Masuri pentru evitarea sau diminuarea formarii unei atmosfere explozive

Masuri pentru evitarea sau diminuarea formarii unei atmosfere explozive 

Prin diminuarea formarii unei atmosfere explozive se intelege o limitare spatiala temporara sau cantitativa

Masurile pentru evitarea formarii amestecurilor explozive cuprind:

- evitarea sau diminuarea substantelor care pot forma amestecuri explozive.

- prevenirea sau diminuarea formarii amestecurilor explozive in incinta instalatiilor.

- supravegherea concentratiei.

1. Evitarea sau diminuarea substantelor care pot forma amestecuri

explozive

Este necesar sa se verifice daca substantele combustibile pot fi inlocuite cu altele care nu formeaza amestecuri explozive.

In unele cazuri se pot face unele inlocuiri cum ar fi:

- diversi solventi sa fie inlocuiti cu substante apoase sau cu hidrocarburi halogenate neinflamabile.

hidrocarburile cu punct de inflamabilitate coborat sa fie inlocuite cu hidrocarburi cu punct de inflamabilitate suficient de ridicat, incat acesta sa fie deasupra temperaturii ambiante sau a incaperii de lucru.

- lichidele combustibile folosite la transmiterea hidraulica a presiunii sa fie inlocuite cu uleiuri halogenate.

2. Prevenirea sau diminuarea formarii amestecurilor explozive in incinta

instalatiilor.

In situatia in care nu poate fi evitata folosirea substantelor care pot genera atmosfere explozive, un grad mare de siguranta se poate obtine suprimand posibilitatile de formare a unei atmosfere explozive periculoase in incinta instalatiilor prin delimitarea cantitatilor substantelor, respectiv a concentratiei sau prin inertizarea spatiului din instalatii.

Aceste masuri trebuie aplicate in masura in care concentratia nepericuloasa nu este asigurata de conditiile procesului tehnologic.

Supravegherea concentratiei se va efectua prin aparate de avertizare si detectare a gazelor cuplate cu declansarea unor masuri de siguranta

2.1. Limitarea concentratiei amestecurilor intre anumite valori

La aplicarea masurilor de inlaturare sau diminuare a formarii amestecurilor explozive, concentratia substantelor combustibile trebuie pastrata sub limita inferioara de explozie sau deasupra limitei superioare de explozie.

Trebuie avut in vedere faptul ca, la pornirea si oprirea instalatiei este posibil sa se treaca prin domeniul de explozie.

Mentinerea concentratiei, in afara limitei de explozie, in cazul gazelor, se poate realiza de cele mai multe ori fara dificultati. La lichide, acest scop este atins, daca temperatura la suprafata lichidului se mentine tot timpul suficient de scazuta, sub punctul de inflamabilitate (circa 5 K).

Daca temperatura suprafetei de lichid este deasupra punctului de explozie superior, atunci in utilaje la suprafata lichidului atmosfera este saturata cu amestecuri de concentratii peste limita superioara de explozie.

In functie de conditiile de lucru, concentratia poate fi mult mai mica la o distanta data fata de nivelul lichidului. Printr-o alegere adecvata a conditiilor de lucru, la multe procese, concentratia de saturatie se poate mentine in intreaga instalatie.

In unele cazuri, de exemplu la depozitare, concentratia scade odata cu inaltimea, astfel incat amestecul la o anumita distanta de la suprafata lichidului, poate deveni exploziv. Dupa o perioada lunga de depozitare, in rezervoarele de depozitare, daca temperatura lichidului este mult deasupra punctului superior de explozie, amestecul va avea aceeasi concentratie in intreg rezervorul si deasupra limitei superioare de explozie.

2.2. Inertizarea mediului periculos

Eliminarea unor amestecuri poate fi impiedicata prin adaugarea unor gaze inerte, ca de exemplu: azot, dioxid de carbon, vapori de apa sau a unor substante pulverulente inerte.

In tabelul nr.1 s-au indicat valorile limita de inertizare etan, gazolina si condens. Din tabel reiese ca, pericolul de explozie nu mai exista atunci cand continutul volumetric al oxigenului in amestec este sub limita de 10%.

In cazul in care componentul de gaz inert fata de cel al combustibilului este de maxim 25% volumetric, nu se mai creeaza o atmosfera exploziva oricat aer s-ar adauga.

TABELUL NR.1

Valori limita pentru inertizarea gazelor si vaporilor combustibili la temperatura

de 20 C a amestecului si aproximativ 1 bar presiune totala

3. Masuri tehnologice, constructive si modul de amplasare al instalatiilor

Este necesar sa se tina seama, inca de la proiectarea unei instalatii in care se va manipula o mare cantitate de substante combustibile ca acestea sa se afle tot timpul in vase inchise.

Atat umplerea cat si golirea rezervoarelor cu lichide combustibile poate fi efectuata in sistem inchis prin legarea spatiilor de lichid cu cel de gaze prin conducte (procedeu pendular).

Procesul tehnologic dintr-o instalatie invecinata nu trebuie sa influenteze in mod periculos instalatia respectiva, ceea ce se poate realiza prin separarea acestora in spatii diferite sau prin ecranare reciproca. O fractionare cat mai avansata a substantelor combustibile in cantitati cat mai mici intr-un loc (spatiu), chiar si cand fluxul este mare, poate conduce la o securitate marita

Instalatiile in aer liber vor fi preferate celor montate in cladiri, in special datorita ventilatiei naturale.

Amplasarea constructiilor si instalatiilor tehnologice care cuprind procese tehnologice sau activitati vitale, specifice industriei de petrol (statii de transformare, case de comanda si AMC, statii de compresoare, instalatii degazolinare, deetanizare, etc) se va realiza in conditii sporite de protectie impotriva exploziilor si incendiilor, in vederea evitarii pe cat posibil a intreruperii proceselor tehnologice, prin scoaterea acestora din functiune.

Tipul constructiv al utilajelor

La construirea utilajelor pentru vehicularea unor cantitati mai mari de gaze sau lichide, materialele de constructie trebuie sa fie astfel alese, incat sa nu fie posibile reactii intre materialul combustibil si materialul peretilor utilajului.

Comportarea la coroziune a materialului de constructie, trebuie verificata separat.

La coroziunea de suprafata, grosimea tablei trebuie sa fie mai mare decat cea rezultata din calcul.

Contra coroziunii penetrante (de profunzime) a gazelor sau lichidelor ce contin hidrogen sulfurat sau sulf se vor lua masuri speciale constructive utilizand materiale rezistente la acesti agenti corozivi.

Pentru a se evita sau diminua posibilitatea generarii unei atmosfere explozive in instalatii, se va realiza o etansare avansata in locurile de alimentare sau evacuare gaze.

In privinta sigurantei in functionare, o atentie deosebita se va acorda alegerii armaturilor ( se va analiza posibilitatea utilizarii ventilelor fara presetupa fata de cele cu presetupa). De asemenea este necesar sa se analizeze dimensiunile si numarul deschiderilor la utilaje si reduse la minim.

Din motive de etanseitate, racordurile sudate vor fi preferate celor prin suruburi.

3.2. Verificarea etanseitatii instalatiilor

Inaintea primei puneri in functie, precum si dupa o mai lunga intrerupere in functionare, dupa modificari esentiale, dupa reparatii sau extinderi de capacitate este necesar sa se realizeze pe ansamblu sau sectoare probe de etanseitate.

3.3. Masuri de ventilare

Prin masurile de ventilare, se poate urmari prevenirea formarii pe cat este posibil, a unei atmosfere explozive.

Se poate renunta la masurile de prevenire de la punctul 3.2. daca, prin modul de ventilare aplicat, este impiedicata formarea in orice loc si permanent a unei atmosfere explozive periculoase.

O ventilatie continua si constanta poate impiedica in mod sigur formarea unei atmosfere explozive periculoase, numai in cazul in care se poate aprecia cantitatea maxima de gaze si vapori ce se poate, eventual degaja si se cunoaste locul sursei de emisie, precum si conditiile de propagare.

a/ Ventilatie naturala

Se considera ca o incapere amplasata la sol este ventilata natural, cand se asigura un schimb de aer de cel putin odata pe ora, numai sub influenta meteorologica si a constructiei, fara vreo masura speciala. In incaperi situate la subsol, trebuie contat pe un schimb de aer mai mic, datorat convectiei naturale, din cauza deschiderilor mai mici (ferestre) si a diferentelor de temperatura mai mici din interior .

Pentru schimbul de aer prin convenctie in incaperi sub nivelul pamantului, se poate admite un schimb de n = 0,4 h ^-1. Prin deschideri speciale de introducere si evacuare a aerului, cifrele indicate pot fi ridicate pana la dublu. Efectul cel mai bun de ventilare il au deschiderile amplasate diametral opus.

De cele mai multe ori scaparile de gaze sunt greu de evaluat. Daca amestecarea gazului sau a vaporilor cu aerul din incapere nu este completa, atunci, in unele parti ale incaperii ex. colturi, sectoare despartite, adancituri, canale, se poate forma o atmosfera exploziva

Aceasta posibilitate trebuie luata in considerare in special, la gazele si vaporii mai grele ca aerul.

Analizarea situatiei, daca ventilatia naturala este suficienta ca masura de protectie poate fi apreciata de catre specialisti in ventilatie.

b Ventilatie fortata (mecanica

Ventilatia fortata permite, in comparatie cu cea naturala, un transport mai mare de aer si o aerisire controlata, oferind, totodata, posibilitatea de a se calcula, in mod mai precis, concentratiile probabile.

Este necesar sa se verifice echipamentul de ventilatie(ventilatoare, canale de aer, placi de dirijare, deschideri de intrare si iesire aer) pentru ca acestea sa nu fie ineficace In cazul dereglarilor in functionare a mijloacelor de ventilatie, se recomanda sa se faca probe de sondaj a concentratiilor locale.

c/ Ventilatie de suprapresiune

Ventilatia de suprapresiune permite izolarea unor spatii (volume) reduse prin introducerea unui debit de aer astfel dimensionat, incat debitul de introducere sa fie intotdeauna mai mare decat debitul de aer ce se pierde prin neetanseitate sau prin deschiderea temporara a usilor de intrare.

4. Supravegherea concentratiei in apropierea aparatelor

Pentru initierea unor masuri de protectie contra exploziilor este necesara folosirea aparatelor detectoare de gaze.

Premisele principale pentru folosirea detectoarelor de gaze sunt urmatoarele:  a/ posedarea de cunostinte suficiente despre substantele ce se pot forma, pozitia surselor de emisie, puterea lor maxima de gonflare, precum si cunoasterea conditiilor de difuzare.

b/ este necesara o functionare adaptata a aparatelor la conditiile concrete de lucru din instalatie, in special in ceea ce priveste timpul de avertizare a valorii de sesizare si a sensibilitatii.

c/ asigurarea aparatelor detectoare de gaze contra defectarii anumitor organe (montarea lor in paralel si intrarea in functiune automat).

d/ posibilitatea de a detecta suficient de repede si sigur amestecurile probabile, prin alegerea potrivita a numarului si a locurilor de detectare (locul de detectare trebuie sa fie cat mai aproape de sursa

e/ cunoasterea, in special, a timpului si comportamentului aparatelor dintre momentul de sesizare a pericolului si cel al declansarii exploziei.

f/ impiedicarea, in conditii de suficienta siguranta, a aparitiei unei atmosfere explozive periculoase in afara domeniului ingust, prin declansarea masurilor de protectie si prevenirea unor pericole in alta parte a instalatiei.

Aparatele detectoare de gaze trebuie verificate de catre un atelier autorizat de stat asupra functionalitatii. Functionalitatea trebuie sa apara imprimata pe aparat de catre producator.

Aparatele trebuie sa fie intretinute periodic conform instructiunilor si testate cu gaz etalon.

Trebuie asigurata posibilitatea de a se interveni in orice moment, asupra actiunii declansate de aparatul detector. Aceasta interventie este permisa numai persoanelor desemnate competente de catre conducatorul tehnic al unitatii.

Aparatele de detectare vor fi verificate dupa montarea lor si periodic se va verifica functionalitatea de catre specialisti in domeniu.

4.1. Instalatii de avertizare cu semnalizare

Dispozitivele de luare a probelor ale detectoarelor de gaze ( sonde ,

separatoare) trebuie fixate in apropierea locurilor de unde pot scapa substante explozive din instalatie.

Aparatul cu celula de masurare (detector) este alimentat continuu, intr-un timp scurt (distante cat mai scurte, viteze de curgere cat mai mari) cu probe din atmosfera controlata

Punctul de alarma al aparatului trebuie sa fie fixat la o concentratie suficient de joasa sub limita inferioara de explozie, astfel incat dupa declansarea semnalizarii sa poata fi executate masurile stabilite in instructiunile de exploatare, inainte de a se forma atmosfera exploziva

4.2. Instalatii de avertizare cu declansarea automata a masurilor de protectie

(de prevenire )

Detectoarele de gaze pot prelua si alte functii in afara celor de alarmare.

La punctul de alarmare sau la concentratii deasupra punctului de alarmare, dar la o concentratie inca nepericuloasa, detectoarele de gaze declanseaza masuri de prevenire (protectie) in functie de atmosfera creata in instalatie (ex.: la atingerea punctului de alarma, sunt puse in functiune de catre avertizorul de gaze, instalatiile de ventilatie speciale care impiedica formarea unui amestec exploziv).

Pot fi declansate si alte masuri de prevenire (protectie) ca de exemplu scaderea presiunii in aparatura sau utilaje, inchiderea partilor neetanse, inertizarea atmosferei, inundare cu abur, etc.

4.3. Instalatii de avertizare cu declansarea automata a masurilor de avarie

Daca concentratia atmosferei atinge o valoare determinata maxima (dar concentratie inca nepericuloasa), instalatia de detectare cu gaze declanseaza automat, in afara masurilor descrise la punctul 4.2. si masuri de avarie. Astfel se declanseaza masuri care conduc la o oprire nepericuloasa a instalatiei sau a partilor periclitate din instalatie.