Ako odvetrať prostredie s nebezpečenstvom výbuchu

Do výbušného prostredia sa inštalujú špeciálne navrhnuté ventilátory.

Čo sú priestory s nebezpečenstvom výbuchu?

Priestory s nebezpečenstvom výbuchu môžu byť klasické prevádzky, ako sú nákupné centrá, podzemné garáže alebo sklady. Rovnako sem spadajú miesta s vysokým rizikom výbuchu, a to továrne, rafinérie, čerpacie stanice, lakovne alebo prevádzky chemického priemyslu a ďalšie. Ovzdušie v týchto miestach by mohlo obsahovať plyny, pary alebo iné horľavé látky.

Rozdelenie priestorov podľa pravdepodobnosti explózie

Pre výber správneho nevýbušného ventilátora je nutné poznať zónu, do ktorej sa produkt vyberá. Priestory sa od seba odlišujú podľa toho, čo môže spôsobiť výbuch av akej miere tu k výbuchu môže dôjsť.

Priestory s nebezpečenstvom výbuchu pár a plynov

Najčastejšie sa jedná o prostredie chemického priemyslu, petrochemického priemyslu, farmácie, čerpacie stanice alebo hlbinné bane. Podľa miery pravdepodobnosti explózie sa priestory označujú zónami:

Zóna 0 – jedná sa o priestor, kde je výbušná zmes neustále, alebo sa tu vyskytuje v dlhých periódach.
Zóna 1 – v tomto priestore môže príležitostná výbušná zmes vzniknúť za bežnej prevádzky.
Zóna 2 – takto sa označujú priestory, kde je výskyt výbušnej zmesi nepravdepodobný a pokiaľ vznikne, tak na krátku dobu.

Priestory s nebezpečenstvom výbuchu prachu

Výbuch prachu hrozí najčastejšie v obilných mlynoch alebo tam, kde sa spracováva škrob, múka, cukor, kakao, farbivá, liečivá alebo tu vzniká drevený prach. Prakticky sa jedná o akýkoľvek prach s výnimkou anorganických látok a solí kovov.

Tieto priestory sa označujú zónami:

Zóna 20 – výbušnú atmosféru tu trvalo, dlho alebo často tvoria oblaky zvíreného horľavého prachu.
Zóna 21 – výbušná atmosféra tvorená oblakom zvíreného horľavého prachu tu môže vzniknúť príležitostne pri normálnej prevádzke.
Zóna 22 – jedná sa o priestor, v ktorom nie je pravdepodobný vznik výbušnej atmosféry. Pokiaľ tu vznikne, potom je to len na krátke časové obdobie.

Priestory sa od seba odlišujú podľa miery nebezpečenstva výbuchu.

ATEX: európska smernica, ktorá definuje ventilátory používané vo výbušnom prostredí.

ATEX je skratka slovného spojenia ATmosphères EXplosibles, ale zároveň označuje európsku smernicu 2014/34/EÚ, ktorá sa zaoberá uvedením elektrických a mechanických zariadení, súčastí a systémov s ochranou proti výbuchu na trh. Platí od 20. 4. 2016.

Popisovaná smernica je kľúčová pre produkty, ktoré sa používajú v prostredí s nebezpečenstvom výbuchu. Za jej dodržanie nesie pri svojich produktoch zodpovednosť výrobca. Okrem toho pod smernicu spadajú aj riadiace, kontrolné a regulačné zariadenia, ktoré sa síce nenachádzajú priamo v prostredí s možnosťou výbuchu, ale sú podstatné pre spoľahlivé fungovanie zariadení a bezpečnostných systémov slúžiacich na ochranu proti výbuchu.

Zariadenia a ochranné systémy, ako sú ventilátory do výbušného prostredia, ktoré podliehajú smernici ATEX, musia niesť označenie CE, musí k nim byť priložené vyhlásenie ES o zhode a návod na obsluhu.

Zariadenia do výbušného prostredia

Podľa smernice ATEX musí každé zariadenie do výbušného prostredia niesť špecifické značenie, ktoré sa skladá z písmen a číslic:

CE označenie,
číslo notifikovaného orgánu,
symbol ochrany proti výbuchu,
skupina zariadení – značí sa I alebo II,
kategórie v rámci skupiny – M1, M2, 1, 2, 3,
typ výbušnej atmosféry plyn alebo prach – značí sa G alebo D,
typ ochrany pre zariadenia do výbuchu – ia, ib, e, nA atď.,
skupina plynov – IIA, IIB, IIC,
maximálna povrchová teplota zariadenia do atmosféry G – T6 (85 °C), T5 (100 °C), T4 (135 °C), T3 (200 °C), T2 (300 °C), T1 (450 °C),
maximálna povrchová teplota zariadenia do atmosféry D – T81 °C,
odolnosť voči prachu a vode – IP68, IP54.

Typ ochrany

Typov ochrán je celý rad. Odlišujú sa od seba napríklad atmosférami alebo zónami. Ako príklad uvádzame tieto vybrané typy ochrán:

Ex ia – ochranu tvorí iskrová bezpečnosť a používa sa pre atmosféru typu G i D. Využíva sa v zóne 0, 1, 2 a 20, 21, 22.
Ex ib – iskrová bezpečnosť, ktorá sa využíva v atmosfére typu G a D v zónach 1, 2 a 21, 22.
Ex ec – zaistené prevedenie pre atmosféru G do zóny 2.
Ex nA – ochrana typu n, ktorá je vhodná pre atmosféru G v zóne 2.

Akými spôsobmi odvetrávať výbušné prostredie

Vo výbušnom prostredí môže dôjsť k naakumulovaniu zmesí, kvôli ktorým môže nastať výbuch. Preto je nutné tieto priestory dostatočne odvetrávať. Vybrať pritom musíte také elektrické zariadenie, ktoré v nebezpečnom mieste nespôsobí výbuch.

Elektrické zariadenia do prostredia, v ktorom hrozí výbuch, musia byť navrhnuté a konštruované tak, aby ich používaním nedošlo k výbuchu napríklad kvôli vysokej prevádzkovej teplote alebo iskreniam v elektrickom obvode. Napríklad klasický domový vypínač, vo vnútri ktorého dochádza pri používaní k vzniku iskier na kontaktoch, by mohol vo výbušnom prostredí iniciovať výbuch. Preto sa musí konštruovať tak, aby k výbuchu nedošlo.

Ventilátory do výbušného prostredia

Priestory s potenciálom výbuchu nemožno odvetrávať klasickými ventilátormi. Preto je nutné siahnuť po špeciálne navrhnutých a konštruovaných nevýbušných ventilátoroch, ktoré majú zapuzdrenú elektrickú časť. Vďaka tomu nehrozí, že by z nich pri skrate alebo pri mechanickom poškodení vyšla iskra. Tým pádom ani nespôsobí výbuch v prostredí s vysokou koncentráciou chemikálií, plynov alebo prachov vo vzduchu, kvôli ktorým by k explózii inak mohlo dôjsť. K dostaniu sú v celom rade prevedení.

Od klasických ventilátorov sa nevýbušné zariadenie odlišuje:

Ventilátory – majú neiskrivé prevedenie. Môže sa jednať o ventilátory so špirálovou skriňou, s klinovými remeňmi alebo ventilátormi s voľným obežným kolesom.
Motory – do nevýbušných ventilátorov sa používajú motory v zaistenom prevedení s označením podľa typu ochrany (d, p, q, o, e, i, atď.).
Filtre – pre ventilátory do výbušného prostredia sa používajú iba antistatické filtre, ktoré sa vyrábajú zo špeciálneho elektrostaticky vodivého filtračného média určeného do prevádzky s rizikom explózie.
Opláštenie – všetky časti môžu mať vodivé pripojenie k centrálnemu uzemňovaciemu bodu. Všetky vodivé prepojenia spĺňajú požiadavky smernice ATEX.

Druhy ventilátorov do výbušného prostredia

Než sa rozhodnete pre konkrétny typ ventilátora, vždy si overte, či spĺňa certifikáciu na použitie do výbušného prostredia. Poznáte ho podľa toho, že bude spĺňať normu STN EN 14986 – Konštrukcia ventilátorov v prostredí s nebezpečenstvom výbuchu. Táto norma obsahuje konštrukčné požiadavky na ventilátory, ktoré sa budú používať v rizikovom prostredí.

Ventilátory sa delia podľa spôsobu prevedenia a montáže na:

nevýbušné ventilátory s montážou na strechu,
nevýbušné ventilátory do potrubia,
nevýbušné ventilátory na stenu.

Z hľadiska konštrukcie sa stretnete s ventilátormi axiálnymi a radiálnymi, ktoré sa od seba líšia uhlom sania a uhlom výfuku.

Axiálne ventilátory

Axiálne často aj nástenné ventilátory sú charakteristické veľkým prietokom vzduchu na odvetrávanie cez stenu do 5 metrov. Z hľadiska konštrukčného riešenia ich charakterizuje nasávanie a vyfukovanie vzduchu v rovnakom uhle 180°, a to v smere osi otáčania vrtule. Vrtuľa má rozloženie lopatiek podobné, ako je to pri lietadle či lodnej skrutke.

Nástenný ventilátor O.ERRE EB EX ATEX na odsávanie veľkého objemu vzduchu na krátku vzdialenosť.

Radiálne ventilátory

Od axiálnych sa líšia tým, že vzduch vyfukujú kolmo k smeru osi otáčania vrtule v uhle 90°. Na základe konštrukčného prevedenia sa radiálne ventilátory niekedy označujú ako šnekové (so špirálovou skriňou).

Radiálny alebo závitovkový ventilátor O.ERRE CB/CS EX ATEX.

Vrtuľa tohto výrobku pripomína koleso vodného mlynu, ktoré ženie vzduch do strany pomocou odstredivej sily. Vďaka tomu sa redukuje prípadné nežiaduce spätné prúdenie vzduchu späť cez ventilátor.

Radiálne ventilátory vďaka svojej konštrukcii dosahujú vyšší tlak ako ventilátory axiálne. Hodí sa preto na odsávanie vzduchu na dlhšie vzdialenosti, a to aj v členitých vzduchovodoch, kde kvôli množstvu odbočiek a ohybov dochádza k výrazným tlakovým stratám.

Príslušenstvo k nevýbušným ventilátorom

Aby bola v prostredí, v ktorom môže dôjsť k výbuchu, dosiahnutá maximálna bezpečnosť, používa sa spoločne s nevýbušnými ventilátormi aj ďalšie príslušenstvo do výbušného prostredia, ktoré svojou konštrukciou zodpovedá bezpečnostným nárokom na použitie vo výbušnom prostredí.

Detektory plynu – merajú prítomnosť a koncentráciu najrôznejších plynov, ktoré sa môžu v prostredí vyskytovať (oxid uhoľnatý, propán, vodík, metán a ďalšie). Okrem toho môžu kontrolovať aj koncentrácie výparov. V prípade toxickej koncentrácie vzduchu odošle detektor v dostatočnom časovom predstihu upozornenie do ústredne.
Snímače teploty – podľa prevedenia dokážu merať teplotu v priestore, ale aj v kvapaline. Niektoré modely umožňujú meranie teploty aj vlhkosti. Priestorové termostaty sa zase starajú o stráženie a reguláciu teploty v konkrétnom prostredí.
Snímače tlaku – dokážu merať absolútny aj relatívny tlak. Líšia sa od seba rozsahom tlaku. Tlakové spínače sa používajú na kontrolu prúdenia pri elektrických vykurovacích registroch, klinových remeňoch alebo filtroch. Okrem toho sa dajú využiť ako regulátor medzných hodnôt alebo ako poistka tlaku vzduchu.
Snímače vlhkosti – kombinované snímače vlhkosti dokážu snímať nielen vlhkosť, ale aj teplotu vo výbušnom prostredí.
Elektromagnetické ventily – podľa typu sa používajú na reguláciu plynu, ale aj neagresívne kvapaliny alebo plynné kvapaliny. Ovládanie je možné vykonávať ručne alebo na základe elektromagnetického impulzu.

K čomu sme dospeli

Ak hľadáte ventilátor do výbušného prostredia, kde môže k explózii dôjsť kvôli plynom, výparom či prachom, je nutné siahnuť po špeciálnych ventilátoroch. Tieto sa od tých klasických líšia predovšetkým svojou konštrukciou s neiskrivým prevedením. Výrobok musí spĺňať normu STN EN 14986 a byť vyrobený v súlade so smernicou ATEX. Výber vhodného ventilátora podlieha typu a podmienkam výbušného prostredia.