez to ciœnienie jest bardzo małe, działa bardzo krótko i zapobiega zniszczeniu wyposażenia przy optymalnym bezpieczeństwie personelu.

Układ tłumienia wybuchu firmy Fike został poddany licznym próbom; opatentowane przez Fike zbiorniki œrodka gaœniczego zostały skonstruowane specjalnie na dużš wydajnoœć wypływu tego œrodka. Dzięki temu jest zmniejszony czas wlotu w chronionš objętoœć i przez to także czas stłumienia czoła płomienia.

Ten „mechanizm wypływu z dużš prędkoœciš” obejmuje bezodłamkowš płytkę bezpieczeństwa, która przy celowo zadanym ciœnieniu rozerwania momentalnie otwiera się i zwalnia cały przekrój dla wlotu œrodka gaœniczego.

Układ tłumienia firmy Fike nie dopuszcza do zniszczenia wyposażenia technologicznego, nie zakłócajšc normalnego przebiegu procesu.

Ważnymi cechami układu tłumišcego wybuch firmy Fike sš:

- Duży wybór zbiorników œrodka gaœniczego, aby chronić małe i także bardzo duże objętoœci.

- Specjalnie skonstruowany mechanizm otwierania daje krańcowo szybkš reakcję.

- Całkowite ciœnienie osišgane w procesie tłumienia jest minimalne i pozwala na stosowanie niskich parametrów w projektowaniu aparatury.

- Sprawdzone działanie układu: zdolnoœci tłumienia i niezawodnoœć układu tłumienia wybuchu firmy Fike zostały potwierdzone obszernym programem badań, między innymi w Ciba Geigy (Szwajcaria).

- Układ tłumienia wybuchu firmy Fike został zbudowany tak, aby uzyskać niewielkie koszty konserwacji i łatwoœć obsługi.

- Wybór elementów składowych układu i œrodka gaœniczego, aby oferta dawała rozwišzania najczęœciej stosowanych działań ochrony przed wybuchem.

W celu uzyskania dalszych informacji prosimy skontaktować się z firmš Fike.

Jest faktem, że wybuchy rozprzestrzeniajš się przez przewody rurowe lub inne połšczenia technologiczne i przez to powstaje dodatkowe niebezpieczeństwo dla połšczonych częœci urzšdzeń i personelu obsługujšcego. Nawet jeœli połšczone częœci urzšdzeń sš zabezpieczone przed wybuchem przez płytki bezpieczeństwa lub inne działania, istnieje zawsze niebezpieczeństwo rozprzestrzenienia płomieni ze zwiększonym ciœnieniem, przy czym może dojœć do zapłonu przez strumień płomieni z poważnymi konsekwencjami.

Aktywne układy odsprzężenia przeciwwybuchowego z szybko-zamykajšcymi zasuwami dajš przy wystšpieniu wybuchu pewnš mechanicznš przegrodę. Te zasuwy sš skonstruowane specjalnie dla tej dziedziny zastosowania i zamykajš się w cišgu milisekund po wykryciu wybuchu i zapobiegajš przez to rozprzestrzenianiu się ciœnienia i płomieni w połšczonych elementach urzšdzeń.

Szybkozamykajšce zasuwy firmy Fike sš dostępne w zakresie œrednic nominalnych DN50 do DN500, ze znormalizowanymi połšczeniami kołnierzowymi według DIN lub ANSI. Otwarta zasuwa daje wolny, nieograniczony przepływ bez strat ciœnienia, elastyczne uszczelnienie zapewnia ciasne, czyste i pozbawione przecieków osadzenie. Zadziałanie zasuwy szybkozamykajšcej następuje za pomocš inicjatora pirotechnicznego lub wytwornicy gazu, którš otwiera bezodłamkowa podkładka bezpieczeństwa i przez to uwalnia błyskawicznie azot zgromadzony w zbiorniku ciœnieniowym, a tłok zamyka zasuwę w cišgu milisekund.

Zasuwa szybkozamykajšca firmy Fike jest skonstruowana tak, że może być zastosowana dwukierunkowo w poziomych i pionowych przewodach rurowych, przez co daje ochronę przeciwwybuchowš obu stron przewodu.

Przeciwwybuchowy układ z zasuwami szybkozamykajšcymi firmy Fike został wypróbowany przez niezależne instytuty badawcze, jak FSA i DMT, i została potwierdzona jego skutecznoœć

Innš możliwoœć odsprzężenia przeciwwybuchowego stanowi zastosowanie przegród œrodka gaœniczego. Ten układ składa się z jednego lub kilku zbiorników œrodka gaœniczego SRD oraz czujników i sterowania układem. Rozpoczynajšcy się wybuch jest rozpoznawany i następuje zwolnienie przegrody œrodka gaœniczego, przy czym do przewodu rurowego wsypuje się okreœlona iloœć proszku gaœniczego i płomienie sš gaszone. Aktywacja następuje, jak w przypadku zasuw szybko-zamykajšcych, także przez inicjator pirotechniczny lub wytwornicę gazu razem z płytkš bezpieczeństwa, która po otwarciu umożliwia wysypanie się proszku gaœniczego znajdujšcego się pod ciœnieniem azotu. Przegroda œrodka gaœniczego firmy Fike może być zamontowana w poziomym, jak również pionowym przewodzie rurowym lub innym układzie transportowym.

W celu uzyskania dalszych informacji prosimy skontaktować się z firmš Fike.

Jeœli ma być uwzględniona ochrona przeciwwybuchowa dla danego procesu, firma Fike może zaproponować i dostarczyć rozwišzanie z szerokiego zakresu możliwych działań ochronnych. Najskuteczniejsza ochrona przeciwwybuchowa dla specyficznego zastosowania może obejmować tak uwolnienie ciœnienia wybuchu, tłumienie wybuchu, odsprzężenie przeciwwybuchowe i próby wybuchu, jak również kombinacje tych metod lub prób. Firma Fike jest na całym œwiecie jedynym producentem, który jest w stanie zaoferować cały zakres ochrony przeciwwybuchowej łšcznie ze zwišzanymi z niš usługami doradczymi.

Fike dysponuje fachowym personelem i odpowiednim wyposażeniem, co jest poparte 50-letnim doœwiadczeniem produkcyjnym, aby wytwarzać urzšdzenia do ochrony przed wybuchem zgodnie z najnowszym stanem techniki i wprowadzać nowe opracowania.

Ochrona przed wybuchami jest dziedzina specjalistycznš. Nasza grupa ochrony przeciwwybuchowej jest do Waszej dyspozycji z pomocš przy projektowaniu i wyborze koniecznych układów ochrony Waszego zakładu produkcyjnego