st. bryg. mgr inż. Tadeusz Łozowski

Komenda Główna Państwowej Straży Pożarnej

Biuro Rozpoznawania Zagrożeń

Wydział Zabezpieczeń Technicznych

Ocena zagrożenia wybuchem.

Podstawowym obowiązkiem prowadzących działalność gospodarczą w dowolnej dziedzinie, jest zapewnienie pracownikom bezpiecznych i higienicznych warunków pracy. Jednym z najbardziej groźnych czynników, który może oddziaływać zarówno na pracowników jak i środowisko, są mieszaniny palnych gazów, par cieczy, pyłów, włókien z powietrzem, które w przypadku dostarczenia odpowiedniej energii z zewnątrz powodują powstanie wybuchu. Mając na celu uniknięcie zagrożeń dla ludzi i środowiska, a także ograniczenie strat materialnych Parlament Europejski ustanowił wymagania wspólnotowe w zakresie ochrony zdrowia pracowników narażonych na oddziaływanie skutków wybuchów. Wymagania te zostały zawarte w „Dyrektywie 1999/92/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 16 grudnia 1999 roku w sprawie minimalnych wymagań mających na celu poprawę stanu bezpieczeństwa i ochrony zdrowia pracowników potencjalnie narażonych na ryzyko spowodowane atmosferami wybuchowymi” [1]. Przy czym, Dyrektywa nie ma zastosowania i nie odnosi się do:

• obszarów wykorzystywanych bezpośrednio do i podczas leczenia pacjentów,

• stosowania urządzeń spalających paliwo gazowe,

• produkcji, posługiwania się stosowania, przechowywania i transportu materiałów
  wybuchowych oraz substancji chemicznie niestabilnych,

• przemysłu wydobywczego,

Zgodnie z ww. Dyrektywą, wszelkie obowiązki związane z zapewnieniem bezpieczeństwa wybuchowego tj.:

• zapobieganie powstawaniu stref zagrożenia wybuchem (atmosfer wybuchowych),

• niedopuszczanie do zapłonu mieszanin wybuchowych (w przypadku, gdy nie da się uniknąć ich powstawania),

• łagodzenie szkodliwych skutków wybuchu w celu zapewnienia zdrowia i bezpieczeństwa pracowników,

spoczywają w całości na pracodawcy.

Pracodawca ma obowiązek dokonać klasyfikacji miejsc, gdzie mogą wystąpić strefy zagrożenia wybuchem, oraz podjąć stosowne działania, zmniejszające prawdopodobieństwo powstania wybuchu (np. poprzez odpowiedni dobór urządzeń elektrycznych), a także oznakować strefy znakiem określonym przez Dyrektywę.

Oceniając ryzyko związane z możliwością pojawienia się stref zagrożenia wybuchem, prawdopodobieństwem pojawienia się ich, prawdopodobieństwem wystąpienia źródła zapłonu oraz możliwe wzajemne oddziaływanie instalacji, używanych substancji, a także skalę przewidywanych skutków, pracodawca powinien zapewnić sporządzenie i aktualizację dokumentu o ochronie przed wybuchami (ocenę zagrożenia wybuchem). Dokument taki zgodnie z Dyrektywą powinien wykazać w szczególności, że:

• ryzyko wybuchu zostało ustalone i ocenione,

• podjęto odpowiednie kroki w celu osiągnięcia celów Dyrektywy,

• strefy zostały sklasyfikowane ,

• ustalono miejsca, do których odnoszą się wymagania dotyczące bezpieczeństwa (środki organizacyjne, środki ochrony przed wybuchami),

• miejsce pracy i wyposażenie, w tym urządzenia ostrzegawcze, są zaprojektowane, obsługiwane i utrzymywane zgodnie z zasadami bezpieczeństwa,

• dokonano ustaleń w zakresie użytkowania wyposażenia pracownika.

W Polsce ustalenia tej Dyrektyw zostały wdrożone rozporządzeniem Ministra Gospodarki, Pracy I Polityki Społecznej z dnia 29 maja 2003 r. w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy pracowników zatrudnionych na stanowiskach pracy, na których może wystąpić atmosfera wybuchowa (Dz. U. Nr 107, poz. 1004) [6]. Rozporządzenie to, określa m.in. że:

1. Na stanowiskach pracy, na których mogą występować atmosfery wybuchowe, dokonuje się okresowej, nie rzadziej niż raz w roku, oceny ryzyka, a zwłaszcza:

1) prawdopodobieństwa i częstotliwości występowania atmosfer wybuchowych,

2) prawdopodobieństwa występowania oraz uaktywniania się źródeł zapłonu, w tym wyładowań elektrostatycznych,

3) identyfikacji i oceny zagrożeń wybuchem stwarzanych przez urządzenia techniczne oraz procesy pracy, a także stosowane surowce i półprodukty,

4) oceny skali przewidywanych niepożądanych skutków.

2. Ocena ryzyka stwarzanego przez atmosfery wybuchowe powinna obejmować także miejsca, które są lub mogą być połączone otworami z miejscami, w których występują takie atmosfery.

3. Pracodawca powinien posiadać dokument zabezpieczenia stanowiska pracy przed wybuchem i dokonywać jego okresowej aktualizacji. Dokument ten powinien zawierać:

1) informacje o identyfikacji atmosfer wybuchowych i ocenę ryzyka wystąpienia wybuchu,

2) informacje o podjętych odpowiednich środkach zapobiegających wystąpieniu zagrożeń wybuchem, sporządzone w formie zestawienia,

3) wykaz miejsc pracy zagrożonych wybuchem wraz z ich klasyfikacją,

4) deklarację, że stanowiska pracy i narzędzia pracy, a także urządzenia zabezpieczające i alarmujące, są zaprojektowane, używane i konserwowane z uwzględnieniem zasad bezpieczeństwa.

Dokument powinien być sporządzony przed dopuszczeniem stanowiska pracy do eksploatacji. Zawarte w dokumencie informacje powinny być przekazane pracownikom zatrudnionym na stanowiskach pracy zagrożonych wybuchem w sposób przejrzysty i zapewniający właściwe wykorzystanie dróg ewakuacyjnych. Powinien on być weryfikowany w przypadku, jeżeli na stanowisku pracy, w jego wyposażeniu w niezbędny sprzęt lub narzędzia albo w organizacji pracy zostały wprowadzone istotne zmiany.

4. Miejsca pracy, w których mogą wystąpić atmosfery wybuchowe, powinny być sklasyfikowane z uwzględnieniem podziału na strefy zagrożenia wybuchem, zgodnie z normą PN-EN 1127-1:2001 "Zapobieganie wybuchowi i ochrona przed wybuchem".

Kolejnym dokumentem Wspólnoty Europejskiej dotyczącym zagadnień bezpieczeństwa wybuchowego jest „Dyrektywa 94/9/WE w sprawie ujednolicenia przepisów prawnych państw członkowskich dotyczących urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem”, przyjęta przez Parlament Europejski i Radę w dniu 23 marca 1994 roku, zwana też dyrektywą ATEX 100a. Głównym celem tej dyrektywy jest zagwarantowanie swobodnego przepływu towarów, które zapewniają wymagany poziom bezpieczeństwa wybuchowego, zgodnie z wymogami artykułu l00a tzw. Jednolitego Aktu Europejskiego. Dyrektywa ATEX w jednym dokumencie zawiera postanowienia dotyczące urządzeń elektrycznych i nieelektrycznych, jak również urządzeń używanych w górnictwie i poza górnictwem. Dyrektywa ta dotyczy także takich urządzeń zlokalizowanych poza przestrzenią zagrożoną wybuchem, których obecność ma bezpośredni wpływ na urządzenia i systemy ochronne stosowane w tej przestrzeni. Określenie „przestrzeń zagrożona wybuchem” obejmuje przestrzenie z mieszaniną palnych gazów, par, mgieł i pyłów z powietrzem. Ustalenia tej Dyrektywy w Polsce wdraża rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 lipca 2003 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem (Dz. U. Nr 143, poz. 1393) [7].

Problemy bezpieczeństwa wybuchowego zostały zawarte także w dokumencie interpretacyjnym do Dyrektywy 89/106/WE [3] dotyczącej wyrobów budowlanych (także budynków i budowli) - Załącznik 1 Wymagania podstawowe nr 2, „Bezpieczeństwo pożarowe”. Dokument ten określa podstawowe zasady zabezpieczenia budynków przed pożarami , a także określa minimalne wymagania dla instalacji służących ograniczeniu rozprzestrzeniania się wybuchu oraz ograniczenia jego skutków.

W ramach gruntownej przebudowy i nowelizacji przepisów przeciwpożarowych, ustalenia powyższych Dyrektyw znalazły swoje odzwierciedlenie w :

• rozporządzeniu Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U. Nr 121, poz. 1138) [4],

• rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie[5]

Oczywiście należy wspomnieć, że wcześniej obowiązujące w tym zakresie rozporządzenia regulowały sprawy oceny zagrożenia wybuchem, natomiast nowelizacja uwzględniła zmiany wynikające ze zmian klasyfikacji stref zagrożenia wybuchem zawartych normie zharmonizowanej PN-EN 1127-1: 2001 „Atmosfery wybuchowe. Zapobieganie wybuchowi i ochrona przed wybuchem. Pojęcia podstawowe i metodologia" [8]. W rozdziale 6.3 tej normy podana jest klasyfikacja stref zagrożenia wybuchem, odpowiednio:

1. dla gazów/par:

Strefa 0

Przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę substancji palnych, w postaci gazu, pary albo mgły, z powietrzem występuje stale, w długim czasie lub często.

Strefa l

Przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę substancji palnych, w postaci gazu, pary albo mgły, z powietrzem może czasami wystąpić w trakcie normalnego działania.

Strefa 2

Przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa zawierająca mieszaninę substancji palnych, w postaci gazu, pary albo mgły, z powietrzem nie występuje w trakcie normalnego działania, a w przypadku wystąpienia trwa tylko przez krótki okres czasu.

2. dla pyłów:

Strefa 20

Przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu w powietrzu występuje stale, w długim czasie lub często.

Strefa 21

Przestrzeń, w której atmosfera wybuchowa w postaci obłoku palnego pyłu w powietrzu może czasami wystąpić w trakcie normalnego działania.

Strefa 22

Przestrzeń lub pomieszczenie, w którym atmosfera wybuchowa w postaci chmury palnego pyłu w powietrzu nie występuje w trakcie normalnego działania, a w przypadku wystąpienia trwa przez krótki okres czasu.

Zgodnie z [4], w obiektach i terenach przyległych, gdzie prowadzone są procesy technologiczne z użyciem materiałów mogących wytworzyć mieszaniny wybuchowe, lub w których takie materiały są magazynowane, powinna być wykonana ocena zagrożenia wybuchem. Ocena taka obejmuje wskazanie pomieszczeń zagrożonych wybuchem oraz wyznaczenie w strefach i przestrzeniach zewnętrznych odpowiednich stref zagrożenia wybuchem oraz wskazanie czynników mogących w nich zainicjować zapłon. Oceny zagrożenia wybuchem dokonują inwestor, projektant lub użytkownik decydujący o procesie technologicznym. Z porównania wymagań Dyrektywy [1] i przytoczonego rozporządzenia, wynika ich całkowita zbieżność, przy uwzględnianiu także zasad wyznaczania stref zagrożenia wybuchem określonych w PN-EN 60079-10:2002 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Klasyfikacja przestrzeni zagrożonych wybuchem" [9]. Norma ta, nie określając arbitralnie wymiaru stref zagrożenia wybuchem, zawiera algorytmy postępowania przy ich wyznaczaniu, a także określa zasadnicze parametry dotyczące :

• źródła emisji,

• charakterystyki fizykochemicznej substancji,

• parametrów wypływu,

• wentylacji,

i ich wpływu na klasyfikację i wymiary stref zagrożenia wybuchem.

Ustala także wzory arkuszy klasyfikacyjnych stref zagrożenia wybuchem, a także arkusze charakterystyk substancji tworzących strefy zagrożenia wybuchem (w załączeniu). Arkusze takie powinny stanowić załączniki do dokumentu ochrony przed wybuchami, sporządzonego zgodnie z [l] i [6].Dokument taki sporządzany powinien być przez projektanta, inwestora lub użytkownika decydującego o procesie technologicznym.

Należy także wspomnieć, że w załączniku do rozporządzeniu Ministra Przemysłu i Handlu z dnia 20.09.2000 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać bazy i stacje paliw płynnych, rurociągi dalekosiężne do transportu ropy naftowej i produktów naftowych i ich usytuowanie (Dz.U. z 2000 r. Nr 98, poz. 1067 i z 2003 r. Nr l poz. 7) zostały określone wymiary stref zagrożenia wybuchem oraz ich klasyfikacja dla urządzeń i instalacji technologicznych baz i stacji paliw płynnych oraz gazu LPG. Również w rozporządzeniu Ministra Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej z dnia 7 października 1997 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budowle rolnicze i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 132, poz.877) zostały określone wymiary i klasyfikacja stref zagrożenia wybuchem dla instalacji biogazowi.

Drugim, niezwykle ważnym elementem oceny zagrożenia wybuchem jest ustalenie pomieszczeń zagrożonych wybuchem. Zgodnie z [4], za pomieszczenie zagrożone wybuchem jest uważane pomieszczenie, w którym może się wytworzyć mieszanina wybuchowa, powstała z wydzielającej się takiej ilości palnych gazów, par, mgieł lub pyłów, której wybuch mógłby spowodować przyrost ciśnienia w tym pomieszczeniu przekraczający 5 kPa. Wytyczne w zakresie obliczania przyrostów ciśnienia określone są w załączniku do rozporządzenia. Warunki budowlane dla budynków zawierających pomieszczenia zagrożone wybuchem określone są w [5].

Podsumowując należy stwierdzić, że dokonana w ostatnim czasie nowelizacja przepisów przeciwpożarowych w pełni wdraża postanowienia dyrektyw europejskich w zakresie zapobiegania wybuchom i ograniczania ich skutków.

1. Dyrektywa 1999/92/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 16 grudnia 1999 r. w sprawie minimalnych wymagań mających na celu poprawę stanu bezpieczeństwa i ochrony zdrowia pracowników potencjalnie narażonych na ryzyko spowodowane atmosferami wybuchowymi.

2. Dyrektywa 1994/9/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 marca 1994 r. w sprawie ujednolicenia przepisów prawnych państw członkowskich dotyczących urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem.

3. Dyrektywa 1989/106/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 21 grudnia 1988 r. w sprawie ujednolicenia przepisów prawnych i administracyjnych państw członkowskich dotyczących wyrobów budowlanych.

4. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003 roku w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. Nr 121, poz. 1138).

5. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75, poz. 690).

6. Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy I Polityki Społecznej z dnia 29 maja 2003 r. w sprawie minimalnych wymagań dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy pracowników zatrudnionych na stanowiskach pracy, na których może wystąpić atmosfera wybuchowa (Dz. U. Nr 107, poz. 1004).

7. Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 lipca 2003 r. w sprawie zasadniczych wymagań dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem (Dz. U. Nr 143, poz. 1393).

8. PN-EN 1127-1:2001 „Atmosfery wybuchowe. Zapobieganie wybuchowi i ochrona przed wybuchem. Pojęcia podstawowe i metodologia.

9. PN-EN 60079-10:2002 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Klasyfikacja przestrzeni zagrożonych wybuchem.

10. PN-EN60079-17:2001 Urządzenia elektryczne w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Kontrola i konserwacja instalacji elektrycznych w przestrzeniach zagrożonych wybuchem (innych niż kopalniach).

Warszawa, listopad 2003 r.

Załącznik

Arkusze danych klasyfikacji przestrzeni zagrożonych wybuchem

Cześć 1: Wykaz i charakterystyki materiałów łatwopalnych

instalacja											Odniesienie do rysunku: plan
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Nr	Materiał palny		Temperatura zapłonu ^oC	DGW		Lotność"		Gęstość względna gazu lub pary w stosunku do powietrza"	Temperatura samozaplonu ^oC	Grupa i klasa temperaturowa^31	Uwagi i inne odpowiednie informacje
		Nazwa		Skład		kg/m^5	% obj.					Prężność pary 20'C kPa	Temperatura wrzenia ^oC
" Normalnie, ciśnienie par jest dane, lecz w razie braku można używać temperatury wrzenia

Część II: Wykaz źródeł emisji

Instalacja : Obszar :

Odniesienie do rysunku: plan

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Źródło emisji

Materiał palny

Wentylacja

Przestrzeń zagrożona

Uwagi i inne odpowiednie informacje

Lp.

Opis

Usytuowanie

Stopień emisji ^1

Odnie­sienie ^2

Temperatura i ciśnienie pracy

Stan^3

Ro­dzaj^4

Stopień

Dyspozy­cyjność

Rodzaj strefy 0-1-2

Zasięg strefy m

Odnie­sienie

^oC

kPa

poziomy

pionowy

^1C - ciągły; P - pierwotny, S - wtórny,

^2G - gaz; L - ciecz; LG - ciekły gaz; S - ciało stale;

^3N - naturalna; A - mechaniczna;

1

---