Colectarea prafului și ATEX în unitățile industriale

În multe sectoare, precum prelucrarea lemnului, materialele plastice, industria alimentară, chimică, metalurgică și farmaceutică, în timpul producției se generează praf. Acest praf trebuie colectat atât pentru sănătatea angajaților, cât și pentru calitatea produselor. Însă o mare parte din praf este combustibilă și, în anumite condiții, poate exploda. De aceea, un sistem industrial de colectare a prafului trebuie tratat nu doar ca o lucrare de filtrare, ci și ca o problemă de siguranță la explozie.

Cum se produce o explozie de praf?

O explozie de praf necesită praf combustibil, oxigen și o sursă de aprindere. În plus, dispersarea prafului în aer la o concentrație suficientă și prezența lui într-un volum închis transformă evenimentul dintr-un incendiu într-o explozie. În sistemele de colectare a prafului, în special în interiorul carcasei filtrului și al canalelor, aceste condiții se pot întruni.

La evaluarea pericolului, proprietățile prafului sunt determinante. Valori precum indicele de explozie (Kst), presiunea maximă de explozie (Pmax), energia minimă de aprindere și temperatura minimă de aprindere se determină prin teste de laborator. Măsurile de proiectare și de protecție se bazează pe aceste date. Valorile din literatură pot oferi o orientare; însă, în cazurile critice, este mai sigur să se lucreze cu rezultatele testelor pentru praful generat efectiv în instalație.

Cadrul ATEX

În Europa și în Turcia, atmosferele explozive sunt tratate în cadrul a două reglementări principale:

• Directiva 2014/34/UE: Se referă la echipamentele și sistemele de protecție destinate utilizării în atmosfere potențial explozive. Conține cerințe adresate producătorilor.
• Directiva 1999/92/CE: Se referă la protecția lucrătorilor în atmosfere explozive. Conține cerințe adresate angajatorilor.

În Turcia, aceste directive au fost transpuse în legislație prin regulamente naționale. Angajatorul are obligația de a întocmi evaluarea riscurilor și documentul de protecție împotriva exploziilor. Zonele cu praf combustibil sunt clasificate drept Zona 20, 21 și 22, în funcție de frecvența formării unui nor de praf exploziv. La această clasificare se ține cont de standardul EN 60079-10-2. Trebuie selectate echipamente cu categoria și marcajul corespunzătoare zonei.

Măsuri de bază de protecție într-un sistem de colectare a prafului

Strategia de protecție se construiește în doi pași. Mai întâi se reduc la minimum sursele de aprindere și formarea atmosferei explozive. Apoi, dacă totuși se produce o explozie, efectele acesteia sunt limitate. Măsurile pe care le aplicăm frecvent pe șantier sunt:

• Împământare și legături echipotențiale: Canalele, carcasa filtrului și piesele conductoare sunt legate la pământ împotriva acumulării de electricitate statică. Unde este necesar, se folosesc elemente filtrante antistatice.
• Descărcarea exploziei: Pe carcasa filtrului se montează panouri de descărcare a exploziei dimensionate corespunzător. Descărcarea este orientată spre o zonă sigură, în care nu se află persoane.
• Suprimarea exploziei: Acolo unde descărcarea nu este posibilă, de exemplu la echipamentele din interiorul clădirii, se au în vedere sisteme de suprimare chimică.
• Izolarea: Pentru a împiedica propagarea exploziei înapoi prin canale în zona de producție, se folosesc clapete de reținere sau vane de izolare. La punctul de evacuare a prafului, această funcție poate fi preluată de elemente precum ecluzele rotative.
• Detectarea și stingerea scânteilor: În procesele cu risc de antrenare a scânteilor, pe canale se instalează sisteme de detectare și stingere.

Măsurile necesare depind de proprietățile prafului, de volumul filtrului și de amplasare. De aceea, soluția se stabilește separat pentru fiecare instalație. Sistemele de protecție precum panourile de descărcare a exploziei, sistemele de suprimare și de izolare trebuie să dispună de documentele corespunzătoare conform 2014/34/UE. Selecția și dimensionarea acestor elemente se fac pe baza datelor producătorului filtrului și ale furnizorului sistemului de protecție. După montaj trebuie verificat, de asemenea, că sistemul a fost instalat conform ipotezelor de proiectare.

Alte aspecte avute în vedere la proiectare

La fel de importantă ca siguranța la explozie este eficiența de captare a sistemului. Dacă la sursa de praf nu se asigură o captare suficientă, praful se răspândește în spațiu și, în timp, se depune pe suprafețe. Praful depus poate fi ridicat în aer după un incident minor și poate duce la o explozie secundară mai mare. De aceea, un sistem de colectare bun, împreună cu curățenia regulată, este și principalul mijloc de reducere a depunerilor de praf. La proiectare urmărim următoarele aspecte:

• Poziționarea corectă a hotelor și a punctelor de aspirație, aproape de sursă
• Asigurarea în canale a unei viteze de transport care să împiedice depunerea prafului
• Evitarea pe traseul canalelor a tronsoanelor orizontale lungi și a coturilor bruște care provoacă depuneri de praf
• Alegerea tipului de filtru și a suprafeței filtrante potrivite prafului
• Amplasarea unității de filtrare în afara clădirii, acolo unde este posibil
• Alegerea echipamentelor electrice corespunzător zonei în care se află

Exploatarea sistemului face și ea parte din siguranță. Presiunea diferențială a filtrului trebuie monitorizată, buncărul de praf trebuie golit regulat, iar panourile de explozie și elementele de izolare trebuie verificate periodic.

Și în instalațiile existente este necesară atenție. Adăugarea unui utilaj nou, creșterea numărului de puncte de aspirație sau schimbarea materiei prime pot modifica atât performanța de captare a sistemului, cât și riscul de explozie. Înaintea unor astfel de modificări:

• Trebuie verificat dacă capacitatea ventilatorului și vitezele din canale sunt adecvate noii situații.
• Proprietățile noului praf trebuie comparate cu măsurile de protecție existente.
• Evaluarea riscurilor și documentul de protecție împotriva exploziilor trebuie actualizate.

În instalațiile cu praf combustibil, sistemul de colectare a prafului funcționează sigur și eficient atunci când procesul, securitatea muncii și proiectarea mecanică sunt analizate împreună. Evaluarea riscurilor și documentul de protecție împotriva exploziilor ale proprietarului instalației sunt datele de intrare de bază pentru această proiectare. Ca Ekura, putem oferi sprijin în acest cadru în etapele de proiectare, aprovizionare, montaj și punere în funcțiune a sistemelor de colectare a prafului.