Czym jest klasa ATEX? Zrozumienie certyfikacji ATEX dla atmosfer wybuchowych

Wybór niewłaściwego sprzętu do strefy zagrożonej może stwarzać ryzyko dla bezpieczeństwa, prowadzić do niezaliczonych inspekcji i kosztownych przestojów. Klasy ATEX pomagają dobrać urządzenia certyfikowane do konkretnych stref zagrożenia gazem lub pyłem oraz określonych poziomów ochrony.

W tym artykule Joiwo wyjaśniamy zasady dyrektywy ATEX, w tym podział na strefy, kategorie urządzeń i oznaczenia, aby ułatwić świadomy wybór zgodnych z wymaganiami urządzeń komunikacyjnych w wykonaniu przeciwwybuchowym do Twojego zastosowania.

Zacznijmy od podstaw: czym jest klasa ATEX

Klasa ATEX określa normy bezpieczeństwa obowiązujące w atmosferach wybuchowych. Łączy przepisy prawne, normy techniczne i czytelne oznaczenia, dzięki czemu użytkownicy mogą dopasować sprzęt do konkretnych zagrożeń.

Pochodzenie i cel ATEX

Termin ATEX pochodzi od francuskiego wyrażenia „Atmosphères Explosibles”, oznaczającego atmosfery wybuchowe. Normę tę ustanowiła UE, aby kontrolować zagrożenia w miejscach, w których mogą zapalić się łatwopalne gazy, opary, mgły lub pyły.

ATEX obejmuje dwa główne obszary:

• Projektowanie i certyfikację urządzeń używanych w strefach zagrożonych.
• Bezpieczeństwo w miejscu pracy i obowiązki pracodawców.

Klasa ATEX jest częścią oznakowania urządzenia, które zawiera kluczowe informacje, takie jak grupa i kategoria urządzenia, rodzaj gazu lub pyłu oraz klasa temperaturowa.

Aby uzyskać certyfikat ATEX, producent lub firma musi poddać projekt produktu i proces produkcji ocenie jednostki notyfikowanej. Następnie produkt otrzymuje oznakowanie CE wraz z kodem ATEX.

Znaczenie dla atmosfer wybuchowych

Atmosfery potencjalnie wybuchowe powstają, gdy powietrze miesza się z łatwopalnym gazem lub pyłem palnym w odpowiednim stężeniu. Pojawienie się źródła zapłonu może doprowadzić do wybuchu mieszaniny. Klasy ATEX bezpośrednio wiążą urządzenia z tymi zagrożeniami. Określają, w jakiej strefie można używać danego urządzenia, pozwalając inżynierom i specjalistom ds. bezpieczeństwa dobrać sprzęt do każdej strefy zagrożonej w oparciu o jasne, konkretne kryteria.

Klasyfikacja stref ATEX

Strefy ATEX określają, gdzie może powstać atmosfera wybuchowa i jak często występuje. Klasyfikacja stref wskazuje, jakie urządzenia z certyfikatem ATEX mogą bezpiecznie działać w poszczególnych strefach zagrożonych.

Kryteria klasyfikacji stref

Klasyfikacja stref opiera się na formalnej ocenie ryzyka. Inżynierowie sprawdzają, jak często pojawiają się substancje niebezpieczne, jak długo się utrzymują i w jaki sposób się rozprzestrzeniają.

Analizują:

• Częstotliwość uwalniania
• Czas trwania występowania atmosfery wybuchowej
• Wentylację i przepływ powietrza
• Rodzaj substancji (gaz lub pył)

Wyniki pozwalają wyznaczyć strefy zagrożone i pomagają dobrać urządzenia. Strefa o wyższym poziomie ryzyka wymaga sprzętu o wyższym poziomie ochrony.

Strefy gazowe: strefa 0, strefa 1, strefa 2

Strefy gazowe (G) dotyczą obszarów, w których występują łatwopalne gazy, opary lub mgły. Strefy ATEX określają poziom ryzyka na podstawie częstotliwości występowania atmosfery wybuchowej.

Strefa 0 oznacza, że atmosfera wybuchowa zawierająca gaz występuje stale, przez długi czas lub często. Dotyczy to często niebezpiecznych środowisk, takich jak wnętrza zbiorników, rurociągów lub pojemników na paliwo. Stosowany tu sprzęt musi zapewniać najwyższy poziom ochrony.

Strefa 1 oznacza, że atmosfera wybuchowa może wystąpić podczas normalnej pracy. Może do tego dojść w pobliżu uszczelnień pomp, punktów napełniania lub otworów odpowietrzających. Sprzęt musi być odporny na przewidywane usterki i nadal zapobiegać zapłonowi.

Strefa 2 oznacza, że atmosfera wybuchowa raczej nie występuje podczas normalnej pracy, a jeśli się pojawi, utrzymuje się tylko przez krótki czas. Przykładem są obszary w pobliżu szczelnych instalacji, gdzie wycieki zdarzają się rzadko. W tej strefie często odpowiednie są urządzenia kategorii 3G.

Strefy pyłowe: strefa 20, strefa 21, strefa 22

Strefy pyłowe (D) dotyczą obszarów, w których pył palny może zmieszać się z powietrzem i stworzyć ryzyko wybuchu. Z tym zagrożeniem mierzy się wiele branż, takich jak przetwórstwo spożywcze i magazynowanie zboża.

Strefa 20 oznacza, że obłok pyłu występuje stale lub przez długi czas. Zdarza się to często wewnątrz silosów, młynów lub instalacji do transportu proszków, gdzie wymagany jest wysoki poziom ochrony.

Strefa 21 oznacza, że obłok pyłu może wystąpić podczas normalnej pracy. Może do tego dochodzić w pobliżu stacji pakowania lub punktów przesypowych. Sprzęt musi zapobiegać zapłonowi podczas rutynowej pracy.

Strefa 22 oznacza, że obłok pyłu raczej nie występuje podczas normalnej pracy. Jeśli się utworzy, utrzymuje się tylko przez krótki czas. Magazyny z dobrą kontrolą zapylenia często należą do tej kategorii.

Kategorie i grupy urządzeń

Klasa ATEX określa poziom ochrony, jaki urządzenia i systemy ochronne muszą zapewniać w atmosferach wybuchowych. Jasne kategorie i grupy pozwalają dopasować urządzenia Ex do konkretnych stref, rodzajów gazów i zagrożeń związanych z pyłem.

Kategorie 1, 2 i 3 — wyjaśnienie

ATEX dzieli urządzenia na trzy główne kategorie w zależności od wymaganego poziomu ochrony.

Kategoria 1 zapewnia bardzo wysoki poziom ochrony. Urządzenie musi pozostać bezpieczne nawet w przypadku wystąpienia dwóch niezależnych usterek.

Kategoria 2 zapewnia wysoki poziom ochrony. Jest przeznaczona do stosowania w atmosferach potencjalnie wybuchowych, w których mieszaniny mogą występować podczas normalnej pracy.

Kategoria 3 zapewnia normalny poziom ochrony w środowiskach, w których atmosfery wybuchowe są mało prawdopodobne lub występują krótko.

Oznakowanie urządzeń zawiera również poziom zabezpieczenia urządzenia (EPL). EPL łączy literę oznaczającą atmosferę (G lub D) z małą literą (a, b lub c), aby jasno określić poziom ochrony. „a” oznacza bardzo wysoki poziom ochrony, „b” — wysoki, a „c” — standardowy.

Poniższa tabela ułatwia szybkie sprawdzenie:

Klasyfikacje te i odpowiadające im oznaczenia dotyczą zarówno urządzeń mechanicznych, jak i elektrycznych używanych w strefach zagrożonych.

Grupy urządzeń I i II

 

ATEX klasyfikuje również urządzenia według grup, które określają rodzaj przemysłu, w którym mogą być używane.

Grupa I obejmuje urządzenia używane w kopalniach podziemnych oraz obszarach zagrożonych występowaniem gazu kopalnianego. Do tej grupy należą kategorie M1 i M2. Urządzenia M1 muszą zachować bezpieczeństwo i sprawność nawet w obecności gazu. Urządzenia M2 muszą zostać wyłączone, jeśli pojawi się atmosfera niebezpieczna.

Grupa II obejmuje pozostałe branże, takie jak przemysł naftowy i gazowy, zakłady chemiczne, przetwórstwo spożywcze i oczyszczanie ścieków. Większość urządzeń i systemów ochronnych z certyfikatem ATEX należy do tej grupy.

Grupy gazów i pyłów

Klasy ATEX określają także rodzaj substancji, która może ulec zapłonowi.

W przypadku gazów urządzenia grupy II dzieli się na:

• IIA – gazy trudniej ulegające zapłonowi (np. propan)
• IIB – gazy łatwiej ulegające zapłonowi (np. etylen)
• IIC – gazy najłatwiej ulegające zapłonowi (np. wodór i acetylen)

IIC oznacza najwyższe wymagania. Urządzenia dopuszczone do stosowania w grupie IIC można również stosować w grupach IIB i IIA.

W przypadku pyłów stosuje się następujący podział:

• IIIA – palne cząstki włókniste
• IIIB – pyły nieprzewodzące
• IIIC – pyły przewodzące

Pyły przewodzące stwarzają większe zagrożenie, dlatego grupa IIIC wymaga lepszej ochrony. Dobór właściwej grupy gazowej lub pyłowej gwarantuje, że urządzenia Ex będą dostosowane do konkretnego ryzyka zapłonu w danym obszarze.

Grupy temperaturowe (klasy T)

Oprócz grup gazowych i pyłowych urządzenia ATEX muszą być klasyfikowane według maksymalnej temperatury powierzchni. Gwarantuje to, że urządzenie nie nagrzeje się do temperatury zapłonu samoczynnego otaczającej substancji niebezpiecznej.

W przypadku gazów norma ATEX wyróżnia sześć klas temperaturowych, od T1 do T6. Urządzenia o wyższej klasie T (np. T6) nagrzewają się mniej, dlatego można ich bezpiecznie używać w środowiskach, w których substancje mają niższą temperaturę samozapłonu.

Poniżej przedstawiono klasy temperaturowe ATEX dla gazów:

W przypadku palnych pyłów maksymalna temperatura powierzchni jest zwykle oznaczana bezpośrednio konkretną wartością w stopniach Celsjusza, a nie kodem klasy T. Inżynierowie muszą obliczyć margines bezpieczeństwa między temperaturą oznaczoną na urządzeniu a temperaturą zapłonu zarówno obłoku pyłu, jak i warstwy pyłu.

Metody ochrony i oznaczenia

Klasyfikacja ATEX określa, w jaki sposób urządzenia zapobiegają zapłonowi w strefach zagrożonych wybuchem. Opiera się na konkretnych metodach ochrony przeciwwybuchowej i czytelnych oznaczeniach wskazujących, gdzie i w jaki sposób urządzenie może bezpiecznie pracować.

Ochrona iskrobezpieczna (Ex i)

Ochrona iskrobezpieczna (Ex i) ogranicza energię elektryczną i cieplną do poziomu zbyt niskiego, by mogła zapalić atmosferę wybuchową. Kontroluje powstawanie iskier i ciepła na poziomie obwodu.

Urządzenia iskrobezpieczne pozostają bezpieczne nawet w określonych warunkach awarii. Dzięki temu nadają się do stref wysokiego ryzyka, takich jak strefa 0 w przypadku gazów lub strefa 20 w przypadku pyłów.

Osłona ognioszczelna (Ex d) i zwiększone bezpieczeństwo (Ex e)

Urządzenia Ex d (ognioszczelne) zatrzymują wybuch wewnątrz obudowy. Jeśli gaz dostanie się do obudowy i ulegnie zapłonowi, obudowa wytrzymuje ciśnienie i chłodzi ulatniające się gazy, aby płomienie nie wydostały się na zewnątrz.

Ex e (zwiększone bezpieczeństwo) zapobiega powstawaniu iskier i nadmiernego ciepła podczas normalnej pracy. Nie dopuszcza do powstawania łuków elektrycznych, gorących powierzchni ani luźnych połączeń.

Jak odczytywać oznaczenia ATEX i Ex

Każdy certyfikowany produkt ma czytelne oznaczenie ATEX oraz oznaczenie Ex. Oznaczenia te wskazują, gdzie i w jaki sposób urządzenie może pracować.

Typowe oznaczenie może wyglądać tak:

Każdy element ma swoje znaczenie:

• II – Grupa urządzeń II (przemysł powierzchniowy)
• 2 – Kategoria 2 (Strefa 1)
• G – Atmosfera gazowa
• Ex db – Ochrona ognioszczelna
• IIB – Podgrupa gazów
• T4 – Klasa maksymalnej temperatury powierzchni
• Gb – Poziom zabezpieczenia urządzenia

Klasa temperaturowa gwarantuje, że temperatura powierzchni pozostaje niższa od temperatury zapłonu gazu. Grupy gazów i pyłów określają, jak łatwo substancja ulega zapłonowi.

Czytelne oznaczenia pozwalają inspektorom i inżynierom dopasować urządzenia do właściwej strefy zagrożenia bez zgadywania.

Zastosowania w przemyśle i kwestie praktyczne

Klasy ATEX pomagają firmom dobierać urządzenia, zarządzać zagrożeniami i dokumentować środki bezpieczeństwa w atmosferach wybuchowych. Mają bezpośrednie zastosowanie w codziennej pracy w branżach wysokiego ryzyka i wpływają na to, jak pracodawcy chronią pracowników oraz wypełniają obowiązki prawne.

Branże wymagające urządzeń z certyfikatem ATEX

 

 

Urządzenia z certyfikatem ATEX są niezbędnym wymogiem w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy w wielu sektorach wysokiego ryzyka.

Do najczęstszych należą:

• Wydobycie ropy naftowej i gazu oraz ich przetwarzanie
• Rafinerie ropy naftowej i zakłady petrochemiczne
• Zakłady chemiczne wykorzystujące rozpuszczalniki i opary
• Produkcja farmaceutyków z użyciem alkoholi i drobnych proszków
• Zakłady przetwórstwa spożywczego, w których występują palne pyły

Ocena ryzyka i przepisy bezpieczeństwa

Ocena ryzyka stanowi podstawę zgodności z wymogami ATEX. Organy regulacyjne oczekują, że firmy z branży naftowej i gazowej, zakłady chemiczne oraz farmaceutyczne będą konsekwentnie stosować te środki. Skuteczne zarządzanie ryzykiem zwiększa bezpieczeństwo w miejscu pracy, w którym występują zagrożenia, i ogranicza prawdopodobieństwo zapłonu.