Ex ekipman seçmek ve patlama tahliye panellerini boyutlandırmak için hangi toz test sonuçları gerekir?
Özet
Ex ekipman için: bulut ve 5 mm tabaka minimum tutuşma sıcaklıkları ile hacim özdirenci (IIIB veya IIIC grubu için). Tahliye, bastırma ve izolasyon için: Kst ve Pmax. Statik kontrolü için MIE, inertleme için LOC, taşıma tasarımı için MEC eklenir.
Ex ekipman seçmek için toz bulutunun minimum tutuşma sıcaklığı, 5 mm'lik bir tabakanın minimum tutuşma sıcaklığı ve tozun hacim özdirenci; patlama tahliye panellerini boyutlandırmak (ve bastırma veya izolasyonu seçmek) için ise Kst ve Pmax gerekir. Bunlardan önce bir ön eleme testi, tozun patlayıcı olup olmadığını göstermelidir. Minimum tutuşma enerjisi (MIE), sınırlayıcı oksijen konsantrasyonu (LOC) ve minimum patlayıcı konsantrasyon (MEC) başka tasarım sorularını cevaplar.
Kısa cevap
- 1. adım, patlayıcı mı? Var/yok (go/no-go) tipi bir ön eleme testi tozu patlayıcı veya patlayıcı değil olarak sınıflandırır. Patlayıcı değilse o toz için Ex ekipman veya tahliye gerekmez.
- Ex ekipman: bulut tutuşma sıcaklığı ve 5 mm tabaka tutuşma sıcaklığı izin verilen maksimum yüzey sıcaklığını belirler; hacim özdirenci IIIB ile IIIC grubu arasında karar verir; parçacık boyutu tozu yanıcı uçuşan liflerden (IIIA) ayırır.
- Tahliye, bastırma, izolasyon, patlamaya dayanıklı tasarım: Kst (St sınıfını veren basınç artış hızı) ve Pmax (maksimum patlama basıncı).
- Statik elektrik: MIE. İnertleme: LOC. Kanalları patlayıcı aralığın altında tutmak: MEC.
- Filtrelerden ve birikintilerden gelen ince tozlar dahil, tozun tesiste bulunan en ince ve en kuru halini test edin: bulut testleri için genellikle 63 µm'nin altındaki kısım (GESTIS-DUST-EX açıklaması, çökelmiş toz üzerindeki testler için 250 µm'nin altını kullanır).
Her karar neye ihtiyaç duyar
| Karar | Test sonucu | Nasıl kullanılır |
|---|---|---|
| Toz patlaması tehlikesi var mı? | Patlayabilirlik ön elemesi (var/yok) | Tehlikeli bölge sınıflandırması gerekli mi, değil mi |
| Ekipmanın maksimum yüzey sıcaklığı | Bulut minimum tutuşma sıcaklığı | Bu değerin en fazla üçte ikisi |
| Ekipmanın maksimum yüzey sıcaklığı | 5 mm tabaka tutuşma sıcaklığı | En fazla bu değerin 75 K eksiği; daha kalın tabakalar daha fazla pay veya o kalınlıkta bir test gerektirir |
| Ekipman grubu IIIA, IIIB veya IIIC | Hacim özdirenci, parçacık boyutu | 10³ Ω·m veya altı iletkendir (IIIC); üzeri iletken değildir (IIIB); 500 µm'nin üzerindeki parçacıklar uçuşan liflerdir (IIIA) |
| Tahliye alanı, bastırma, izolasyon cihazları | Kst ve Pmax | EN 14491 veya NFPA 68'e göre tahliye boyutlandırmasının girdileri; bastırma ve izolasyon Kst ve Pmax aralıkları için sertifikalandırılır |
| Patlamaya dayanıklı tasarım (basınca dayanıklı ekipman) | Pmax | Kabın tasarım basıncı |
| Topraklama, kuşaklama, FIBC tipi, personel topraklaması | MIE | MIE düştükçe statik kontrol önlemleri sıkılaşır |
| İnertleme | LOC | Bir pay bırakılarak LOC'nin altında tutulan oksijen ayar noktası |
| Taşıma ve emiş sistemi tasarımı | MEC | Kanallardaki konsantrasyonları patlayıcı aralığın altında tutmak |
| Birikintilerde ve filtrelerde yangın yayılması | Yanma davranışı (yanma sınıfı) | Çökelmiş tozda yangının yayılıp yayılmadığı |
Yüzey sıcaklığı kuralları Toz için yüzey sıcaklığı sınırları yazısında, tüm parametreler ise Toz patlama parametrelerinin açıklaması yazısında açıklanmıştır.
Ekipman seçimi ve tahliye boyutlandırması neden farklı testler gerektirir
İki soru farklı şeylerle ilgilidir. Ekipman seçimi duyarlılıkla ilgilidir: toz tutuşmadan önce bir yüzeyin ne kadar sıcak olabileceği ve iletken tozun bir muhafazaya girip kısa devreye veya kıvılcıma yol açıp açamayacağı. Tahliye boyutlandırması ise şiddetle ilgilidir: toz yanmaya başladığında basıncın ne kadar hızlı ve ne kadar yükseğe çıktığı. Bir toz zor tutuşup yine de çok şiddetli olabilir veya tersi; bu nedenle bir sonuç ailesi diğerinin yerini tutamaz.
Test yöntemleri de aileler halindedir. Avrupa'da patlama basıncı testleri (Pmax, Kst, MEC, LOC) EN 14034 serisinde, tutuşma testleri (bulut ve tabaka sıcaklıkları, MIE) ile özdirenç ise ISO/IEC 80079-20-2'dedir; Kuzey Amerika bunlara karşılık gelen ASTM yöntemlerini kullanır. Farklı yöntemlerden elde edilen değerler farklı olabilir; bu nedenle bir tahliye hesabında veya sıcaklık kontrolünde, tasarım standardının öngördüğü yöntemle elde edilmiş değerler kullanılmalıdır.
Test programının planlanması
- Doğru numuneleri alın. İrlanda İş Sağlığı ve Güvenliği Otoritesi, değerlendirmenin bulunabilecek en ince kısma dayandırılmasını önerir; bu kısım genellikle 63 µm'lik elekten elenerek elde edilir. Yalnızca ürünü değil, filtrelerden, siklonlardan ve çıkıntılardan gelen ince tozları da dahil edin.
- Önce ön eleme yapın. Temsil edici, en kötü durumu yansıtan bir numune için patlayıcı değil sonucu, o malzeme için toz patlaması sorusunu kapatabilir. Açık modifiye Hartmann tüpünde tek başına "tutuşma yok" sonucu yeterli değildir: GESTIS-DUST-EX açıklaması, bir tozun patlayıcı değil olarak nitelendirilmesinden önce 20 litrelik küre gibi kapalı bir kapta ek testler ister.
- Kararlara göre sıralayın. Yeni bir toz toplayıcı için toplanan ince tozların Kst ve Pmax değerleri önce gelir; bir odadaki elektrik ekipmanı için bulut ve tabaka sıcaklıkları ile özdirenç; toz elleçleme ve big bag'ler için MIE.
- Koşulları kontrol edin. Nem, sıcaklık, solvent kalıntıları ve hibrit karışımlar sonuçları değiştirir. Proses sıcak veya solvent buharıyla çalışıyorsa, ilgili koşulu test edebilmesi için bunu laboratuvara bildirin.
- Kaydedin ve yeniden kullanın. Sonuçları Patlamadan Korunma Dokümanına veya toz tehlike analizine işleyin; ürün, tedarikçi, parçacık boyutu veya proses değiştiğinde testi tekrarlayın.
Örnek: Bir tesis, yeni bir baharat karışımı için bir filtre ve paketleme odasına yeni aydınlatma kuruyor. Filtre tedarikçisi, tahliyeleri boyutlandırmak ve giriş izolasyon cihazını seçmek için filtre ince tozlarının (63 µm'nin altına elenmiş ve kurutulmuş) Kst ve Pmax değerlerine ihtiyaç duyar. Elektrik tasarımcısı, odaya çöken tozun bulut ve 5 mm tabaka tutuşma sıcaklıklarına ve özdirencine ihtiyaç duyar. Operatörler torbaları elle boşalttığı için MIE eklenir. Benzer baharatlara ait veri tabanı değerleri fikir vermek için yararlıdır, ancak tasarımda kullanılmaz.
Yayımlanmış veriler kullanılabilir mi?
GESTIS-DUST-EX gibi veri tabanları binlerce test edilmiş numunenin sonuçlarını içerir. Veri tabanını işleten enstitü, tablolardaki değerlerin koruyucu önlemlerin tasarımında yalnızca yol gösterici olduğunu ve koşullar belirsiz olduğunda gerçekte elleçlenen tozun test edilmesi gerektiğini vurgular. Yayımlanmış değerler mantıklı bir ilk adım ve bir akla yatkınlık kontrolüdür; tahliye hesabına girecek tozun test edilmesinin yerini tutmaz.
Sık yapılan hatalar
- İnce tozları değil ürünü test etmek. Filtre ince tozları daha hassastır ve çoğu zaman daha şiddetlidir.
- Yalnızca bulut sıcaklığını kullanmak. Tabaka değerinin 75 K eksiği çoğu zaman belirleyicidir.
- Tahliyeleri yalnızca St sınıfına göre boyutlandırmak. Tahliye hesapları Kst ve Pmax değerlerinin kendisine ihtiyaç duyar.
- Özdirenci unutmak. O olmadan IIIB ile IIIC ekipman arasındaki seçim bir tahminden ibarettir.
excodex'te ilgili yazılar
- Toz patlama parametrelerinin açıklaması: Kst, Pmax, St sınıfları, MIE ve minimum tutuşma sıcaklıkları
- Toz için yüzey sıcaklığı sınırları: bulutta üçte iki kuralı ve tabakada 75 K payı
- Toz patlamasından korunma: tahliye, bastırma, izolasyon ve dayanıklı tasarım
- Kendi tozumu test ettirmek yerine yayımlanmış Kst değerlerini kullanabilir miyim?
- Tozumun yanıcı olup olmadığını nasıl anlarım?
Standartlar ve ek kaynaklar
- ISO/IEC 80079-20-2:2016 (revizyon aşamasında), malzeme özellikleri, yanıcı toz test yöntemleri (yanabilirlik ön elemesi, tutuşma sıcaklıkları, MIE, özdirenç).
- EN 14034 bölüm 1 ile 4, toz bulutlarının patlama özellikleri (Pmax, Kst, alt patlama sınırı (APS, İng. LEL), LOC).
- EN 14491 ve NFPA 68, patlama tahliyesi; IEC 60079-14, ekipman seçimi (yüzey sıcaklığı sınırları).
- İrlanda İş Sağlığı ve Güvenliği Otoritesi, toza ilişkin ATEX uygulama kılavuzu: hsa.ie
- Özelliklere ilişkin GESTIS-DUST-EX açıklaması: dguv.de (PDF), veri tabanı: staubex.ifa.dguv.de
- Özdirence göre toz gruplarını ve bulut ile tabaka kurallarını gösteren INERIS posteri: ineris.fr (PDF)
Bu yazı excodex editör ekibinin hazırladığı genel teknik bilgidir. Geçerli standartların, ekipman sertifikalarının ve talimatlarının, ulusal mevzuatın veya yetkin bir kişinin değerlendirmesinin yerini tutmaz.