Druhy zabezpečení proti výbuchu

Zabezpečení proti výbuchu prachu

Vzhledem k tomu, že výbuch prachu je obecně méně razantní než výbuch plynů a par, lze se mu bránit nejen preventivními opatřeními (vyloučením možnosti vzniku výbušné atmosféry nebo přítomnosti iniciačního zdroje, popř. inertizací prostředí), ale lze i výrazně omezit účinky již vzniklého výbuchu, k čemuž slouží ochranné systémy. Ochrana proti výbuchu se realizuje třemi základními způsoby, jejichž metody jsou stručně popsány níže - pro bližší informace o jednotlivých ochranných systémech následujte uvedené odkazy:

Odlehčení výbuchu

Podstata: na plášti zařízení jsou umístěny membrány, klapky, popř. speciální ventily, které slouží k uvolnění výbuchového tlaku mimo zařízení. Tím pádem je namáhání pláště výrazně nižší, než u uzavřené nádoby a nedojde tak k její destrukci.
Čím se realizuje: průtržnými nebo odklopnými membránami, ventily, klapkami
Nevýhody: Vzhledem k tomu, že do výbuchu se nijak nezasahuje, z membrány uniká tlaková vlna a plamen až do vzdálenosti několika desítek metrů, dále spálená a nespálená směs, které dohořívají i vně nádoby, šíří se zvuková vlna. Tyto efekty znemožňují použití odehčovacích prvků uvnitř budov, kromě speciálních řešení. Membány se musí po výbuchu vyměnit. Rovněž musí být brána v úvahu možnost šíření výbuchu napojenými trasami.
Výhody: Většinou nižší pořizovací i provozní náklady než u ostatních způsobů zabezpečení. Představují řešení i pro velké objemy.
Nejrozšířenější omyly:
odlehčení je levnější než potlačení - pokud je zapotřebí složitě vyvádět produkty exploze mimo budovu a zasahovat do konstrukce budovy a zařízení, pak odlehčení může vyjít i výrazně dráž
odlehčení je použitelné vždy, když je zařízení vně budovy - ne vždy lze vymezit bezpečnostní zónu ve směru odlehčení, ve které se nemohou vyskytovat osoby, překážky a prostředí s nebezpečím výbuchu. V průmyslových areálech je tak většinou volný pouze směr vzhůru. Kromě toho ne všechny prachy se mohou dostat do atmosféry (jedy, látky nebezpečné životnímu prostředí,...).
jedno standardní řešení lze použít pro všechny aplikace - nelze použít např. standardní zásobník s membránami určité celkové odlehčovací plochy pro všechny druhy prachů, protože ty mají různé výbuchové parametry, a tak pro některé látky nemusí být celková odlehčovací plocha dostatečná.
Ochranný systém užívaný VST Engineering: 3-vrstvé celonerezové odlehčovací membrány ANTIDET RELIEF.

Potlačení výbuchu

Podstata: uvnitř zařízení jsou detekovány projevy výbuchu (většinou plamen nebo nárůst tlaku) a po vyhodnocení signálu řídící jednotkou dojde ke vnesení hasiva (v drtivé většině práškového) do chráněného prostoru. Tím dojde k uhašení výbuchu v jeho rané fázi a zastavení nárůstu tlaku. Celá akce od detekce výbuchu po rozpptýlení hasiva trvá řádově jednotky milisekund.
Čím se realizuje: ochranným systémem, který se skládá z detektorů, řídící jednotky a akčních prvků (nádob s hasivem uzavřených speciálním rychlootvíracím ventilem). VST Engineering má jako jediný výrobce v ČR certifikovaný systém pro třídy prachů St 1 a St 2 a to jak s běžným hasivem, tak i s hasivem určeným pro potraviny a farmaka a s hasivem pro kovové prachy (třída požáru D).
Nevýhody: většinou (ne vždy) vyšší pořizovací náklady a náklady na provoz
Výhody: použitelný jak pro zařízení uvnitř budovy tak i vně. Při správné instalaci může řešit i problém přenosu výbuchu (za určitých okolností). Jedná se o moderní a sofistikovaný systém, který po obnovení funkce může bez demontáže fungovat opakovaně. Systém komunikuje s řídícím systémem provozu a předává mu tak cenná data o situaci uvnitř chráněných zařízení. Ostatních výhod je celá řada.
Nejrozšířenější omyly:
potlačení výbuchu je drahé - nemusí být, pokud započítáme opravdu veškeré vynaložené náklady na ostatní druhy zabezpečení
systém má falešné poplachy a často odstavuje technologii - záleží na tom, zda je použit kvalitní ochranný systém s certifikátem elektromagnetické kompatibility a se softwarovou ochranou proti falešným poplachům nebo zda byl systém vybrán na základě jiných parametrů než je kvalita a uživatelský komfort
Ochranný systém užívaný VST Engineering: ANTIDET SUPPRESSOR - ochranný systém na potlačení výbuchu

Zabránění přenosu výbuchu - chemická bariéra

Podstata: cílem je zabránit šíření výbuchového plamene potrubím a jinými cestami do propojených zařízení.
Čím se realizuje: Systém na uhašení plamene je principiálně shodný se systémem na potlačení výbuchu, liší se pouze častějším použitím optických detektorů a jiným softwarem řídící jednotky.
Nevýhody: vyšší pořizovací a provozní náklady ve srovnání s mechanickým uzavřením.
Výhody: funguje obousměrně a to jak v kruhových potrubích, tak i v potrubích jiného průřezu nebo světlosti větší než je maximální možný průměr klapky.
Nejrozšířenější omyly:
chemická bariéra je drahá - vzhledem k tomu, že jako jediná funguje obousměrně, není pro ni v určitých situacích náhrady. Kromě toho komunikuje s řídícím systémem provozu a předává mu tak cenná data o situaci uvnitř chráněných zařízení.
Ochranný systém užívaný VST Engineering: ANTIDET BARRIER - ochranný systém na chemické zabránění přenosu výbuchu

Zabránění přenosu výbuchu - mechanická uzávěra

Podstata: cílem je zabránit šíření výbuchového plamene i tlaku potrubím a jinými cestami do propojených zařízení.
Čím se realizuje: Zpětnými klapkami (pasivní systém) nebo šíbry (aktivní systém)
Nevýhody: jsou určeny pouze do kruhových potrubí o průměru od 100 do 500 mm a fungují pouze jednosměrně. U šíbrů jsou větší pořizovací náklady
Výhody: Systém zabraňuje i přenosu tlaku, takže je použitelný i jako ochrana osob před účinky nejen výbuchového, ale i redukovaného tlaku. Klapky jsou cenově příznivé, v podstatě bezúdržbové, nevyžadují přívod elektřiny nebo tlakového vzduchu a nevytvářejí žádnou tlakovou ztrátu v potrubí. ¦íbr funguje obousměrně.
Nejrozšířenější omyly:
klapka se zanáší - většina klapek opravdu trpí zanášení materiálem. Klapka ANTIDET DUMPER je však unikátní svojí konstrukcí, kdy je za provozu otevřená a je tak dokonale obtékána vzdušinou. Nevytváří tedy podmínky pro usazování prachu
klapka vytváří tlakovou ztrátu v potrubí - většina klapek opravdu způsobuje velké tlakové ztráty v potrubí, což vyžaduje silnější a dražší ventilátory. Klapka ANTIDET DUMPER je však za provozu otevřená nezávisle na proudění vzdušiny a tlaková ztráta na ní je nulová.
Ochranný systém užívaný VST Engineering: ANTIDET DUMPER - ochranný systém na mechanické uzavření potrubí - zpětná klapka.

Zabezpečení proti výbuchu plynů a par

Vzhledem k rychlosti a razanci, se kterou probíhá výbuch plynů nebo par hořlavých kapalin v uzavřených kubických nádobách, není možné se mu účinně bránit ochrannými systémy a jediným řešením je předejít výbuchu preventivními opatřeními, zejména vyloučením všech možných zdrojů iniciace. Důležité je také zabránit šíření požáru nebo výbuchu potrubími do ostatních částí technologie, čehož lze poměrně snadno dosáhnout. Pro ochranu před přenosem výbuchu a přenosem iniciačních zdrojů potrubími existuje pouze jediný ochranný systém - protiexplozivní (starším názvem též "neprůbojné") pojistky

Protiexplozovní pojistky

Podstata: pojistka zabraňuje šíření jisker, plamene a výbuchového plamene potrubím a to jak mezi dvěma nádržemi, tak mezi nádrží a vnějším prostředím (ochrana před vniknutím iniciačních zdrojů). Podstata zastavení výbuchu pojistkou může být různá. Existují pojistky mechanické, hydraulické, kapalinové a další. Nejrozšířenější je princip mechanický, kdy pojistka je tvořena blokem s mnoha kanálky, do kterých se plamen musí rozdělit a na kterých se uchladí. Pojistka samozřejmě musí umožnit normální proudění vzdušiny.
Čím se realizuje: protiexplozivními pojistkami různých typů
Nevýhody: pojistky se mohou časem zanášet a je třeba je pravidelně čistit. Pojistky také dle svého konstrukčního principu vždy vytvářejí určitou tlakovou ztrátu v potrubí. Cílem výrobců pojistek je tuto ztrátu snížit na minimum.
Výhody: pojistka je čistě mechanická, bez potřeby elektrického napájení nebo jiných médií. Pojistky řady SafExty^Ž mají nízkou hmotnost, kompaktní rozměry a jsou opatřeny adaptéry pro připojení do stávajících potrubních rozvodů.