Klasifikácia rizikovej zóny pri umiestnení chladiaceho systému vo výbušnej zóne podľa ATEX

Klasifikácia rizikovej zóny

pri umiestnení chladiaceho systému vo výbušnej zóne podľa ATEX

V ATEX smernici sú plyny zoskupené podľa skupín výbušného prostredia. Bez ohľadu na minimálnu energiu vznietenia sa rozlišuje predovšetkým medzi plynmi v baniach (metán, skupina I) a inými plynmi v povrchových aplikáciách (skupina II).

Táto druhá skupina II (A-propán) je zasa rozdelená podľa hodnoty minimálnej energie zapálenia EMI:

(EMI= Je to minimálna energia iskry, ktorá je schopná vyvolať vznietenie pary alebo prachu obsiahnutého vo vzduchu),

čo vedie k vzniku troch podskupín: IIA, IIB, IIC. Plyny s vyšším EMI (ťažšie zápalné) sa zaraďujú do skupín IIA (EMI>250 μJ). Plyny s EMI 96–250 μJ tvoria skupinu IIB a nakoniec plyny s nižším EMI (<96 μJ, a teda ľahšie sa vznietia) tvoria skupinu IIC, ako je uvedené v tabuľke, funkciu citlivosti na začatie výbuchu elektrickým oblúkom alebo plameňom.

Tabuľka: Skupiny plynov podľa citlivosti na vznietenie

Chladivá A2, B2, A2L,B2L, A3 a B3 nie sú v skupine banských plynov (kde je metán). Do skupiny IIA patria predovšetkým chladivá bezpečnostnej skupiny A3 (R290, R600a, R1270).

Okrem toho sa horľavé látky môžu zatriediť do rôznych teplotných tried podľa ich teploty vznietenia. To znamená, že maximálna povrchová teplota komponentov zariadení musí byť vždy nižšia ako táto teplota.

Vzhľadom na frekvenciu výskytu výbušného prostredia za normálnych prevádzkových alebo pracovných podmienok a ich trvanie sa rizikové oblasti klasifikujú do zón. Rozsah preventívnych opatrení, ktoré sa majú prijať, bude závisieť od tejto klasifikácie. Bežné prevádzkové podmienky sú definované ako používanie zariadení v súlade s ich technickými prevádzkovými špecifikáciami.

Podľa typu výbušnej atmosféry, sú zóny klasifikované v nasledujúcej tabuľke.

Klasifikácia výbušného prostredia podľa ATEX

Zóny označujú teoretické plochy, na ktorých sa môže vytvoriť typ výbušnej atmosféry. V prípade chladiacich okruhov s horľavými chladivami pri ich úniku môže ísť o zónu 2 v strojovni, vetranom kryte alebo pri servise.

Na klasifikáciu zón je potrebné:

Identifikovať zdroje úniku
Určiť únikové rýchlosti pre každý únikový zdroj na základe frekvencie pravdepodobnosti a trvania úniku
Vyhodnotiť podmienky stupňa riedenia a dostupnosti vetrania
Po určení klasifikácie zóny sa musí určiť stupeň jej rozšírenia.

IDENTIFIKÁCIA ZDROJOV ÚNIKU

Chladiace plyny vo vnútri chladiaceho zariadenia (alebo nádoby na chladiace kvapaliny) sa zvyčajne nachádzajú pri tlaku, ktorý je vyšší ako atmosférický tlak. Táto okolnosť nevyhnutne vedie k poruche, aj keď malej, pri utesnení chladiaceho systému dôjde k emisii chladiva do atmosféry, ktorá sa bežne označuje ako "únik", ktorá patrí do:

"zdrojov uniknutých plynov".

Je veľmi ťažké dosiahnuť úplné utesnenie okruhu počas jeho životnosti, pretože okrem vibrácií pri inštalácii a údržbe existujú aj zmeny tlaku a teploty plynu, ktoré môžu zmeniť počiatočné utesnenie systému.

Bežné príčiny netesností v chladiacom okruhu môžu byť spôsobené:

nedokonalé zvary
nedokonalé uťahovanie (nedostatočné alebo nadmerné) matíc a skrutiek
ventilové zátky nie sú nainštalované
nekompatibilita mechanických prvkov mazacími olejmi
vibrácie v blízkosti kompresorov
tepelné rozťažnosti
korózia v styku s potravinami alebo chemikáliami
kontakt nekompatibilných kovov (medeného železa) produkujúcich galvanickú koróziu
slabá podpora potrubia a zmeny jeho rozmerov pri zmene teploty

Jedným z hlavných aspektov úniku chladiva, okrem poruchy zariadenia, environmentálneho a ekonomického aspektu, je bezpečnosť.

Únik chladiva v uzavretom priestore predstavuje možné nebezpečenstvo pre ľudí, a to buď z dôvodu nedostatku kyslíka, toxicity, alebo rizika vytvárania výbušného prostredia.

Najpravdepodobnejšie miesta úniku sú:

Ovládané komponenty (servisné ventily a zástrčky)
Komponenty, ktoré sú závitové (spoje, pripojenia)
Odnímateľné komponenty (filtre, príruby)
Solenoidové ventily, dilatačné ventily, regulačné, riadiace, odľahčovacie ventily
Kompresorové spoje
Ostatné zložky (kondenzátory a výparníky)

Určenie nebezpečného miesta

Určenie druhu rizikovej oblasti podľa sa robí základe normy STN EN 60079-10-1 sa riziková oblasť určuje podľa tabuľky bez toho, aby bolo potrebné robiť zložité výpočty, vždy založené na identifikácii stupňa úniku a úrovne vetrania, ktorá je k dispozícii.

Označenie ATEX pre klasifikované komponenty chladiarenských zariadení

Ak sa pri klasifikácii zón (podľa STN-EN 60079-10-1) klasifikuje akákoľvek oblasť 0,1,2 alebo oblasti chladiaceho zariadenia, komponenty chladiaceho zariadenia (ako aj zvyšok elektrických komponentov prítomných v tejto oblasti) musia mať označenie výbušného prostredia (ATEX) vhodné pre túto klasifikáciu.

ATEX alebo STN EN60079-15 (pre potenciálne výbušné prostredie, v prípade úniku chladiva) je potrebné pre zariadenia, ktoré majú potenciál vytvoriť iskru; ktorú kompresor sám o sebe vytvoriť nedokáže. Elektrické komponenty namontovane externe na kompresor - štartovacie relé, prúdová ochrana, ... – musia byť schválene podľa STN EN 60079-15.

V prípade chladív bezpečnostnej triedy A2L sa elektrické zariadenie považuje za elektrické zariadenie spĺňajúce bezpečnostné požiadavky, ak je dodávka elektrickej energie izolovaná, keď koncentrácia chladiva dosiahne 25 % nižšieho limitu horľavosti alebo menej. Zariadenia, ktoré zostávajú elektricky napájané po dosiahnutí vyššie uvedenej úrovne, napr. to platí pre všetky existujúce zariadenia a napájanie vo vetranom kryte a nielen pre chladiaci systém.

Všetky komponenty, ktoré naďalej pracujú nad 25 % A2L

Musia mať zodpovedajúce označenie ATEX (napr. vetranie, núdzové osvetlenie). Kategória ATEX týchto elektrických komponentov (uvedená na označení detektora, vetrania alebo núdzového osvetlenia) sa určí po vyhodnotení klasifikácie oblasti podľa STN-EN 60079-10-1. Bez takéhoto posúdenia klasifikácie zóny musia byť tieto komponenty (detektor, vetranie, núdzové osvetlenie, ...) vhodné pre najhorší prípad (1G, pre zóny 0, 1 a 2).

Preto sa rozumie, že použitie komponentov ATEX je potrebné len vtedy, ak bola zóna klasifikovaná (zóna 0, 1 alebo 2). Určenie zóny je vo vzťahu na stupne zriedenia poskytované vetraním s vysokouintenzitou.

Vo všeobecnosti si preto klasifikovaná oblasť bude vyžadovať komponenty označené pre túto klasifikáciu. Táto značka je popísaná v nasledujúcich častiach.

Viac informácií nájdete v časopise Správy 6/2021