Jak przepisy i normy ujmują źródła zapłonu?
Dyrektywa ATEX 1999/92/WE — ocena ryzyka w miejscu pracy
Dyrektywa dotycząca ochrony pracowników narażonych na ryzyko związane z atmosferami wybuchowymi wymaga, aby przy ocenie ryzyka uwzględniać nie tylko prawdopodobieństwo i czas występowania atmosfery wybuchowej, lecz również prawdopodobieństwo, że źródła zapłonu — w tym wyładowania elektrostatyczne — będą obecne oraz staną się aktywne i skuteczne. Uwzględnia się również instalacje, stosowane substancje, zachodzące procesy i ich możliwe wzajemne oddziaływania, a ryzyko wybuchu ocenia się całościowo.
Jest to ważne rozróżnienie. Samo stwierdzenie, że w procesie może występować elektryczność statyczna, nie rozstrzyga jeszcze, czy występuje zagrożenie zapłonem. Ocena powinna odnosić się do rzeczywistego scenariusza, w którym atmosfera wybuchowa i źródło zapłonu mogą wystąpić jednocześnie w warunkach umożliwiających zapłon.
Taką samą logikę odzwierciedlają polskie wymagania dotyczące oceny ryzyka wybuchu, które również nakazują uwzględniać prawdopodobieństwo wystąpienia i uaktywnienia źródeł zapłonu, w tym wyładowań elektrostatycznych.
PN-EN 1127-1 — ogólna metodyka zapobiegania wybuchowi
PN-EN 1127-1:2019-10 przedstawia ogólną metodykę identyfikowania i oceny niebezpiecznych sytuacji mogących prowadzić do wybuchu oraz zasady zmniejszania ryzyka. Stanowi szerokie odniesienie dla identyfikacji źródeł zapłonu i oceny ich znaczenia w bezpieczeństwie przeciwwybuchowym.
W praktyce oznacza to, że źródła zapłonu należy rozpatrywać w odniesieniu do zdolności zapłonowej konkretnej atmosfery wybuchowej, a nie wyłącznie na podstawie stwierdzenia obecności określonego zjawiska fizycznego. Następnie znaczenie ma również możliwość wystąpienia danego źródła w rozpatrywanych warunkach.
Metodyka ta porządkuje ocenę źródeł zapłonu także w zależności od warunków ich występowania. W zależności od ocenianego przypadku uwzględnia się normalną pracę, przewidywane i rzadkie zakłócenia, jeżeli mają one znaczenie dla możliwości powstania lub uaktywnienia źródła zapłonu.
IEC TS 60079-32-1 — zagrożenia elektrostatyczne
IEC TS 60079-32-1:2013+A1:2017 jest szczegółowym dokumentem technicznym poświęconym zagrożeniom wynikającym z elektryczności statycznej. Może być wykorzystywany przy ocenie zagrożeń elektrostatycznych i opisuje właściwości urządzeń, produktów i procesów mające znaczenie dla uniknięcia zapłonu oraz porażenia elektrostatycznego powodowanych przez elektryczność statyczną.
Dokument obejmuje m.in. zagadnienia związane z uziemianiem elementów przewodzących, ograniczaniem elektryzowania, ograniczaniem powierzchni izolacyjnych zdolnych do utrzymywania ładunku, zachowaniem cieczy i materiałów sypkich, elektryzowaniem osób oraz rodzajami wyładowań elektrostatycznych. Jego celem jest ograniczenie prawdopodobieństwa wystąpienia niebezpiecznych wyładowań elektrostatycznych w atmosferze wybuchowej do akceptowalnego poziomu.
Właśnie ten dokument dobrze pokazuje, dlaczego powstawanie ładunku, jego utrzymywanie lub gromadzenie, możliwość wystąpienia wyładowania i zdolność wyładowania do zapłonu nie są pojęciami tożsamymi. Nie każde wyładowanie elektrostatyczne ma również taką samą zdolność zapłonową.
PN-EN ISO 80079-36 — potencjalne i efektywne źródło zapłonu
PN-EN ISO 80079-36:2016-07 dotyczy przede wszystkim nieelektrycznych urządzeń przeznaczonych do atmosfer wybuchowych i wymaga formalnej oceny zagrożenia zapłonem. Nie jest normą służącą bezpośrednio do wykonania Oceny Ryzyka Wybuchu całego miejsca pracy, ale bardzo dobrze porządkuje terminologię dotyczącą źródeł zapłonu.
W metodyce tej normy dla urządzeń można rozróżnić kolejne poziomy:
możliwe źródło zapłonu → zjawisko lub rodzaj źródła, którego wystąpienie należy rozpatrzyć;
potencjalne źródło zapłonu → źródło związane z ocenianym urządzeniem, które posiada zdolność do zapłonu atmosfery wybuchowej;
efektywne źródło zapłonu → potencjalne źródło zapłonu rozpatrywane dodatkowo z uwzględnieniem tego, kiedy może wystąpić i stać się skuteczne, np. podczas normalnej pracy, przewidywanego zakłócenia albo — dla odpowiedniego poziomu zabezpieczenia — rzadkiego zakłócenia.
To rozróżnienie jest szczególnie istotne w przypadku elektrostatyki. Nie każda możliwość elektryzowania oznacza potencjalne źródło zapłonu, a nie każde potencjalne źródło zapłonu musi w ocenianym scenariuszu stać się efektywnym źródłem zapłonu.
Co z tego wynika dla zagrożeń elektrostatycznych?
Ocena zagrożeń elektrostatycznych powinna prowadzić do rozstrzygnięcia, czy w rzeczywistych warunkach procesu może wystąpić wyładowanie elektrostatyczne zdolne do zapłonu konkretnej atmosfery wybuchowej oraz czy scenariusz taki może rzeczywiście wystąpić.
Nie wystarczy więc samo stwierdzenie, że w procesie występuje elektryczność statyczna albo że materiały, osoby lub wyposażenie mogą się elektryzować. Trzeba uwzględnić, w jaki sposób dochodzi do elektryzowania, czy może powstać określony rodzaj wyładowania oraz jakie właściwości ma atmosfera wybuchowa, z którą takie wyładowanie może wejść w kontakt.
Znaczenie mają zarówno właściwości samego wyładowania, jak i właściwości materiału lub mieszaniny tworzącej atmosferę wybuchową. W przypadku pyłów jednym z istotnych parametrów może być minimalna energia zapłonu — MEZ/MIE, przy czym na podatność na zapłon mogą wpływać m.in. granulacja, wilgotność, skład, domieszki oraz inne właściwości materiału. Dlatego dane wykorzystane w analizie powinny odpowiadać materiałowi rzeczywiście występującemu w procesie.
Nie każde możliwe wyładowanie elektrostatyczne ma taką samą zdolność zapłonową. Różne mechanizmy wyładowań mogą mieć różne znaczenie w zależności od warunków procesu i właściwości atmosfery wybuchowej. Z tego powodu nie należy sprowadzać całej oceny wyłącznie do stwierdzenia obecności ładunku ani do prostego porównania jednego parametru energetycznego z jedną wartością materiałową.
Istotne jest również to, czy potencjalne źródło zapłonu może w danych warunkach stać się efektywne, czyli czy może rzeczywiście wystąpić w scenariuszu, w którym jednocześnie obecna jest atmosfera wybuchowa. W zależności od ocenianego przypadku znaczenie mogą mieć normalna praca, przewidywane zakłócenia oraz — jeżeli jest to wymagane — rzadkie zakłócenia.
Prawidłowa analiza może więc prowadzić zarówno do uznania danego zjawiska elektrostatycznego za istotne źródło zapłonu, jak i do jego udokumentowanego wykluczenia. Sam fakt wykluczenia zagrożenia nie jest nieprawidłowością. Ważne jest, czy takie rozstrzygnięcie ma właściwą podstawę techniczną i odpowiada rzeczywistym warunkom procesu.
Samo występowanie elektryczności statycznej nie przesądza zatem o występowaniu efektywnego źródła zapłonu.
Granica audytu wstępnego
W ramach audytu wstępnego audytor nie wykonuje ponownie specjalistycznej analizy źródeł zapłonu, nie wyznacza samodzielnie energii wyładowań ani parametrów MEZ/MIE i nie zastępuje właściwej oceny technicznej. Sprawdza natomiast, czy odpowiednia analiza została wykonana, czy odpowiada rzeczywistym warunkom procesu oraz czy przyjęte rozstrzygnięcie ma właściwą i udokumentowaną podstawę.