Ocena ryzyka wybuchu a problemy zapewnienia bezpiecznej produkcji w warunkach zagrożenia wybuchem – część 2

241

Problemy oceny ryzyka wybuchu wynikające ze stosowanej metodologii oceny ryzyka

Punktem wyjściowym i kluczowym dla oceny ryzyka wybuchu jest prawidłowe określenie rodzaju stref zagrożenia wybuchem i wyznaczenie ich zasięgu. Podstawą są zapisy wynikające z Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 8 lipca 2010 roku 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). Postępowanie związane z określeniem rodzaju i zasięgu stref jest istotnie różne dla pyłów oraz palnych gazów i par cieczy.

Zgodnie z paragrafem 4.4. rozporządzenia pracodawca dokonuje kompleksowej oceny ryzyka związanego z możliwością wystąpienia w miejscach pracy atmosfery wybuchowej, biorąc pod uwagę co najmniej prawdopodobieństwo i czas występowania atmosfery wybuchowej. Natomiast zgodnie z paragrafem 5.1. pracodawca / wykonawca inwestycji dzieli przestrzenie zagrożone wybuchem na strefy, klasyfikując je na podstawie prawdopodobieństwa i czasu występowania atmosfery wybuchowej.

Zapisy te podkreślają wagę procedury związanej z określeniem stref zagrożenia wybuchem. Nie dają jednak praktycznych i pomocnych zaleceń. Oparcie się na prawdopodobieństwie występowania atmosfery wybuchowej dla określenia rodzaju stref (pyły: 20, 21 i 22; gazy: 0, 1 i 2) prowadzi do metodologicznych problemów. Pomocne w wyznaczeniu zasięgu stref zagrożenia wybuchem są normy PN-EN 60079-10-2 (pyły) i PN-EN 60079-10-1 (gazy i pary palnych cieczy). Jednak w przypadku pyłów norma nie oferuje żadnych technik obliczeniowych, które można by wykorzystać do określenia zasięgu stref. Dokonuje się tego wyłącznie na podstawie rekomendacji praktycznych i doświadczenia. W przypadku gazów i par cieczy norma oferuje procedurę obliczeniową szacowania zasięgu stref. Wymaga to jednak przyjęcia założeń i uproszczeń, które mogą prowadzić do błędnych wyników. Z tych powodów określenie rodzaju i zasięgu stref jest odpowiedzialnym zadaniem –  stanowi bowiem punkt wyjścia dla procedury oceny ryzyka wybuchu i sporządzenia dokumentu zabezpieczenia przed wybuchem.

Po pierwsze, problematyczne jest samo określenie prawdopodobieństwa występowania atmosfery wybuchowej w warunkach produkcji. Co bowiem oznacza w praktyce wysokie lub niskie prawdopodobieństwo?  Przecież nie jest to definicja ilościowa.

W przypadku gazów i par cieczy do szacowania zasięgu stref mamy do dyspozycji odpowiednie wzory obliczeniowe. Wymagają one jednak przyjęcia pewnych wartości liczbowych trudnych do określenia. Natomiast w przypadku pyłów zasadniczo mamy do dyspozycji tylko doświadczenie i wiedzę inżynierską.

Przy klasyfikacji stref nie bierze się pod uwagę potencjalnych skutków wybuchu oraz innych czynników, jak np. toksyczność materiałów (obecnych lub powstających w produktach spalania podczas wybuchu). Oznacza to, że ocena potencjalnych skutków wybuchu znajduje się (niestety) na dalszym miejscu w całym procesie oceny ryzyka wybuchu, gdyż ustawa nie daje w tym zakresie żadnych zaleceń. Jest to niewątpliwa słabość podejścia do zapewnienia bezpieczeństwa wybuchowego w zakładzie.

Ze względu na fakt, że w wielu sytuacjach procesowych nie mamy możliwości eliminacji atmosfer wybuchowych […] i nie zawsze mamy możliwość eliminacji potencjalnych źródeł zapłonu, należy zastosować odpowiednie, dla określonego stopnia zagrożenia wynikającego z oceny ryzyka wybuchu, systemy zabezpieczające przed skutkami wybuchu…

Dostępne współcześnie systemy techniczne (A) i (B) i systemy ochronne zabezpieczenia przed wybuchem (C):

A: ograniczają i, tylko w niektórych przypadkach, eliminują możliwość tworzenia się atmosfer wybuchowych,
B: ograniczają / eliminują potencjalne źródła zapłonu,
C: ograniczają / minimalizują skutki wybuchu (systemy zabezpieczeń przed wybuchem).

Zakres i celowość stosowania systemów zabezpieczeń przed wybuchem (C) zależą istotnie od efektywności zastosowanych środków technicznych (A) i (B). Należy jednak podkreślić, że efektywna eliminacja szczególnie atmosfer wybuchowych (A) oraz eliminacja źródeł zapłonu (B) nie są takie proste w realizacji. Konieczność stosowania systemów ochronnych (C) jest w wielu przypadkach nieodzowna, gdyż chcemy doprowadzić do tego, aby ryzyko resztkowe było na dostatecznie niskim poziomie, a tym samym chcemy spełnić „minimalne wymagania” wynikające z rozporządzenia. Ostatnie stwierdzenie generuje kolejne ważne i może najtrudniejsze pytanie: co to jest dostatecznie niskie (akceptowalne) ryzyko w warunkach produkcji zagrożonej wybuchem?

Konsekwencje proponowanych do zastosowania technik zabezpieczenia przed wybuchem należy zawsze ocenić. W tym celu trzeba wziąć pod uwagę charakter pracy urządzeń i aparatów procesowych, ich lokalizację (hala, przestrzeń poza halą!), przyjętą klasyfikację stref zagrożenia, stany zatrzymania i ponownego rozruchu instalacji, stosowane substancje (surowce, półprodukty, produkty) i inne. Wymaga to, jak już stwierdzono wcześniej kilkukrotnie, doświadczenia i odpowiedzialnego podejścia do oceny sytuacji.

MINIMALIZACJA POTENCJALNYCH SKUTKÓW WYBUCHÓW

Ze względu na fakt, że w wielu sytuacjach procesowych nie mamy możliwości eliminacji atmosfer wybuchowych (wywołanych obecnością palnych i wybuchowych pyłów, gazów i par cieczy oraz tlenem zawartym w powietrzu) i nie zawsze mamy możliwość eliminacji potencjalnych źródeł zapłonu, należy zastosować odpowiednie, dla określonego stopnia zagrożenia wynikającego z oceny ryzyka wybuchu, systemy zabezpieczające przed skutkami wybuchu. Współczesna technika oferuje tu następujące rozwiązania (środki ochronne):

  • odciążanie (odpowietrzanie) wybuchu (pyły: PN-EN 14491, gazy: PN-EN 14994),
  • tłumienie wybuchu (PN-EN 14373),
  • izolacja (odsprzęganie) aparatu zagrożonego wybuchem od reszty instalacji procesowej (PN-EN 15089).

W ogólności należy tu rozumieć urządzenia i systemy ochronne, które spełniają wymogi  Rozporządzenia Ministra Gospodarki z 22 grudnia 2005 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem (Dyrektywa Atex 95).