Zagadnienie iskrobezpieczeństwa w automatyzacji procesów przemysłowych

w środowisku zagrożonym wybuchem

Autorzy:Szymon StasiakLuke Mudolo26.11.2013 r.

Wstępne informacje Urządzenie iskrobezpieczne Norma ATEX Sieć iskrobezpieczna Bariery Zenera Kopalnia doświadczalna „Barbara” Katastrofy górnicze

Plan prezentacji

Iskrobezpieczeństwo - sposób budowy przeciwwybuchowej, który ogranicza ilość energii rozpraszanej lub magazynowanej wewnątrz urządzenia elektrycznego i w jego okablowaniu do poziomu niższego niż ten, przy którym w atmosferze wybuchowej mogłoby dojść do zapłonu wywołanego przez iskrę lub ogrzanie jego powierzchni.

Wstępne informacje

Obwód iskrobezpieczny - to obwód, w którym dowolna iskra lub dowolny efekt cieplny wywołany w obwodzie w określonych warunkach nie jest zdolny do wywołania zapłonu w gazowej atmosferze wybuchowej. Obwód iskrobezpieczny zachowuje cechę iskrobezpieczeństwa zarówno w warunkach nominalnych jego pracy jak również w warunkach z określonymi uszkodzeniami obwodu.

Wstępne informacje

Potencjalne źródła wybuchu: Iskry elektryczne Łuki elektryczne Zapłon Reakcje chemiczne Gorące powierzchnie Tarcie mechaniczne

Wstępne informacje

Czym jest urządzenie iskrobezpieczne?

Urządzenie iskrobezpieczne

Projektowanie urządzeń i realizacja zadań automatyzacji w obszarach o zwiększonym zagrożeniu wybuchu wymaga:

Spełnienie specjalnych wymagań formułowanych w odpowiednich uregulowaniach normatywnych(ATEX),

Stosowanie wymagań nie wyklucza możliwości powstania wybuchu, istnieje bardzo nikłe, ale jednak skończone prawdopodobieństwo wybuchu,

Standardy iskrobezpieczeństwa dotyczą wszystkich urządzeń, które mogą wytwarzać jedno lub więcej potencjalnych źródeł zapłonu.

Urządzenie iskrobezpieczne

Iskrobezpieczeństwo „i” to sposób budowy przeciwwybuchowej, który ogranicza ilość energii rozpraszanej lub magazynowanej wewnątrz urządzenia elektrycznego i w jego okablowaniu do poziomu niższego niż ten, przy którym w atmosferze wybuchowej mogłoby dojść do zapłonu wywołanego przez iskrę lub ogrzanie jego powierzchni.

Urządzenie iskrobezpieczne

Poziom iskrobezpieczeństwa „ia” posiadają te urządzenia elektryczne, które po zasileniu napięciami Ui i Um, nie są zdolne do zapłonu atmosfery wybuchowej w przypadku zaistnienia każdej z niżej wymienionych okoliczności:

w warunkach pracy normalnej i w warunkach pracy z uwzględnieniem wszystkich najbardziej niekorzystnych uszkodzeń niezliczanych,

w warunkach pracy normalnej i w warunkach pracy z uwzględnieniem jednego uszkodzenia zliczanego i wszystkich możliwych najbardziej niekorzystnych uszkodzeń niezliczanych,

w warunkach pracy normalnej i w warunkach pracy z uwzględnieniem dwóch uszkodzeń zliczanych i wszystkich możliwych najbardziej niekorzystnych uszkodzeń niezliczanych.

Urządzenie iskrobezpieczne

Poziom iskrobezpieczeństwa „ib” posiadają te urządzenia elektryczne, które po zasileniu napięciami Ui i Um, nie są zdolne do zapłonu atmosfery wybuchowej w przypadku zaistnienia każdej z niżej wymienionych okoliczności:

w warunkach pracy normalnej i w warunkach pracy z uwzględnieniem wszystkich najbardziej niekorzystnych uszkodzeń niezliczanych,

w warunkach pracy normalnej i w warunkach pracy z uwzględnieniem jednego uszkodzenia zliczanego i wszystkich możliwych najbardziej niekorzystnych uszkodzeń niezliczanych.

Urządzenie iskrobezpieczne

Akt prawny Unii Europejskiej definiujący wymagania jakie musi spełniać każdy produkt przeznaczony do stosowania w strefach zagrożonych wybuchem.

Norma ATEX

Norma ATEX Oznaczenia

1. Oznaczenie CE2. Numer identyfikacyjny jednostki certyfikującej3. Symbol wykonania przeciwwybuchowego4. Grupa urządzenia/wybuchowości5. Kategoria urządzenia6. Rodzaj ochrony przeciwwybuchowej7. Podgrupa wybuchowości8. Klasa temperatur

Norma ATEX

Pepperl+Fuchs wprowadza technologię DART (Dynamic Arc Recognition and Termination) do popularnej rodziny FieldConnex. Technologia DART to dynamicznie działający system, pozwalający na wielokrotne zwiększenie mocy w obwodach iskrobezpiecznych.

Sieć iskrobezpieczna

Sieć iskrobezpieczna

Zasilacz Fieldbus oraz ochronnik segmentu wyposażone w technologię DART tworzą iskrobezpieczny High-Power Trunk. Cała sieć Fieldbus jest iskrobezpieczna w stopniu Ex ib IIC

Zespół ochronny złożony z równolegle połączonych diod Zenera zabezpieczony przez szeregowo dołączone bezpieczniki i rezystory

Bariery Zenera

Bariery Zenera

Bariery Zenera

Bariera Zenera MTL 728

Bariery Zenera

Kopalnia Doświadczalna "Barbara" znajdująca się w Mikołowie jest jedyną w Polsce kopalnią doświadczalną i jedyną w Europie placówką naukowo-badawczą, która posiada podziemny poligon doświadczalny

Kopalnia jest placówką naukowo-badawczą – zajmuje się bezpieczeństwem i zwalczaniem zagrożeń gazowych i pyłowych oraz atestacją urządzeń dopuszczanych do pracy w kopalniach.

Kopalnia Doświadczalna "Barbara"

Zabawa w kopalni „Barbara”

Do pomiaru prędkości detonacji służy urządzenie z dwoma czujnikami zdolnymi do pomiaru prędkości fali detonacji z błędem nie większym niż 100 m/s. W specjalnie przygotowanej rurze o odpowiednim φ umieszcza  się nabój  MW z zapalnikiem. W rurze są przygotowane dwa otwory, w które wkłada się czujniki. Następnie tak przygotowana próbę odpala się. 

Kopalnia Doświadczalna "Barbara"

Kopalnia Doświadczalna "Barbara"

Pan Adam z rurą

Kopalnia Doświadczalna "Barbara"

Blok Trauzla

Kopalnia Doświadczalna "Barbara"

Orzeczenie KDB

Przyczyny: Tąpniecie-wyrzucenie materiału skalnego do

wyrobiska lub zniszczenie jego obudowy wywołane gwałtownym rozładowaniem energii potencjalnej sprężystości skał.

Wybuch Metanu

Katastrofy górnicze

Katastrofa górnicza w kopalni „Wujek” – „Ruch Śląsk” (2009)

Katastrofa górnicza w kopalni „Halemba” (2006)

Katastrofy górnicze

Dziękujemy za uwagę