Uziemienie zbiorników cieczy na przykładzie, czyli po co uziemienie stosuje się na produkcji?

Jeśli w zakładzie produkcyjnym do procesów technologicznych używane są palne ciecze, ich pary mogą wraz z powietrzem tworzyć atmosfery wybuchowe. Podobnie więc jak w przypadku palnych i wybuchowych gazów oraz pyłów, jednym z obowiązków pracodawcy staje się eliminacja potencjalnych źródeł zapłonu tych atmosfer. Wyładowania elektrostatyczne mogą być jednym z nich. Aby wyjaśnić, po co uziemienia stosuje się na produkcji, posłużymy się przykładami naszych wieloletnich klientów z branży opakowań foliowych.

Uziemienie zbiorników cieczy w przemyśle, czyli po co uziemienie stosuje się w zakładach produkcyjnych?

Producenci opakowań foliowych są idealnym przykładem, aby omówić, po co uziemienia stosuje się w przypadku palnych cieczy, wykorzystywanych do procesów technologicznych. Choć posłużymy się w tym artykule jedną branżą, w której stosuje się ciecze łatwopalne (farby, rozpuszczalniki itp.), to jest to bardzo uniwersalny przykład, który można w prosty sposób przełożyć na inne sektory przemysłu.

Warto zacząć od tego, że z wyładowaniami elektrostatycznymi najczęściej możemy spotkać się podczas czynności wykonywanych z użyciem zbiorników, w których przechowujemy lub przetwarzamy ciecze. Mogą to być takie procesy jak:

• przelewanie (zarówno napełnianie, jak i opróżnianie zbiorników),
• mieszanie cieczy w mieszalnikach,
• czyszczenie pojemników i zbiorników.

Jak widać, są to dość standardowe procesy dla wielu zakładów przemysłowych. Podczas ich realizacji może dochodzić do generowania ładunków elektrostatycznych. Co więc wpływa na stopień naelektryzowania? Przede wszystkim:

• właściwości przewodzące cieczy,
• materiał, z jakiego wykonany jest dany zbiornik, czy pojemnik
• a także prędkość przepływu cieczy.

Wiesz już, podczas jakich procesów dochodzi do naelektryzowania i co wpływa na jego stopień? Co się więc stanie, gdy dojdzie do wyładowania elektrostatycznego na instalacji w zakładzie przemysłowym? Pamiętajmy, omawiamy sytuację, w której ciecze (a właściwie ich pary) mają właściwości palne i wybuchowe. W związku z tym ww. procesy z reguły są realizowane w wyznaczonych strefach zagrożenia wybuchem. W tych obszarach wyładowania elektrostatyczne mogą zainicjować zapłon mieszaniny par cieczy palnych z powietrzem. To jest właśnie główny powód, po co uziemienie stosujemy na produkcji, a w szczególności, jeśli mowa o uziemieniu zbiorników cieczy. Ryzyko wybuchu w związku z brakiem uziemienia, przede wszystkim związane jest z:

• naelektryzowaniem lustra cieczy w wyniku prowadzonych procesów,
• wytwarzającymi się na powierzchniach urządzeń technologicznych ładunkami elektrostatycznymi,
• lub też naelektryzowaniem personelu znajdującego się w strefie niebezpiecznej.

Kto jest odpowiedzialny za uziemienia w przemyśle?

Odwołać się tu musimy do Dyrektywy ATEX, Rozporządzeń wprowadzających ją do polskiego prawodawstwa oraz wskazanych w nich Normach zharmonizowanych z Dyrektywą ATEX. Wskazują one jasno, że zapobieganie wybuchom oraz zapewnienie ochrony przed ich skutkami znajdują się po stronie użytkowników urządzeń. Dotyczy to wszystkich, od pracodawców, którzy są zobowiązani zapewnić odpowiednie środki ochronne w zakładzie przemysłowym, po pracowników, którzy muszą z nich korzystać. Rozporządzenia wskazują również wprost nie tylko, po co uziemienia mają być stosowane w przemyśle, ale również jak z nich korzystać, aby zapewnić bezpieczeństwo i ochronę przed elektrycznością statyczną.

Warto w tym miejscu wspomnieć, że możemy część pracy wykonać za Ciebie. Mowa tu o audycie zakładu przemysłowego w zakresie ochrony przed elektrycznością statyczną lub nawet o pełnym Audycie ATEX. Eksperci z GRUPY WOLFF mogą pojawić się w Twoim zakładzie przemysłowym i wprost ocenić, a następnie wskazać kroki, jakie należy podjąć, w celu ochrony instalacji i urządzeń.

Przejdźmy zatem do przykładów praktycznych, aby pokazać, po co uziemienie stosuje się w przypadku palnych cieczy. Omówimy niżej konkretne sytuacje, z którymi spotkali się najwięksi producenci opakowań foliowych (głównie dla przemysłu spożywczego). Zdecydowali się oni na zwiększenie bezpieczeństwa w zakresie ochrony przed elektrycznością statyczną. Zwrócili się do specjalistów z GRUPY WOLFF z prośbą o dostarczenie odpowiednich systemów kontroli uziemienia, które zapewnią bezpieczne odprowadzenie ładunków elektrostatycznych.

Systemy kontroli uziemienia zbiorników cieczy w strefach zagrożenia wybuchem

W zależności od preferencji inwestorów oraz warunków panujących w danym zakładzie GRUPA WOLFF sukcesywnie dostarczała:

• systemy kontroli uziemienia Bond-Rite,
• zaciski samotestujące z diodą ostrzegawczą,
• proste certyfikowane zaciski uziemiające.

Jak widać, do zakładów dostarczaliśmy trzy różne typy urządzeń uziemiających. Wszystkie znalazły zastosowanie w uziemieniu zbiorników cieczy. W mieszalniach farb użyto ich do uziemiania mieszalników oraz metalowych beczek, w których znajdują się farby i rozpuszczalniki. Służyły także do uziemienia innych przenośnych bądź ruchomych elementów instalacji znajdujących się w strefach zagrożenia wybuchem (ATEX). Może więc pojawić się pytanie nie tylko, po co uziemienie, ale także, w jaki sposób je zapewnić?

Kiedy produkty są pobierane ze zbiorników ręcznie, warto zastosować urządzenia, które pełnią funkcję kontrolerów uziemienia. Oznacza to, że operator może w każdej chwili zobaczyć, czy połączenie uziemienia jest poprawne. Właśnie tego typu systemy kontroli uziemienia dostarczyliśmy dla zapewnienia bezpieczeństwa w zakładach przemysłowych naszych klientów.

Zaciski i przewody uziemienia połączone są wówczas z jednostką monitorującą. Ma ona wbudowaną elektronikę, która kontroluje stan uziemienia. Jeśli połączenie jest poprawne, wbudowana dioda LED będzie migać na zielono. Dzięki temu rozwiązaniu operator jest pewny stanu uziemienia podczas procesów zagrożonych wybuchem na skutek elektryczności statycznej w zakładach przemysłowych. Co istotne dla optymalnego rozmieszczenia urządzeń, systemy kontroli uziemienia mogą być zasilane sieciowo lub bateryjnie.

Uziemienie metalowej obudowy zbiorników oddalonych od systemów kontroli uziemienia

Innym wariantem jest zastosowanie pętli uziemienia zbiorników cieczy dzięki przenośnym zestawom zacisków samotestujących. Ten system ochronny składa się z dwóch klamer uziemiających połączonych przewodem. Jest to wygodne rozwiązanie, kiedy trzeba uziemić beczkę lub inny zbiornik z metalową obudową, który jest niejezdny i trochę oddalony od wyżej opisanych systemów kontroli uziemienia.

Najgorsze co by mógł w takiej sytuacji zrobić operator, to zwątpić, po co uziemienie zastosować także do tego jednego pojemnika, skoro inne instalacje procesowe są stale uziemione. To właśnie w takich przypadkach, kiedy dojdzie do pozornie niewielkiego zbagatelizowania procedur bezpieczeństwa, ryzyko wybuchu drastycznie wzrasta.

Wykorzystać więc należy przenośny zestaw przewodów z uziemieniem, w którym jeden z zacisków jest samotestujący. Właśnie jego podpina się do zbiornika, a drugi zacisk do beczki, czy pojemnika, które są podpięte do naściennej instalacji kontroli uziemienia. Drugą klamrę można też podłączyć bezpośrednio do elementu odprowadzającego ładunki do ziemi (np. do bednarki, czy konstrukcji stalowej). Na klamrach znajdują się diody LED, które w przypadku poprawnego uziemienia zaświecą się na zielono. Metoda ta jest kłopotliwa w przypadkach, gdy dioda zamontowana na zacisku może zostać przysłonięta przez odkładające się zanieczyszczenia.

Zaciski uziemiające w wykonaniu Ex, czyli jak jeszcze zabezpieczyć się przed wyładowaniami jako przyczyną wybuchu?

Ostatnim rozwiązaniem, jakie także dostarczaliśmy dla producentów opakowań były proste zaciski uziemiające z certyfikatem ATEX. Tak samo, jak zaciski stosowane w dwóch wyżej wymienionych urządzeniach, wykonane one są ze stali nierdzewnej, odpornej na trudne warunki przemysłowe. Posiadają dwa ostre i wytrzymałe zęby z węglika wolframu. Warto również zadbać o zakup przewodów wzmocnionych, w osłonce hytrelowej, która znacznie wydłuża ich żywotność. Zaciski zostały dostarczone przez nas w dwóch konfiguracjach.

1. Pierwsza zapewniała możliwość użycia kompletu dwóch prostych zacisków, połączonych ze sobą przewodem spiralnym. Jest to budżetowy sposób stworzenia pętli uziemienia, ale bez kontroli podpinanego przewodem zbiornika.
2. Drugą opcją jest podpięcie zacisku do uziemianego pojemnika lub urządzenia i wykorzystanie końcówki oczkowej na drugim końcu przewodu. Końcówka ta umożliwia połączenie przewodu wprost z listwą uziemiającą.

Klamry dostępne są w dwóch rozmiarach (zacisk mały – 12 cm i duży – 24 cm) i ich dobór zależy od wielkości uziemianego pojemnika/urządzenia. Przewody dostępne są w różnych długościach (zazwyczaj 3, 5, 10 lub 15 m). Słabym punktem tych rozwiązań jest brak możliwości uzyskania informacji na temat bieżącego stanu uziemienia.

Wiesz już, po co uziemienie jest niezbędne przy procesach przelewania palnych cieczy? Czas teraz na Twój ruch – skontaktuj się za pomocą formularza na końcu strony:

• zadaj dowolne pytanie w ramach darmowej konsultacji,
• umów się na audyt w Twoim zakładzie
• lub wyślij zapytanie ofertowe.