Konsekwencją nagromadzenia się gazów wybuchowych w atmosferze może być ich samoistny zapłon, który bezpośrednio lub pośrednio doprowadzi do pożarów w obiektach. Te stanowią już bezpośrednie niebezpieczeństwo dla życia i zdrowia przebywających w budynkach osób. Podpowiadamy, jakie zagrożenie dla infrastruktury obiektów oraz przebywających w nich osób stanowią gazy palne, przedostające się do atmosfery najczęściej wskutek nieszczelności instalacji.
Jak działają systemy detekcji gazów palnych?
Elektroniczne systemy wykrywania gazów wybuchowych składają się z kilku urządzeń, których zadaniem jest ostrzeżenie przebywających w obiekcie osób przed niebezpieczeństwem oraz kompleksowe zabezpieczenie obiektu przed zapłonem.
W pierwszej kolejności detektor sygnalizuje wykrycie niebezpiecznego stężenia gazu. Następnie centrala sterująca wykonuje szereg działań, które mają zniwelować ryzyko wybuchu. W jaki sposób elementy sterujące obniżają zagrożenie zapłonu gazów palnych?
- Jedną z częstszych przyczyn zapłonu gazów wybuchowych są iskry elektryczne. Dlatego konieczne jest wyłączenie obwodów elektrycznych jest zatem jednym z kroków do zniwelowania ryzyka wybuchu. Centrala sterująca automatycznie odetnie dopływ prądu do miejsc, w których zachodzi zagrożenie wybuchem.
- Bardzo ważnym czynnikiem podnoszącym ryzyko zapłonu jest stężenie gazu wybuchowego. Dlatego elementy sterujące odcinają dopływ gazu do rozszczelnionych miejsc w instalacji, aby nie dopuścić do nagromadzenia się niebezpiecznej ilości gazu.
- Z tego samego powodu istotne jest uruchomienie wentylacji, której zadaniem jest usunięcie z atmosfery wewnątrz obiektu niebezpiecznej mieszaniny powietrza. W przypadku gazów lżejszych od powietrza wystarczającym działaniem może okazać się otwarcie klap oddymiających.
Czym jest granica wybuchowości?
Do zapłonu gazów palnych dochodzi, kiedy jego stężenie znajduje się w granicy wybuchowości. Każdy z gazów palnych ma własną granicę wybuchowości, czyli wartość stężenia, w której może dojść do wybuchu mieszaniny powietrza z gazem palnym wskutek działania czynnika termicznego. Do zapłonu nie dojdzie poniżej dolnej granicy wybuchowości, ponieważ wówczas stężenie paliwa, czyli w tym przypadku gazu palnego, jest zbyt niskie, by mogło dojść do wybuchu. Natomiast powyżej górnej granicy wybuchowości stężenie tlenu nie jest wystarczające, aby spalić dużą ilość paliwa.
Stąd też ważne jest, aby gazy palne zostały wykryte, jeszcze zanim ich stężenie osiągnie dolną granicę wybuchowości. Wówczas ryzyko zapłonu nie wystąpi, a osoby przebywające w obiekcie nie będą narażone na niebezpieczeństwo. Oczywiście pod warunkiem przywrócenia prawidłowego składu atmosfery.
W kwestii wybuchu ważna jest także indywidualna dla każdego gazu wybuchowego temperatura, w której może dojść do samozapłonu.
Czy wybuch jest jedynym zagrożeniem ze strony gazów palnych?
Wiele gazów palnych wykazuje także działanie toksyczne. Z reguły stanowi ono znacznie większe niebezpieczeństwo, ponieważ stężenie toksyczne jest w większości przypadków o wiele niższe niż stężenie mogą wywołać zapłon gazu. Dlatego systemy detekcji gazów palnych powinny być wyposażone w bardzo czułe sensory, będące w stanie wykryć nawet najmniejszą ilość gazów palnych w atmosferze. Zastosowanie odpowiednio czułych detektorów zależy oczywiście od priorytetów – osoba odpowiedzialna za bezpieczeństwo obiektu powinna ustalić, czy konieczna jest ochrona ludzi przed zatruciem, czy – w przypadku, kiedy w danym obiekcie nie przebywają osoby – wystarczającą ochroną jest detekcja gazów palnych w stężeniu zagrażającym wybuchem.
Przykładem gazu palnego, który największe ryzyko niesie w stężeniu poniżej dolnej granicy wybuchowości, jest tlenek węgla. Przebywanie w atmosferze z tlenkiem węgla poniżej dolnej granicy wybuchowości przez zaledwie 20 minut grozi zgonem.
Inne gazy palne, które wykazują również działanie toksyczne, stanowiąc tym samym dwojakie zagrożenie dla osób przebywających w obiektach, są m.in. siarkowodór, amoniak, a także opary benzenu, ksylenu i toluenu.
Jak zapewnić bezpieczeństwo?
We wszystkich obiektach, w których istnieje ryzyko związane z gazami wybuchowymi, muszą być stosowane skuteczne systemy detekcji gazu oraz sterowania bezpieczeństwem. Zastosowanie konkretnych rozwiązań jest regulowane przez przepisy, o których napiszemy w kolejnym wpisie na naszym blogu Sapel.