10
EKSPLOZIVNE ODUŠKE EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI EKSPLOZIJI PRAŠINE PRI EKSPLOZIJI PRAŠINE Nikola Jojin, Nikola Jojin, dipl.inž.zžs dipl.inž.zžs i Goran Kusić, i Goran Kusić, dipl.inž.maš dipl.inž.maš Eksplozije Eksplozije prašine prašine mogu mogu se se očekivati očekivati skoro skoro u u svim svim granama granama industrije industrije, , ali ali najveći najveći rizik rizik svakako svakako predstavlja predstavlja prehrambena prehrambena i drvna drvna industrija industrija. Za Za te te industrije industrije je je obavezna obavezna primena primena direktiva direktiva 99/92/EC (ATEX 118a 99/92/EC (ATEX 118a ili ili ATEX 137) ATEX 137) i 94/9/EC (ATEX 95 94/9/EC (ATEX 95 ili ili ATEX 100a), ATEX 100a), koje prate koje prate odgovarajući odgovarajući harmonizovani harmonizovani standard standardi Određivanje osnovnih zahteva dizajna i specifikacije dređivanje osnovnih zahteva dizajna i specifikacije uređaja za rasterećenje pritiska od eksplozije uređaja za rasterećenje pritiska od eksplozije definisan definisano je standardom SRPS EN 14797:2011. je standardom SRPS EN 14797:2011. Ovaj standard je samo jedan u nizu koji zajedno sa Ovaj standard je samo jedan u nizu koji zajedno sa SRPS EN 14491:2011 SRPS EN 14491:2011 (Zaštitni sistemi za Zaštitni sistemi za rasterećenje pritiska pri eksploziji prašine rasterećenje pritiska pri eksploziji prašine) i SRPS EN 14994:2011 SRPS EN 14994:2011 (Zaštitni sistemi za Zaštitni sistemi za rasterećenje pritiska prilikom eksplozije gasa rasterećenje pritiska prilikom eksplozije gasa), predstavljaju koncept eksplozi predstavljaju koncept eksplozivnog odušivanja. nog odušivanja. Eksplozija prašine je često rezultat kovitlanja Eksplozija prašine je često rezultat kovitlanja akumulirane eksplozivne prašine čime zajedno sa akumulirane eksplozivne prašine čime zajedno sa kiseonikom iz atmosfere gradi eksplozivnu sredinu. kiseonikom iz atmosfere gradi eksplozivnu sredinu. Energija paljenja, odnosno njeno početno paljenje Energija paljenja, odnosno njeno početno paljenje dovodi do transfera toplote od čestice do čestice, a dovodi do transfera toplote od čestice do čestice, a sa uticajem turbulencije prašine dolazi do primarne sa uticajem turbulencije prašine dolazi do primarne eksplozije, koja je uglavnom manjeg inteziteta. eksplozije, koja je uglavnom manjeg inteziteta. Ona predstavlja glavni udarni talas koji pospešuje Ona predstavlja glavni udarni talas koji pospešuje dalje kovitlanje nataložene prašine. dalje kovitlanje nataložene prašine. Pokreću se Pokreću se sekundarne eksplozije koje su znatno većeg sekundarne eksplozije koje su znatno većeg inteziteta i opasnije. inteziteta i opasnije.

EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

EKSPLOZIVNE ODUŠKE EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI EKSPLOZIJI PRAŠINEPRI EKSPLOZIJI PRAŠINENikola Jojin, Nikola Jojin, dipl.inž.zžsdipl.inž.zžs i Goran Kusić, i Goran Kusić, dipl.inž.mašdipl.inž.maš

EksplozijeEksplozije prašineprašine mogumogu se se očekivatiočekivati skoroskoro u u svimsvimgranamagranama industrijeindustrije, , aliali najvećinajveći rizikrizik svakakosvakakopredstavljapredstavlja prehrambenaprehrambena ii drvnadrvna industrijaindustrija..ZaZa tete industrijeindustrije je je obaveznaobavezna primenaprimena direktivadirektiva

�� 99/92/EC (ATEX 118a 99/92/EC (ATEX 118a iliili ATEX 137) ATEX 137) ii�� 94/9/EC (ATEX 95 94/9/EC (ATEX 95 iliili ATEX 100a),ATEX 100a),

koje pratekoje prate odgovarajućiodgovarajući harmonizovaniharmonizovani standardstandardii

OOdređivanje osnovnih zahteva dizajna i specifikacije dređivanje osnovnih zahteva dizajna i specifikacije uređaja za rasterećenje pritiska od eksplozije uređaja za rasterećenje pritiska od eksplozije definisandefinisanoo je standardom SRPS EN 14797:2011. je standardom SRPS EN 14797:2011. Ovaj standard je samo jedan u nizu koji zajedno sa Ovaj standard je samo jedan u nizu koji zajedno sa

�� SRPS EN 14491:2011SRPS EN 14491:2011 ((Zaštitni sistemi za Zaštitni sistemi za rasterećenje pritiska pri eksploziji prašinerasterećenje pritiska pri eksploziji prašine)) ii�� SRPS EN 14994:2011SRPS EN 14994:2011 ((Zaštitni sistemi za Zaštitni sistemi za rasterećenje pritiska prilikom eksplozije gasarasterećenje pritiska prilikom eksplozije gasa)),,

predstavljaju koncept eksplozipredstavljaju koncept eksplozivvnog odušivanja. nog odušivanja.

Eksplozija prašine je često rezultat kovitlanja Eksplozija prašine je često rezultat kovitlanja akumulirane eksplozivne prašine čime zajedno sa akumulirane eksplozivne prašine čime zajedno sa kiseonikom iz atmosfere gradi eksplozivnu sredinu. kiseonikom iz atmosfere gradi eksplozivnu sredinu. Energija paljenja, odnosno njeno početno paljenje Energija paljenja, odnosno njeno početno paljenje dovodi do transfera toplote od čestice do čestice, a dovodi do transfera toplote od čestice do čestice, a sa uticajem turbulencije prašine dolazi do primarne sa uticajem turbulencije prašine dolazi do primarne eksplozije, koja je uglavnom manjeg inteziteta. eksplozije, koja je uglavnom manjeg inteziteta. Ona predstavlja glavni udarni talas koji pospešuje Ona predstavlja glavni udarni talas koji pospešuje dalje kovitlanje nataložene prašine.dalje kovitlanje nataložene prašine. Pokreću se Pokreću se sekundarne eksplozije koje su znatno većeg sekundarne eksplozije koje su znatno većeg inteziteta i opasnije. inteziteta i opasnije.

Page 2: EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

Iz navedenog se shvata da su sve velike eksplozije Iz navedenog se shvata da su sve velike eksplozije prašine rezultat lančane reakcije prašine rezultat lančane reakcije –– domino efekatdomino efekateksplozije prašineeksplozije prašine::Klasifikacija prašine Klasifikacija prašine ––eksplozivnost prašineeksplozivnost prašine

Kategorizacija prašine koja je bazirana na Kategorizacija prašine koja je bazirana na konstanti eksplozivnosti određene prašine (Kkonstanti eksplozivnosti određene prašine (Ksstt), ), predstavlja stopu maksimalnog porasta pritiska u predstavlja stopu maksimalnog porasta pritiska u 1m1m33 suda u kojem se prašina zapalila.suda u kojem se prašina zapalila.Koncept konstante eksplozivnosti Koncept konstante eksplozivnosti (K(Ksstt) ) je uveden je uveden od strane Bartknecht, po tzv. kubnom zakonu od strane Bartknecht, po tzv. kubnom zakonu koji je predstavljen formulomkoji je predstavljen formulom::

Klasa eksplozivnosti prašine u zavisnosti od KstKlasa eksplozivnosti prašine u zavisnosti od Kstššto je veća konstanta eksplozivnosti prašine, većato je veća konstanta eksplozivnosti prašine, veća je eksplozivnost prašine.je eksplozivnost prašine.

Kst [bar m/sec] Klasa eksplozivnosti prašine

0 St0 Nije eksplozivna0 < Kst < 200 St1 Slabo eksplozivna200 < Kst < 300 St2 Jako eksplozivnaKst > 300 St3 Veoma eksplozivna

Stopa maksimalnog porasta pritiska eksplozije Stopa maksimalnog porasta pritiska eksplozije (dP/dt)(dP/dt)maxmax je funkcija vremena kojom se definiše je funkcija vremena kojom se definiše pritisak od početka eksplozije pa do maksimalnog pritisak od početka eksplozije pa do maksimalnog pritiska eksplozije pritiska eksplozije ((PPmaxmax) ) u štićenom prostoru. u štićenom prostoru. Proučavanjem uticaja početnog pritiska na PProučavanjem uticaja početnog pritiska na Pmaxmax i i KKstst utvrđeno je da maksimalni pritisak utvrđeno je da maksimalni pritisak ((PPmaxmax) ) raste linearno sa povećanjem pritiska, dok se Kraste linearno sa povećanjem pritiska, dok se Kststpovećava sa povećanjm pritiska eksplozije. povećava sa povećanjm pritiska eksplozije. Oba parametra su svojstvena i jedinstvena za Oba parametra su svojstvena i jedinstvena za svaku prašinusvaku prašinu..

Page 3: EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

Faktori koji utiču na eksploziju prašineFaktori koji utiču na eksploziju prašineBrojni faktori utiču na eksplozivnost prašine, a kako Brojni faktori utiču na eksplozivnost prašine, a kako bi se procenila opasnost od eksplozije neophodno je bi se procenila opasnost od eksplozije neophodno je određivanje tih faktora i to:određivanje tih faktora i to:

�� koncentracija prašine,koncentracija prašine,�� koncentracija kiseonika,koncentracija kiseonika,�� veličine čestica prašine,veličine čestica prašine,�� temperatura paljenja prašine,temperatura paljenja prašine,�� turbulencija prašine,turbulencija prašine,�� prisustvo zapaljivih gasova,prisustvo zapaljivih gasova,�� izvor paljenja prašine.izvor paljenja prašine.

Prevencija eksplozije prašinePrevencija eksplozije prašinePrevencija eksplozije je kompleksna oblast koja Prevencija eksplozije je kompleksna oblast koja pored eleminacije jednog od faktora eksplozije pored eleminacije jednog od faktora eksplozije podrazumeva i čitav niz primene drugih mera, podrazumeva i čitav niz primene drugih mera, kojima se smanjuje mogućnost eksplozije. kojima se smanjuje mogućnost eksplozije. Zbog toga se mere integralne protiveksplozivne Zbog toga se mere integralne protiveksplozivne zaštite sprovode, prema potrebi u sledeće tri faze: zaštite sprovode, prema potrebi u sledeće tri faze:

1.1. Primarna protiveksplozivna zaštita;Primarna protiveksplozivna zaštita;2.2. Sekundarna protiveksplozivna zaštita; Sekundarna protiveksplozivna zaštita; 3.3. Tercijarna protiveksplozivna zaštita.Tercijarna protiveksplozivna zaštita.

Primat u današnjem svetu razvoja tehnologija i Primat u današnjem svetu razvoja tehnologija i materijala zauzimaju primena materijala zauzimaju primena primarne i primarne i sekundarnesekundarne zaštite od eksplozijezaštite od eksplozije..Međutim, mora se naglasiti da nekad primena Međutim, mora se naglasiti da nekad primena ova dva metoda zaštite od eksplozije nije ova dva metoda zaštite od eksplozije nije dovoljan, jer rizik od eksplozije i dalje postoji. dovoljan, jer rizik od eksplozije i dalje postoji. Sa saznaljem ove činjenice pronalaze se načini Sa saznaljem ove činjenice pronalaze se načini redukcije efekata eventualne nastale eksplozije. redukcije efekata eventualne nastale eksplozije. Kao rešenje je proizašla Kao rešenje je proizašla tercijarna eksplozitercijarna eksplozivvna na zaštitazaštita koja predstavlja jedan vid preventivne koja predstavlja jedan vid preventivne mere kojom se onemogućavaju posledice mere kojom se onemogućavaju posledice eksplozije. eksplozije.

Na slici je prikazan osnovni princip integrisane Na slici je prikazan osnovni princip integrisane protiveksplozivne zaštiteprotiveksplozivne zaštite::

Page 4: EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

Koncept eksploziKoncept eksplozivvnog odušivanja je dugi niz nog odušivanja je dugi niz godina, posmatrajući svetske trendove, najčešći i godina, posmatrajući svetske trendove, najčešći i najpopularniji metod tercijalne zaštite od najpopularniji metod tercijalne zaštite od eksplozije.eksplozije.U fazi projektovanja se deo strukture štićenog U fazi projektovanja se deo strukture štićenog prostora od eksplozije prašine namerno oslabi, prostora od eksplozije prašine namerno oslabi, tako da ima znatno manju otpornost na pritisak tako da ima znatno manju otpornost na pritisak eksplozije u odnosu na ostatak strukture.eksplozije u odnosu na ostatak strukture.Tako bi se obezbedilo rasterećenje neprihvatljivog Tako bi se obezbedilo rasterećenje neprihvatljivog visokog pritiska eksplozije i izvršilo usmeravaje visokog pritiska eksplozije i izvršilo usmeravaje štetnih produkata eksplozije kao što su štetnih produkata eksplozije kao što su plamen, plamen, čvrste i gasovite materije eksploziječvrste i gasovite materije eksplozije u u slobodan prostor.slobodan prostor.

Pristup dizajna eksploziPristup dizajna eksplozivvnog odušivanjanog odušivanjaOdređivanje zahteva dizajna, specificne potrebe i Određivanje zahteva dizajna, specificne potrebe i proračunske osnove opreme za rasterećenje proračunske osnove opreme za rasterećenje pritiska pri eksploziji prašine je definisan pritiska pri eksploziji prašine je definisan harmonizovanim standardom harmonizovanim standardom SRPS EN 14491:2011 kojim je obuhvaćeno:SRPS EN 14491:2011 kojim je obuhvaćeno:

�� dimenzionisanje eksplozivnih odušaka,dimenzionisanje eksplozivnih odušaka,�� plamen i njen efekat van prostora koji se štiti,plamen i njen efekat van prostora koji se štiti,�� snaga (trzaj) eksplozije isnaga (trzaj) eksplozije i�� uticaj odvodnih cevovoda kojima se uticaj odvodnih cevovoda kojima se usmeravaju eksplozije iz štićenog prostora.usmeravaju eksplozije iz štićenog prostora.

Za dimenzionisanje površine područija eksplozivnog Za dimenzionisanje površine područija eksplozivnog odušivanja potrebno je uzeti u obzir sve faktore odušivanja potrebno je uzeti u obzir sve faktore koji određuju težinu eksplozije prašine. koji određuju težinu eksplozije prašine. Neki od faktora su obrađeni u predhodnim Neki od faktora su obrađeni u predhodnim poglavljima kao svojtva prašine, ali pored ovih poglavljima kao svojtva prašine, ali pored ovih faktora neophodno je razmotriti i:faktora neophodno je razmotriti i:

�� geometriju štićenog prostora,geometriju štićenog prostora,�� redukovani pritisak eksplozije, redukovani pritisak eksplozije, �� statički pritisak aktiviranja eksplozivnog statički pritisak aktiviranja eksplozivnog oduška,oduška,�� odvodne cevovode eksplozije iodvodne cevovode eksplozije i�� pozicioniranje eksploziovog oduška.pozicioniranje eksploziovog oduška.

Geometrija štićenog prostoraGeometrija štićenog prostoraKada se govori o geometriji štićenog prostora ustvari se Kada se govori o geometriji štićenog prostora ustvari se govori o odnosu dužine i obima štićenog prostora (L/D), govori o odnosu dužine i obima štićenog prostora (L/D), koji je uvek vezan za oblik samog štićenog prostora i koji je uvek vezan za oblik samog štićenog prostora i položaja eksplozivnog oduška, a obavezan je jer utiče položaja eksplozivnog oduška, a obavezan je jer utiče na dimenzionisanje površine eksplozivnog oduška.na dimenzionisanje površine eksplozivnog oduška.Štićeni prostori čiji odnosi dužine i obima iznose Štićeni prostori čiji odnosi dužine i obima iznose približno jedan zahtevaju relativno male površine približno jedan zahtevaju relativno male površine eksplozivih odušaka, dok za izdužene prostore površina eksplozivih odušaka, dok za izdužene prostore površina eksplozivih odušaka je mnogo veća. eksplozivih odušaka je mnogo veća. Za pravougaone ili cilindrične oblike štićenog prostora Za pravougaone ili cilindrične oblike štićenog prostora odnos L/D može biti izračunat direktno iz fizičkih odnos L/D može biti izračunat direktno iz fizičkih dimenzija štićenog prostora.dimenzija štićenog prostora.

Page 5: EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

Redukovani pritisak eksplozijeRedukovani pritisak eksplozijeRedukovani pritisak eksplozije (PRedukovani pritisak eksplozije (Predred) je ustvari ) je ustvari maksimalni pritisak koji se stvara tokom oslobađanja maksimalni pritisak koji se stvara tokom oslobađanja eksplozije odušivanjem, a smanjuje se povećanjem eksplozije odušivanjem, a smanjuje se povećanjem otvora oduška štićenog prostora od eksplozije. otvora oduška štićenog prostora od eksplozije. Pritisak koji može da izdrži štićeni prostor je u stvari Pritisak koji može da izdrži štićeni prostor je u stvari redukovani pritisk prema SRPS EN 14491:2011, ali redukovani pritisk prema SRPS EN 14491:2011, ali treba naglasiti da prilikom izbora Ptreba naglasiti da prilikom izbora Predred treba uzeti u obzir treba uzeti u obzir i sve delove štićenog prostora (na primer: pristupna i sve delove štićenog prostora (na primer: pristupna vrata, izdržljivost varova i td.). vrata, izdržljivost varova i td.). Izbor redukovanog pritiska eksplozije (PIzbor redukovanog pritiska eksplozije (Predred) jeste izbor ) jeste izbor najslabijeg dela štićenog prostora.najslabijeg dela štićenog prostora.

Drugi pristup izbora redukovanog pritiska eksplozije Drugi pristup izbora redukovanog pritiska eksplozije (P(Predred) jeste prema NFPA 68 standardu koji dozvoljava ) jeste prema NFPA 68 standardu koji dozvoljava da se Pda se Pred red izabere tako da je:izabere tako da je:�� PPred red manji od 2/3 pritiska koji može da izdrži manji od 2/3 pritiska koji može da izdrži oprema, oprema, deformacije na opremi su deformacije na opremi su

dozvoljenedozvoljene..�� PPredred manji od 2/3 pritiska koji može da izdrži manji od 2/3 pritiska koji može da izdrži omotač štićenog prostora (konstrukcija), omotač štićenog prostora (konstrukcija),

deformacije se na konstrukciji ne mogu deformacije se na konstrukciji ne mogu tolerisatitolerisati..

Statički pritisak aktiviranja Statički pritisak aktiviranja eksplozivnog oduškaeksplozivnog oduškaU sprezi sa maksimalnim pritiskom eksplozije U sprezi sa maksimalnim pritiskom eksplozije ((PPmaxmax) ) i redukovanim pritiskom i redukovanim pritiskom ((PPredred) ) jeste statički jeste statički pritisak aktiviranja eksplozivnog oduška pritisak aktiviranja eksplozivnog oduška ((PPstatstat).).Očigledno, ovaj pritisak mora biti manji ili jednak Očigledno, ovaj pritisak mora biti manji ili jednak pritisku koji može da izdrži omotač štićenog pritisku koji može da izdrži omotač štićenog prostora i/ili opreme koja se štiti. prostora i/ili opreme koja se štiti. Ovaj pritisak je izbor i odgovornost inžinjera koji Ovaj pritisak je izbor i odgovornost inžinjera koji bira eksplozivni odušak po specifikacijama bira eksplozivni odušak po specifikacijama proizvođača eksplozivnog oduškaproizvođača eksplozivnog oduška..

Odvod eksplozijeOdvod eksplozijePrilikom eksplozivnog odušivanja mogu se očekivati Prilikom eksplozivnog odušivanja mogu se očekivati plamen i razni produkti nastali prilikom eksplozije.plamen i razni produkti nastali prilikom eksplozije.Oni bi trebalo da budu usmereni na bezbednu Oni bi trebalo da budu usmereni na bezbednu lokaciju kako bi se izbegle povrede kod osoblja i da lokaciju kako bi se izbegle povrede kod osoblja i da bi se minimizirala šteta na imovini. bi se minimizirala šteta na imovini. Ovo se postiže korišćenjem odgovarajućih kanala Ovo se postiže korišćenjem odgovarajućih kanala (odvodnih cevovoda), koji značajno povećavaju (odvodnih cevovoda), koji značajno povećavaju maksimalni pritisak eksplozije (Pmaksimalni pritisak eksplozije (Pmaxmax) koji se razvija u ) koji se razvija u štićenom prostoru.štićenom prostoru.

Page 6: EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

Površina otvora odvodnih cevovoda ne sme biti manja Površina otvora odvodnih cevovoda ne sme biti manja ili mnogo veći od površine eksplozivnog oduška, a ili mnogo veći od površine eksplozivnog oduška, a njihova izdržljivost na pritisak mora da ima minimalnu njihova izdržljivost na pritisak mora da ima minimalnu otpornost na pritisak kao i sam štićeni prostor. otpornost na pritisak kao i sam štićeni prostor. Prilikom postavljanja odvodnih cevovoda, ako se ne Prilikom postavljanja odvodnih cevovoda, ako se ne mogu izbeći krivine preporučuje se umesto oštrih mogu izbeći krivine preporučuje se umesto oštrih krivina postepeno savijanje odvodnog cevovoda.krivina postepeno savijanje odvodnog cevovoda.Višestruko savijanje odvodnog cevovoda poželjno je Višestruko savijanje odvodnog cevovoda poželjno je izbegavati, jer njihov uticaj dovodi do porasta pritiska izbegavati, jer njihov uticaj dovodi do porasta pritiska eksplozije mnogo više nego eksplozije mnogo više nego kada se izvrši savijanje kada se izvrši savijanje samo sa jednom krivinom.samo sa jednom krivinom.

Pozicioniranje eksplozivnog oduškaPozicioniranje eksplozivnog oduška zavisi od zavisi od mnogih činilaca, kao što su geometrija štićenog mnogih činilaca, kao što su geometrija štićenog prostora, unutrašnje i/ili spoljašnje prepreke, snaga prostora, unutrašnje i/ili spoljašnje prepreke, snaga eksplozije itd.eksplozije itd.Neophodno je pozicionirati eksplozivni odušak tako da Neophodno je pozicionirati eksplozivni odušak tako da se svi ovi činioci uzmu u obzir, kao i da osoblje i se svi ovi činioci uzmu u obzir, kao i da osoblje i obližnji pogoni nisu ugroženi od eksplozijeobližnji pogoni nisu ugroženi od eksplozije. . Ukoliko je štićeni prostor relativno mali i simetričan Ukoliko je štićeni prostor relativno mali i simetričan dovoljan je jedan veliki eksplozivni odušak koji je dovoljan je jedan veliki eksplozivni odušak koji je svakako delotvoran kao i više manjih eksplozivnih svakako delotvoran kao i više manjih eksplozivnih odušakaodušaka,, aa iste površine kao veliki eksplozivni odušakiste površine kao veliki eksplozivni odušak..

Teorija proračuna SRPS EN 1449:2011Teorija proračuna SRPS EN 1449:2011Kada posedujemo sve potrebne podatke o prašini i Kada posedujemo sve potrebne podatke o prašini i štićenom prostoru, tek tada se može pristupiti štićenom prostoru, tek tada se može pristupiti dimenzionisanju eksplozivnog oduška. dimenzionisanju eksplozivnog oduška. U standardu SRPS EN 14491:2011 date su formule U standardu SRPS EN 14491:2011 date su formule vezane za različite oblike štićenog prostora:vezane za različite oblike štićenog prostora:A = B (1 + C x log10(L/DE)) [mA = B (1 + C x log10(L/DE)) [m22]]gde je:gde je:B = (3.264 x 10B = (3.264 x 10--5 x Pmax x Kst x Pred 5 x Pmax x Kst x Pred ––0.569 + 0.27 x (Pstat 0.569 + 0.27 x (Pstat –– 0.1) x Pred 0.1) x Pred ––0.5) x V0.753 0.5) x V0.753 C = (C = (-- 4.305 x log10Pred + 0.758)4.305 x log10Pred + 0.758)

Međutim, formule su pouzdane samo ukoliko su u Međutim, formule su pouzdane samo ukoliko su u njima korišteni pouzdani podaci. njima korišteni pouzdani podaci. Preporučuje se da tabelarne podatke o „eksploziji“ Preporučuje se da tabelarne podatke o „eksploziji“ mnogih tipičnih materijala u stanju prašine (kao što mnogih tipičnih materijala u stanju prašine (kao što su brzina porast pritiska i maksimalni pritisak razvijen su brzina porast pritiska i maksimalni pritisak razvijen u neventiliranom štićenom prostoru), ne koriste zato u neventiliranom štićenom prostoru), ne koriste zato što su suviše opšte prirode. što su suviše opšte prirode. Korisnik se podstiče na vlastita testiranja uzoraka Korisnik se podstiče na vlastita testiranja uzoraka prašine i na njihove eksplozivne karakteristike.prašine i na njihove eksplozivne karakteristike.

Page 7: EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

Korišćenje kompjuterskog programa Korišćenje kompjuterskog programa i primer proračunai primer proračuna

Razvojem informacione tehnologije, razvili su se i Razvojem informacione tehnologije, razvili su se i prateći softwari za potrebe korisnika koji olakšavaju prateći softwari za potrebe korisnika koji olakšavaju proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. EN 14491:2011. Prateći ovaj trend razvoja Institut za preventivu se Prateći ovaj trend razvoja Institut za preventivu se opredelio za korišćenje jednog takvog programa u opredelio za korišćenje jednog takvog programa u svom radu.svom radu.

Program je podeljen na tri dela:Program je podeljen na tri dela:�� Prvi deo se odnosi na podatke o štićenom prostoru. Prvi deo se odnosi na podatke o štićenom prostoru. �� Drugi deo se odnosi na podatke o eksplzivnoj Drugi deo se odnosi na podatke o eksplzivnoj prašini koja se koristi u procesu ili se generiše prašini koja se koristi u procesu ili se generiše prilikom rada štićenog prostora.prilikom rada štićenog prostora.�� Treći deo predstavlja podatke o samoj eksploziji Treći deo predstavlja podatke o samoj eksploziji koja je zavisna od eksplozivne prašine i oblika koja je zavisna od eksplozivne prašine i oblika štićenog prostora.štićenog prostora.Generisani oblici štićenog prostora sa položajem Generisani oblici štićenog prostora sa položajem eksplozivnog oduška u datom softwaru su eksplozivnog oduška u datom softwaru su predstavljeni kao:predstavljeni kao:

�� cilindrični oblik štićenog prostora gde je eksplozivni cilindrični oblik štićenog prostora gde je eksplozivni odušak na krovu,odušak na krovu,�� cilindrični oblik štićenog prostora gde je eksplozivni cilindrični oblik štićenog prostora gde je eksplozivni odušak sa strane,odušak sa strane,�� kvadratni oblik štićenog prostora gde je eksplozivni kvadratni oblik štićenog prostora gde je eksplozivni odušak na krovu,odušak na krovu,�� kvadratni oblik štićenog prostora gde je eksplozivni kvadratni oblik štićenog prostora gde je eksplozivni odušak sa strane,odušak sa strane,�� filter za prašinu cilindričnog oblika,filter za prašinu cilindričnog oblika,�� filter za prašinu kvadratnog oblika,filter za prašinu kvadratnog oblika,�� ciklon,ciklon,�� zgrada kao štićeni prostor,zgrada kao štićeni prostor,�� glava elevatora gde je eksplozivni odušak na krovu,glava elevatora gde je eksplozivni odušak na krovu,�� glava elevatora gde je eksplozivni odušak sa strane.glava elevatora gde je eksplozivni odušak sa strane.

Primer iz praksePrimer iz prakseZa Investitora "BANINI" AD iz Kikinde bilo je potrebno izraditi Za Investitora "BANINI" AD iz Kikinde bilo je potrebno izraditi glavni mašinskoglavni mašinsko-- tehnološki projekat siloskog postrojenja za tehnološki projekat siloskog postrojenja za skladištenje i manipulaciju brašna i šećera u novoj Fabrici skladištenje i manipulaciju brašna i šećera u novoj Fabrici "BANINI 2". "BANINI 2". Silosko postrojenje se satoji od baterija sa osam ćelija za brašno Silosko postrojenje se satoji od baterija sa osam ćelija za brašno kapaciteta 400 t i jedne ćelije za šećer kapaciteta 5 t. kapaciteta 400 t i jedne ćelije za šećer kapaciteta 5 t. Jedan od zahteva projekta bio je da se obezbede mere tercijalne Jedan od zahteva projekta bio je da se obezbede mere tercijalne zaštite prema direktivi 1999/92/EC (ATEX 118a ili ATEX 137), zaštite prema direktivi 1999/92/EC (ATEX 118a ili ATEX 137), radi zaštite ljudi koji rade u silosu kao i da se spreče materijalne radi zaštite ljudi koji rade u silosu kao i da se spreče materijalne štete koje bi nastale eksplozijom unutar ćelija. štete koje bi nastale eksplozijom unutar ćelija. Za ovaj deo zadatka projektanti "MLINPEK ZAVODA" DOO su Za ovaj deo zadatka projektanti "MLINPEK ZAVODA" DOO su konsultovale našukonsultovale našu kućkućuu kakakko bi se našlo što efikasnije rešenje o bi se našlo što efikasnije rešenje primenom tercijalne zaštite. primenom tercijalne zaštite.

Page 8: EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

PPrimerrimer odušivanja silosa za šećer korišćenjem programa za proračun: odušivanja silosa za šećer korišćenjem programa za proračun: Polazni podaci za ovaj proračun su dimenzije i karakteristike silosa Polazni podaci za ovaj proračun su dimenzije i karakteristike silosa koje koristimo iz građevinskog projekta, gde je prikazan pritisak koje koristimo iz građevinskog projekta, gde je prikazan pritisak koji može da izdrži omotač štićenog prostora i iznosi 0.5 bara. koji može da izdrži omotač štićenog prostora i iznosi 0.5 bara. Silos za šećerSilos za šećer jeje cilindričnog oblikacilindričnog oblika, a , a eksplozivni odušak eksplozivni odušak se se postavlja postavlja na krov, dimenzije silosa su date u milimetrima. na krov, dimenzije silosa su date u milimetrima. Karakteristike prašine su KKarakteristike prašine su Ksstt = 138 bar m/s i P= 138 bar m/s i Pmaxmax = 8.5 bar. = 8.5 bar. Redukovani pritisak je određen prema NFPA 68 i on iznosi Redukovani pritisak je određen prema NFPA 68 i on iznosi PPredred = 0.35 bar. Pritisak statičkog aktiviranja eksplozivnog oduška = 0.35 bar. Pritisak statičkog aktiviranja eksplozivnog oduška PPstatstat = 0.1 bar to je izbor projektanta na osnovu podataka = 0.1 bar to je izbor projektanta na osnovu podataka proizvođača ili njegovih zahteva predstavljenih proizvođaču. proizvođača ili njegovih zahteva predstavljenih proizvođaču. Punjenje silosa je omogućeno preko otvora na krovu silosa.Punjenje silosa je omogućeno preko otvora na krovu silosa.

Proračunom se dobio rezultat potrebne površine od Proračunom se dobio rezultat potrebne površine od 0.98 m0.98 m22 što odgovara odušku prečnika 800 mm, za što odgovara odušku prečnika 800 mm, za efikasnost eksplozivnog oduška od 100%.efikasnost eksplozivnog oduška od 100%.Eksplozioni odušci moraju biti izrađeni u skladu sa Eksplozioni odušci moraju biti izrađeni u skladu sa direktivom 94/9/EC ( ATEX 95 ili ATEX 100a).direktivom 94/9/EC ( ATEX 95 ili ATEX 100a).Kratkim uvidom u mogućnosti ovog softwarKratkim uvidom u mogućnosti ovog softwar--a jasna a jasna je njegova prednost, tačnije i brže izračunavanje je njegova prednost, tačnije i brže izračunavanje površine eksplozivnog oduška i parametara površine eksplozivnog oduška i parametara eksplozije. eksplozije.

Page 9: EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

Osim brojčanih rezultata postoji i mogućnost grafičkog Osim brojčanih rezultata postoji i mogućnost grafičkog prikaza dobijenih rezultata prikazanih na sliciprikaza dobijenih rezultata prikazanih na slici..Odnos površine eksplozivnog oduška i redukovanog pritiska.Odnos površine eksplozivnog oduška i redukovanog pritiska.

ZaključakZaključakDa bi se ostvarila efikasna protiveksplozivna zaštita Da bi se ostvarila efikasna protiveksplozivna zaštita potrebno je pravilno implementirati zaštitne mere u potrebno je pravilno implementirati zaštitne mere u svim fazama izgradnje i eksploatacije objekta. svim fazama izgradnje i eksploatacije objekta. Kako proces izgradnje objekta otpočinje izradom Kako proces izgradnje objekta otpočinje izradom tehničke dokumentacije neophodno je još u ranoj fazi tehničke dokumentacije neophodno je još u ranoj fazi projektovanja predvideti sve moguće opasnosti od projektovanja predvideti sve moguće opasnosti od eksplozije i izraditi strategiju primene svih zaštitnih eksplozije i izraditi strategiju primene svih zaštitnih mera.mera.Naša dosadašnja praksa pokazuje da ova faza Naša dosadašnja praksa pokazuje da ova faza predstavlja i najveći problem u primeni mera predstavlja i najveći problem u primeni mera protiveksplozivne zaštite.protiveksplozivne zaštite.

U ovom procesu bi trebalo da učestvuju sve tehničke U ovom procesu bi trebalo da učestvuju sve tehničke struke koje učestvuju u projektovanju objekta i struke koje učestvuju u projektovanju objekta i njegovoj kasnijoj eksploataciji. njegovoj kasnijoj eksploataciji. Često, nedostaci u fazi projektovanja povlače za sobom Često, nedostaci u fazi projektovanja povlače za sobom samo iznuđena rešenja zatečenim stanjem na objektu. samo iznuđena rešenja zatečenim stanjem na objektu. Eksplozije su česti uzročnici požara, havarija u Eksplozije su česti uzročnici požara, havarija u tehnološkom procesu i velikih materijalnih šteta, kao i tehnološkom procesu i velikih materijalnih šteta, kao i gubitka ljudskih života.gubitka ljudskih života.

Na osnovu zahteva i uslova propisanih ATEX Na osnovu zahteva i uslova propisanih ATEX direktivom, a u skladu sa odgovarajućim direktivom, a u skladu sa odgovarajućim harmonizovanim standardima proizašao je i ovaj rad, harmonizovanim standardima proizašao je i ovaj rad, koji ima za cilj kratak uvid uticaja na izbor sistema koji ima za cilj kratak uvid uticaja na izbor sistema eksplozivne zaštite u kojima je prisustvo zapaljivih eksplozivne zaštite u kojima je prisustvo zapaljivih prašina nemoguće izbeći.prašina nemoguće izbeći.Tercijalna zaštita je najmanje razvijena, delimično što Tercijalna zaštita je najmanje razvijena, delimično što predstavlja praktično otklanjanje nedovoljne predstavlja praktično otklanjanje nedovoljne pouzdanosti prve dve zaštite (primarne i sekundarne), pouzdanosti prve dve zaštite (primarne i sekundarne), ili njihovu dopunu, a delimično i zbog toga što je i ili njihovu dopunu, a delimično i zbog toga što je i najkasnije počela da se razvija.najkasnije počela da se razvija.

Page 10: EKSPLOZIVNE ODUŠKE ZA RASTEREĆENJE PRITISKA PRI … tribina Radovi/Ex_Tribina_7... · 2011. 11. 15. · proračun kao i izbor eksplozivnog odušaka prema SRPS EN 14491:2011. Prateći

Realizacijom navedenih proračuna kada je u pitanju Realizacijom navedenih proračuna kada je u pitanju konačni izbor odgovarajućeg eksplozivnog oduška, konačni izbor odgovarajućeg eksplozivnog oduška, savremenim pogledima na razvoj tehnologije dolazi se savremenim pogledima na razvoj tehnologije dolazi se do zaključka da mnogi kompjuterski programi do zaključka da mnogi kompjuterski programi olakšavaju izbor i proračun eksplozivnih odušaka.olakšavaju izbor i proračun eksplozivnih odušaka.Ovakvim metodama i pristupu problema je svakako Ovakvim metodama i pristupu problema je svakako olakšan rad inžinjera. olakšan rad inžinjera. Kao napomena ovog rada proizilazi da eksplozivni Kao napomena ovog rada proizilazi da eksplozivni odušci ne sprečavaju niti gase eksploziju, samo odušci ne sprečavaju niti gase eksploziju, samo ograničavaju nadpritisak eksplozije, a time su efekti ograničavaju nadpritisak eksplozije, a time su efekti eventualne eksplozije svedene na najmanju moguću eventualne eksplozije svedene na najmanju moguću štetnu meru. štetnu meru.

HVALA NA PAŽNJI !HVALA NA PAŽNJI !