Pytanie: Jakie są klasyfikacje stref ATEX – strefa 1 i strefa 21 – oraz dlaczego są one kluczowe dla bezpieczeństwa zakładów przemysłowych?

W zakładach chemicznych, rafineriach petrochemicznych, obiektach farmaceutycznych oraz silosach zbożowych obecność zapalnych gazów, cieczy, par lub palnych pyłów stanowi stałą rzeczywistość operacyjną. W celu zapewnienia bezpieczeństwa pracowników oraz zapobiegania katastrofalnym wybuchom Unia Europejska wprowadziła dyrektywę ATEX (2014/34/EU), która jest światowym standardem regulującym sprzęt przeznaczony do użytkowania w atmosferach wybuchowych. Menedżerowie zakupów oraz inżynierowie badań i rozwoju muszą zrozumieć te klasyfikacje przy projektowaniu lub modernizacji systemów automatyki zakładu.

Obszary zagrożone wybuchem są podzielone na różne strefy w zależności od częstotliwości i czasu występowania atmosfery wybuchowej:

• Strefa 1 (gaz/para/mgła): miejsce, w którym atmosfera wybuchowa składająca się z mieszaniny powietrza i substancji palnych w postaci gazu, pary lub mgły może wystąpić okresowo w warunkach normalnej eksploatacji. Typowymi miejscami są m.in. obszary w pobliżu nabrzeży załadunkowych, naczynia reakcyjne chemiczne oraz kabiny do malowania natryskowego.
• Strefa 21 (palna pyłowa): miejsce, w którym atmosfera wybuchowa w postaci chmury palnego pyłu w powietrzu może wystąpić okresowo w warunkach normalnej eksploatacji. Typowymi miejscami są m.in. obiekty przetwarzania węgla, młyny mączne oraz obszary mieszania proszków w przemyśle farmaceutycznym.

W takich środowiskach każdy element elektryczny lub mechaniczny może stanowić źródło zapłonu. Menedżerowie zakupów muszą zakupować pneumatyczne komponenty certyfikowane zgodnie z dyrektywą ATEX, które są specjalnie sklasyfikowane w kategorii 2 (przeznaczone do strefy 1 i strefy 21). Używanie niecertyfikowanego sprzętu w tych obszarach stanowi poważne naruszenie przepisów regulacyjnych oraz ogromne zagrożenie dla bezpieczeństwa, ponieważ standardowe elementy pneumatyczne może generować elektryczność statyczną, iskry powstałe w wyniku uderzenia mechanicznego lub nadmierną temperaturę powierzchni, która może zapalić otaczającą atmosferę.

Pytanie: Jakie są główne ryzyka zapłonu w standardowych komponentach pneumatycznych i jak certyfikacja ATEX radzi sobie z nimi?

Powszechnym błędem w zakupach B2B jest przekonanie, że urządzenia pneumatyczne są z natury bezpieczne, ponieważ działają na sprężonym powietrzu zamiast na prądzie elektrycznym. Choć samo sprężone powietrze nie jest palne, standardowe komponenty pneumatyczne wiążą się z kilkoma ukrytymi ryzykami zapłonu, które należy usunąć poprzez odpowiednie inżynierowe rozwiązania, aby uzyskać certyfikację ATEX:

• Rozładowanie elektrostatyczne (ESD): Przepływ suchego powietrza sprężonego przez rurki poliuretanowe lub nad tłumikami plastycznymi generuje elektryczność statyczną. Ten ładunek elektryczny może gromadzić się na nieprzewodzących powierzchniach plastycznych. Jeśli pracownik dotknie takiej części lub jeśli znajdzie się ona w pobliżu uziemionej metalowej rury, ładunek statyczny może wyzwolić iskrę o wysokiej energii, która wystarcza do zapłonu gazów palnych lub drobnej organicznej pyłki.
• Iskry powstające w wyniku uderzenia mechanicznego: Jeśli tłoczysko cylindra pneumatycznego lub jego element montażowy dozna silnego uderzenia lub obciążenia bocznego, może dojść do kontaktu metal–metal. Na przykład stalowe tłoczysko uderzające w stalowy prowadnicę może wytworzyć iskry tarcia mechanicznego. Jeśli cylinder wykonany jest z niektórych stopów aluminium, uderzenie w niego narzędziem pokrytym rdzą może wywołać reakcję termiczną, generującą wyjątkowo energiczne iskry.
• Przegrzewanie cewki elektromagnesu: Zawory elektromagnetyczne wykorzystują prąd elektryczny do przesuwania wewnętrznego tłoczka. Standardowe cewki elektromagnesów mogą nagrzewać się do bardzo wysokich temperatur w warunkach pracy ciągłej. Jeśli temperatura powierzchni cewki przekroczy temperaturę zapłonu otaczającej gazowej lub pyłowej atmosfery (klasa temperaturowa, np. T4 lub T6), cewka spowoduje bezpośrednie zapłonienie otoczenia.
• Ciepło tarcia w uszczelkach dynamicznych: W warunkach wysokich prędkości dynamiczne uszczelki gumowe w cylindrze pneumatycznym lub tłoczku zaworu generują ciepło na skutek tarcia. W przypadku wyczerpania się smaru lokalne nagrzewanie może podnieść temperaturę powierzchni elementu powyżej bezpiecznego poziomu.

Certyfikacja ATEX wymaga od producentów zaprojektowania produktów w taki sposób, aby wyeliminować te zagrożenia. Komponenty pneumatyczne muszą być wykonane z polimerów antystatycznych i przewodzących, umożliwiających odprowadzanie ładunków elektrostatycznych do ziemi. Pręty cylindrów muszą zawierać materiały niemające zdolności iskrzenia, a cewki elektromagnetyczne muszą być zamknięte w obudowach odpornych na wybuch, wypełnionych piaskiem lub zaprojektowanych zgodnie z zasadą bezpieczeństwa intrinsically safe (bezpieczeństwo wewnętrzne), które zapobiegają ucieczce jakichkolwiek iskier lub ciepła z wnętrza do otoczenia.

Pytanie: Jakie oznaczenia techniczne i specyfikacje powinien zweryfikować menedżer zakupów przy zakupie komponentów pneumatycznych zgodnych z dyrektywą ATEX?

Zakup komponentów zgodnych z dyrektywą ATEX wymaga starannego sprawdzenia oznaczeń produktu. Menedżerowie zakupów powinni szukać oficjalnego sześciokątnego logo Ex oraz zweryfikować alfanumeryczny kod ATEX. Typowe oznaczenie zgodności z wymogami strefy 1 i strefy 21 wygląda następująco:

Ex h IIB T4 Gb / Ex h IIIC T135C Db

Oto sposób odczytywania tych kluczowych specyfikacji:

• Ex h: Wskazuje, że składnik wykorzystuje standardy ochrony mechanicznej (np. bezpieczeństwo konstrukcyjne „c” lub kontrola źródeł zapłonu „b”), a nie wyłącznie ochronę elektryczną.
• Grupa gazów IIB: Przeznaczona do środowisk zawierających gazy takie jak etylen, eter lub propan. Grupa IIC jest najbardziej rygorystyczna (wodór, acetylen), podczas gdy grupa IIA jest najmniej rygorystyczna. Grupa IIB jest standardem dla większości zakładów chemicznych i przemysłowych procesów produkcyjnych.
• Grupa pyłów IIIC: Przeznaczona do środowisk z pyłami przewodzącymi (np. grafit lub proszki metaliczne). Grupa IIIB obejmuje pyły nieprzewodzące (np. pył zbożowy, skrobia), a grupa IIIA obejmuje włókna i drobne cząstki organiczne.
• T4 / T135C (klasa temperaturowa): W przypadku gazów klasa T4 oznacza, że maksymalna temperatura powierzchni elementu nie przekroczy nigdy 135 °C w żadnym warunku pracy ani awarii. W przypadku pyłów klasa T135C oznacza, że maksymalna temperatura powierzchni jest ograniczona do 135 °C. Menedżerowie zakupów muszą zapewnić, że ta temperatura jest bezpiecznie niższa od minimalnej temperatury zapłonu chemicznych substancji i pyłów występujących w ich konkretnym zakładzie.
• Gb / Db (poziom ochrony urządzenia): Gb oznacza wysoki poziom ochrony dla gazów (strefa 1), a Db – wysoki poziom ochrony dla pyłów (strefa 21).

Pytanie: Jakie dedykowane rozwiązania pneumatyczne certyfikowane zgodnie z dyrektywą ATEX oferuje firma AIRWORK w celu zapewnienia bezpieczeństwa w strefach zagrożenia wybuchem?

Firma AIRWORK zdobyła światową renomę jako producent niezawodnych komponentów pneumatycznych certyfikowanych zgodnie z dyrektywą ATEX, w pełni zgodnych z europejską dyrektywą 2014/34/EU. Nasza oferta obejmuje:

• Cylindry certyfikowane zgodnie z dyrektywą ATEX: AIRWORK oferuje cylindry zgodne z normami ISO 15552 i ISO 6432, certyfikowane dla kategorii 2G (strefa 1) oraz 2D (strefa 21). Cylindry te wykonane są z anodowanego aluminium o wysokiej odporności lub ze stali nierdzewnej SUS316, wyposażone w specjalne metalowe pierścienie skrobnikowe oraz posiadają dedykowane zaciski uziemiające zapewniające bezpieczne odprowadzanie wszelkich ładunków elektrostatycznych.
• Elektrozawory certyfikowane zgodnie z dyrektywą ATEX: Nasze zawory sterujące są wyposażone w cewki elektromagnetyczne typu „ognioodporne” (Ex d) lub „hermetyzowane” (Ex m). Posiadają one uszczelnienie zgodne z klasą IP67, zapobiegające przedostawaniu się pyłu i wilgoci, oraz są przeznaczone do pracy ciągłej w 100% cyklu roboczego, co gwarantuje bezpieczną i chłodną pracę w strefach o wysokim ryzyku.
• Jednostki przygotowania powietrza (FRL) certyfikowane zgodnie z dyrektywą ATEX: Czyste powietrze jest kluczowe. Filtry, reduktory ciśnienia i smarownice AIRWORK certyfikowane zgodnie z dyrektywą ATEX wykorzystują naczynia z technopolimeru antystatycznego oraz obudowy metalowe, zapewniając, że proces przygotowania powietrza nie prowadzi do gromadzenia niebezpiecznych ładunków elektrostatycznych.

Dzięki współpracy z AIRWORK menedżerowie zakupów mogą zakupować kompleksowe, w pełni udokumentowane i certyfikowane zestawy ATEX. Każda przesyłka zawiera oficjalne Oświadczenie o Zgodności oraz instrukcję obsługi zawierającą wytyczne dotyczące prawidłowej instalacji i uziemienia. Ta kompleksowa dokumentacja ułatwia audyty bezpieczeństwa na terenie zakładu, zapewnia natychmiastową akceptację przez ubezpieczyciela oraz chroni sprzęt inwestycyjny i pracowników przed zagrożeniem wybuchem.