Ocena ryzyka wybuchu a problemy zapewnienia bezpiecznej produkcji w warunkach zagrożenia wybuchem – część 1

265

Ryzyko i problemy wynikające z zapisów Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 8 lipca 2010 r. w sprawie minimalnych wymagań, dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy, związanych z możliwością wystąpienia w miejscu pracy atmosfery wybuchowej (Dyrektywa Atex 137).

Podstawy prawne dotyczące produkcji w warunkach zagrożenia wybuchem określa w EU Dyrektywa Atex 137 (EN 99/92/EC). Została ona wdrożona do prawa polskiego Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 8 lipca 2010 r. w sprawie minimalnych wymagań, dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy, związanych z możliwością wystąpienia w miejscu pracy atmosfery wybuchowej (Dz. U. 2010 Nr 138, poz. 931). Obydwa akty prawne definiują podstawowe obowiązki pracodawców w tym zakresie.

Natomiast obowiązki wytwórców urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem zostały określone w Dyrektywie Parlamentu Europejskiego 94/9/WE z dnia 23 marca 1994 roku (Dyrektywa ATEX 95). Dyrektywa ta została wdrożona do prawa polskiego Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 22 grudnia 2005 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem (Dz. U. 2005 Nr 263, poz. 2203).

Powiązania dyrektyw Atex 137 i 95 z odpowiadającymi im rozporządzeniami polskimi są wielorakie.

Interpretacja zapisów rozporządzenia w sprawie minimalnych wymagań natrafia na szereg trudności i niejasności. Poniżej zostały zasygnalizowane problemy wynikające z doświadczeń autora z interpretacją zapisów rozporządzenia, z którymi mamy do czynienia podczas opracowywania dokumentów oceny ryzyka wybuchu (ORW) i dokumentów zabezpieczenia przed wybuchem (DZPW).

Oto problematyczne zapisy rozporządzenia oraz komentarze wyjaśniające wątpliwości.

Paragraf 1.
Rozporządzenie określa minimalne wymagania dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy w środowisku pracy, w którym z przyczyn wynikających z cech miejsca pracy, urządzeń lub używanych substancji i mieszanin może wystąpić atmosfera wybuchowa.

Pojęcie „minimalne wymagania” jest zdefiniowane w rozporządzeniu wyłącznie opisowo, co oznacza w praktyce, że ustalenie poziomu minimalnych wymagań pozostawia się pracodawcy (użytkownikowi / właścicielowi instalacji). Teoretycznie jest to zapis czytelny, ale w praktyce pracodawca / właściciel instalacji może natrafić i natrafia na szereg problemów z interpretacją tego raczej niejasnego pojęcia. Rozporządzenie nie daje bowiem precyzyjnych kryteriów do określenia wymagań minimalnych. Ich wyznaczenie dla danej linii produkcyjnej (instalacji czy zakładu) opiera się nie tylko na czynnikach technicznych, ale i finansowych. Ustalenie czynników technicznych (zapewnienie warunków bezpiecznej produkcji) wymaga przeprowadzenia odpowiedzialnej oceny ryzyka wybuchu (ORW), do czego konieczne są duże doświadczenie i odpowiedzialność. Oparcie się na czynnikach finansowych – ile to ma kosztować i jakie fundusze możemy na to przeznaczyć – jest kryterium realnym, ale i ryzykownym. Znalezienie kompromisu pomiędzy zapewnieniem odpowiedniego poziomu technicznego a możliwościami finansowymi nie jest łatwe.

Spełnienie minimalnych wymagań jest w praktyce realizowane w istotnym stopniu poprzez zapewnienie bezpieczeństwa procesowego i wybuchowego. Jednak problem polega na tym, że nie przyczynia się ono do dodatkowej produkcji (zysków), a wymaga nakładów finansowych.

Paragraf 2.
Paragraf ten definiuje podstawowe pojęcia: urządzenia, przestrzenie zagrożone (i niezagrożone) wybuchem, substancja palna, atmosfera wybuchowa, normalne działanie urządzenia / systemu ochronnego, osoby pracujące, inne.

Atmosfera wybuchowa jest definiowana jako mieszanina z powietrzem w warunkach atmosferycznych substancji palnych w postaci gazów, par, mgieł lub pyłów, w której po wystąpieniu zapłonu spalanie rozprzestrzenia się samorzutnie na całą mieszaninę.

Definicja ta odnosi się do standardowych warunków atmosferycznych (temperatura od –25 do +60ºC, ciśnienie od 0,8 do 1,1 bara, powietrze z normalną zawartością tlenu, typowo 21% obj.). A co ma zrobić pracodawca / właściciel instalacji, gdy warunki procesowe instalacji odbiegają istotnie od atmosferycznych? W przemyśle mamy przecież do czynienia z wieloma procesami, które przebiegają pod ciśnieniem / próżnią, wysoką / niską temperaturą.

Nie oznacza to jednak, że pracodawca jest w takich przypadkach zwolniony z obowiązku spełnienia wymagań w zakresie ochrony przed wybuchem. Pracodawca musi zapewnić bezpieczne warunki pracy w każdych warunkach! Rozporządzenie nie daje jednak w tym zakresie żadnych rekomendacji, jak powinien on postępować.

Paragraf 4.1.
Paragraf stwierdza, że aby zapobiegać wybuchom i zapewnić ochronę przed ich skutkami, pracodawca powinien stosować, odpowiednie do rodzaju działalności, techniczne i organizacyjne środki ochronne. Określając środki ochronne, należy zapewnić realizację następujących celów w podanej kolejności:

  • zapobieganie tworzenia się atmosfery wybuchowej (A),
  • zapobieganie wystąpienia zapłonu atmosfery wybuchowej (B),
  • ograniczenie szkodliwego efektu wybuchu, w celu zapewnienia ochrony zdrowia i bezpieczeństwa osób pracujących (C).

Tak zdefiniowane cele są jasne. Ale ich praktyczna realizacja natrafia na szereg problemów. Jak bowiem zapobiec tworzeniu się atmosfery wybuchowej w procesach przemysłowych, w których z natury rzeczy mamy do czynienia z obecnością tlenu zawartego w powietrzu? Dotyczy to przecież zdecydowanej większości procesów przemysłowych.

Istnieją, co prawda, w tym zakresie pewne możliwości – inertyzacja (głównie azot) czy prowadzenie procesu w atmosferze gazów spalinowych. Jednak inertyzacja ma, z natury rzeczy, bardzo ograniczone zastosowanie, gdyż wymaga pełnej szczelności używanych maszyn i urządzeń (koszty). Podobne problemy występują podczas stosowania gazów spalinowych. Takie rozwiązania wykorzystuje się co prawda w niektórych procesach (mielenie węgla w elektrowniach czy w cementowniach, procesy rafineryjne i chemiczne), ale jest to stosunkowo nieduża część procesów przemysłowych.

Lepszą sytuację mamy w przypadku obecności pyłów osiadłych wynikającej, między innymi, z nieszczelności aparatów i urządzeń procesowych oraz prowadzenia niektórych operacji w układzie otwartym (np. zasypy). W takich przypadkach skuteczne odkurzanie jest w stanie poprawić sytuację w sposób istotny.

Z dużo lepszą sytuacją mamy do czynienia w przypadku punktu B. Przemysł dysponuje bowiem różnymi rozwiązaniami technicznymi i organizacyjnymi, które ograniczają wystąpienie zapłonu atmosfery wybuchowej lub mu zapobiegają – separatory magnetyczne (eliminują zanieczyszczenia ferromagnetyczne w strumieniu transportowanych substancji), uziemienia elektrostatyczne (eliminują tworzenie się wyładowań iskrowych czy snopiastych), uziemienia aparatów, instalacje odgromowe, obudowy iskrobezpieczne i inne.

Ocena ryzyka wybuchu bierze pod uwagę prawdopodobieństwo i czas występowania atmosfery wybuchowej (R1), a także prawdopodobieństwo wystąpienia i uaktywnienia się źródeł zapłonu (R2). To jest jasne. Nie jest jednak jasne, jak określić ilościowo te prawdopodobieństwa.

Przemysł dostarcza również skuteczne i niezawodne systemy ochronne (gdy są poprawnie zaprojektowane i zabudowane), które zapewniają ograniczenie szkodliwego efektu wybuchu (C). Stosowanie tych systemów wymaga jednak dużego doświadczenia i odpowiedzialności. Zaliczamy do nich odciążenie wybuchu (gazy: PN-EN 14994, pyły PN-EN 14491), tłumienie wybuchu (PN-EN 14373) i systemy izolowania wybuchu (PN-EN 15089). Należy podkreślić, że odciążenie wybuchu ma zapewnić ukierunkowane (i bezpieczne) odprowadzenie skutków wybuchu z aparatu do atmosfery, podczas gdy tłumienie wybuchu, z natury działania, nie dopuszcza do powstania wybuchu w aparacie. Obie techniki (odciążenie i tłumienie wybuchu) służą do ochrony aparatów procesowych. Do ochrony instalacji procesowych wykorzystuje się połączenie technik tłumienia / odciążenia i izolacji wybuchu. Zaprojektowanie takich złożonych systemów ochronnych nie jest w wielu przypadkach proste.

Paragraf 4.2.
Środki ochronne, o których jest mowa w paragrafie 4.1., pracodawca może uzupełniać lub łączyć ze środkami przeciwdziałającymi rozprzestrzenianiu się wybuchu.

Paragraf wskazujący na zasadność stosowania izolacji wybuchu („środek przeciwdziałający rozprzestrzenianiu się wybuchu”) – to ważny, ale znów nieprecyzyjny zapis. Stwierdzenie, że pracodawca „może łączyć lub uzupełniać”, pozostawia wszystko do jego decyzji. Nie jest to dobre rozwiązanie. Przecież wiadomo, że dla ochrony instalacji procesowych przed skutkami rozprzestrzeniania się wybuchu kluczowe jest zapewnienie skutecznej izolacji wybuchu. Ma ona na celu odcięcie aparatu (aparatów) zagrożonego wybuchem od reszty instalacji. Ponadto mamy przecież paragraf 12.2. Dlatego według naszej oceny w zapisie tego paragrafu należałoby wprowadzić mocniejsze stwierdzenie, np. „konieczność uzupełniania”.

Paragraf 12.2.
Środki, o których mowa w paragrafie 12.1., powinny zapobiegać wybuchowi, a w razie jego wystąpienia utrzymywać go pod kontrolą i minimalizować jego rozprzestrzenianie się w miejscu pracy lub w urządzeniach, a także minimalizować jego skutki dla osób pracujących.

Ten kolejny ważny paragraf stwierdza, że zastosowane środki „powinny minimalizować rozprzestrzenianie się wybuchu”. Taki zapis jest lepszy niż ten zawarty w paragrafie 4.2, ale niedostatecznie precyzyjny. Minimalizacja rozprzestrzeniania się wybuchu może być zrealizowana tylko poprzez właściwie zaprojektowaną izolację wybuchu, o której mowa wcześniej w paragrafie 4.2.