Řízení rizik ve fázi návrhu tlakové sestavy závislých na chemických vlastnostech a množství média
Řízení rizik s využitím s využitím PEDu. Všeobecné poznámky o PEDu. Zde využíváme již zpracované hodnocení nebezpečí směrnicí EU, nazvanou Pressure Equipment Directive. PED je NV č. 219/2016 Sb., Nařízení vlády, kterým se stanoví technické požadavky na tlaková zařízení. Evropská směrnice má číslo: 2014/68/EU Pressure Equipment Directive (PED). Z hlediska analýzy rizik jsou nejdůležitější přílohy, a to zejména: Příloha 1. Základní bezpečnostní požadavky, Příloha 2. Grafy posuzování shody, Příloha 3. Postupy posuzování shody.
Toto hodnocení, které zde má má formu zažazení do kategorie, závisí na těchto vlastnostech média: skupenství, rozdělení média na bezpečné/ nebezpečné, množství média, chemická stálost, tlak a teplota média.
Kategorie pro tlakové sestavy jsou čtyři (I., II., III., IV.). Čím větší kategorii má tlaková sestava, tím větší opatření pro bezpečnost. Každé kategorii jsou přiřazeny moduly, kterých se posuzuje prohlášení o shodě.
Je to logické, protože jestliže je přítomna hořlavá či výbušná tekutina a jestliže je přítomen nějaký iniciátor výbuchu (např. mechanická či elektrická jiskra, potřebná teplota apod.), nastane výbuch, který označujeme jako výbuch chemický. Jestliže jde o jinak bezpečný plyn a nastane porušení integrity, dojde pouze k tlakovému výbuchu, který látku rozmetá do okolí a dojde k ohrožení lidských životů či zdraví. Jestliže jde o jinak nebezpečnou kapalinu a nastane porušení integrity, dojde pouze k úniku kapaliny a k možnému poškození životního prostředí.
Je zde možné využít tato hlediska i pro opatření v provozu. Čím je tlaková sestava zařazena do vyšší kategorie, tím jsou předepsána PEDem a normami harmonizovanými s PED, větší a důslednější kontrolní opatření, pro projektování, pro výrobu, pro zkoušení (například rozsah NDT) a také pro certifikaci.
Uvedené postupy pro posuzování shody podle PED jsou uvedeny v Příloze 3. směrnice PED. Pro certifikaci, tj. pro posuzování notifikovanou osobou v závislosti na kategorii tlakového zařízení platí následující tabulka č.1.
Ještě je nutné dodat, že by bylo potřeba u potrubí z hlediska určení rizika zohlednit pro zapracování do kategorie i jeho důležitost pro bezpečnost celku. Což v současné době není v PEDu zapracováno.
Ohrožení výbuchem podle ATEXu. ATEX 2014/34/EU Atmosphére Explosive - Equipment and Protective Systems for Use in Potentially Explosive Atmospheres - směrnice EU stanovující technické požadavky na zařízení a ochranné systémy určené pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu a na bezpečnostní, řídící a regulační přístroje určené pro použití mimo prostředí s nebezpečím výbuchu. Směrnice ATEX je označena číslem 2014/34/EU a je identická s nařízením vlády č. 116/2016 Sb.
Prostředí s nebezpečím výbuchu je prostředí, ve kterém může vzniknout výbušná atmosféra v důsledku místních a provozních podmínek. Uvedená výbušná atmosféra je směs vzduchu s hořlavými látkami ve formě plynů, par, mlh nebo prachů při atmosférických podmínkách, ve které se po vzniku iniciace rozšíří hoření do celé nespálené směsi.
V projektu se v prostření s nebezpečím výbuchu určí nebezpečné prostory. Tyto prostory jsou dále rozděleny do zón:
a) Zóna 0: prostor, ve kterém je výbušná atmosféra tvořená hořlavými plyny nebo párami přítomna trvale nebo po dlouhé časové období;
b) Zóna 1: prostor, ve kterém je pravděpodobný vznik výbušné atmosféry tvořené hořlavými plyny nebo párami za normálního provozu;
c) Zóna 2: prostor, ve kterém není pravděpodobný vznik výbušné atmosféry tvořené hořlavými plyny nebo párami za normálního provozu;
d) Zóna 20: prostor, ve kterém je nebezpečná výbušná atmosféra tvořená mrakem hořlavých prachů ve vzduchu přítomna trvale nebo po dlouhé časové období nebo často a kde mohou vznikat vrstvy prachu o nekontrolované nebo nepřípustně velké tloušťce;
e) Zóna 21: prostor, ve kterém je pravděpodobný vznik nebezpečné výbušné atmosféry tvořené mrakem hořlavých prachů ve vzduchu za normálního provozu a kde jsou obvykle přítomny vrstvy hořlavého prachu;
f) Zóna 22: prostor, ve kterém není pravděpodobný vznik nebezpečné výbušné atmosféry tvořené mrakem hořlavých prachů ve vzduchu za normálního provozu, a pokud vznikne, pak bude přítomna pouze krátkou dobu. A kde dále jsou obvykle přítomny vrstvy nahromaděného hořlavého prachu.
V zónách mohou být umístěny pouze taková zařízení, které odpovídají svou konstrukcí odpovídající skupině a kategorii. Skupina a kategorie zařízení vyjadřují určené použití zařízení a požadovanou úroveň ochrany.
Aby k výbuchu došlo, musí ještě dojít k iniciaci výbuchu. Hodnocení nebezpečí iniciace musí obsahovat informace o všech potenciálních iniciačních zdrojích, o přijatých opatřeních pro zabránění vzniku zdrojů vznícení a o typu ochrany proti vznícení.
Iniciační zdroje jsou:
- povrch zařízení, který je teplejší než je teplota vznícení výbušného prachu nebo než určuje teplotní třída výbušného plynu, páry nebo mlhy
- jiskra způsobená mechanicky
- jiskra způsobená elektrickými zařízeními
- jiskra způsobená elektrostatickým nábojem
- otevřený oheň a horké plyny
- elektromagnetické vlny a ultrazvuk
- ionizující záření
- úder bleskem
Aby výbuch nenastal, musí být realizován některý z typů či prostředků ochrany proti výbuchu. Typy (či prostředky) ochrany proti výbuchu jsou například:
- zajistit, aby nemohly vznikat iniciační zdroje, např. bezpečnou konstrukcí
- zajistit, aby iniciační zdroje nemohly způsobit vznícení, např. hlídáním iniciačních zdrojů
- zabránit přístupu výbušné atmosféry k iniciačním zdrojům, např. kapalinovým závěrem, pevným závěrem
- zachytit výbuch a zabránit šíření plamenů
Výbušná atmosféra uvnitř tlakových nádob a potrubí. Doprava hořlavého média uvnitř tlakové sestavy obvykle probíhá tak, že jen koncentrace hořlavé páry ve vzduchu rozhoduje, zda uvnitř tlaková sestava vyskytující se atmosféra je výbušná atmosféra. Pokud je to možné, probíhá doprava takovéhoto média v nevýbušném stavu (např. v nevýbušné koncentraci). Při najetí a sjetí potrubního provozu, kdy vznikají různé koncentrace médií, vzniká i možnost výskytu výbušné atmosféry. V takovémto případě se jedná o prostředí s nebezpečím výbuchu a uvnitř tlaková sestava musí být určen druh zóny.
Ochrana proti výbuchu v provozu je takováto: zadusíkování, nasazení prostředků omezující šíření výbuchu v tlaková sestava.
Výbušná atmosféra vně přírubového spoje. S přírubovým spojem má souvislost především zóna prostředí s nebezpečím výbuchu okolo rozmontovatelných spojů, především okolo přírubového spoje.
Ochrana proti výbuchu při návrhu je takováto: V zóně musí být použité zařízení odpovídající skupiny a kategorie, aby zabraňovalo iniciaci výbuchu. Dále musí být provedeno pospojení a zemnění tlaková sestava.
Povrch prvků tlakové sestavy je teplejší než teplota vznícení výbušné atmosféry, tj. iniciační zdroj výbuchu na tlakové sestavě. Ani případná izolace tento zdroj iniciace neodstraňuje, neboť izolace tlaková sestava je pro výbušnou atmosféru průchozí.
Ochrana proti výbuchu při návrhu je např.: snížení teploty média.
Elektrostatický náboj na povrchu tlakové sestavy, tj. Iniciační zdroj výbuchu na tlakové sestavě.
Ochrana proti výbuchu při návrhu tlakové sestavy z elektricky vodivých materiálů: Provedení elektricky vodivého pospojení a zemnění všech prvků tlakové sestavy.
Ochrana proti výbuchu při návrhu tlakové sestavy z elektricky nevodivých materiálů (např. plastů a laminátů): Ochrana proti výbuchu v tomto případě je možnost odvedení elektrostatického náboje, která se může dít několikerým způsobem:
- z vnitřního povrchu může být provedenou přímo protékajícím médiem, a to pouze v případě, je-li médium elektricky dostatečně vodivé. Elektrický náboj z média se odvede např. pomocí měděného kroužku umístěného uvnitř tlaková sestava.
- v případě nevodivého protékajícího média, je možné použít elektricky vodivého plastu, z kterého je tlaková sestava vyrobena. Elektricky vodivý plast je při výrobě nasycen uhlíkem.
- z vnějšího povrchu je možné provést použitím již zmíněného elektricky vodivého plastu anebo je možné vnější povrch prvků tlakové sestavy opatřit elektricky vodivým nátěrem.