Systemy HVAC w strefach zagrożonych wybuchem – główne wyzwania

Kiedy mówimy o systemach HVAC w obiektach przemysłowych, zwykle myślimy o zapewnieniu komfortu, chłodzeniu maszyn, stabilizacji wilgotności czy filtracji powietrza. Jednak w przypadku stref zagrożonych wybuchem – takich jak rafinerie, zakłady chemiczne, magazyny substancji łatwopalnych czy instalacje gazowe – sytuacja staje się znacznie bardziej wymagająca. Tutaj projektowanie i eksploatacja systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych wymaga nie tylko wiedzy inżynierskiej, ale również głębokiego zrozumienia zagrożeń.

Zrozumienie specyfiki stref EX

Strefy zagrożone wybuchem, oznaczane jako strefy EX, to obszary, w których może występować atmosfera wybuchowa – mieszanina powietrza z łatwopalnymi gazami, parami cieczy, mgłami lub pyłami. Każde urządzenie zainstalowane w takiej przestrzeni musi być zaprojektowane w sposób eliminujący możliwość zapłonu tej mieszaniny. Dotyczy to nie tylko maszyn produkcyjnych, ale również komponentów instalacji HVAC.

Układ wentylacyjny może być potencjalnym źródłem zapłonu, jeśli nie zostanie właściwie zabezpieczony. Ciepło generowane przez silniki, iskrzenie przy załączaniu urządzeń, a nawet naelektryzowane cząsteczki powietrza mogą w takich warunkach stanowić zagrożenie. Dlatego wszystkie elementy systemu – od jednostek klimatyzacyjnych, przez wentylatory, aż po kanały i czujniki – muszą być zgodne z dyrektywą ATEX i przystosowane do pracy w strefach zagrożonych.

Ograniczenia projektowe i dobór komponentów

Największym wyzwaniem podczas projektowania systemu HVAC w strefach EX jest konieczność pogodzenia efektywności działania z wymogami bezpieczeństwa. Nie każdy materiał, typ wentylatora czy konstrukcja jednostki może być użyty. Komponenty muszą być certyfikowane, odporne na wysoką temperaturę, a jednocześnie wykonane z materiałów, które nie wchodzą w reakcję z gazami lub pyłami obecnymi w danym środowisku.

Stosuje się tu rozwiązania o podwyższonej szczelności, zabezpieczenia przeciwwybuchowe, osłony przeciwnagromadzeniowe oraz systemy kontroli przepływu powietrza, które zapobiegają tworzeniu się stref stagnacji. Nawet tak pozornie drobne elementy, jak uszczelki, muszą spełniać konkretne normy, by nie dopuścić do przenikania atmosfery wybuchowej do wnętrza urządzenia.

Wentylacja jako element strategii bezpieczeństwa

W strefach EX wentylacja pełni podwójną funkcję. Z jednej strony ma zapewnić właściwe warunki klimatyczne do pracy ludzi i działania urządzeń. Z drugiej – jest częścią strategii prewencyjnej. Stały przepływ powietrza pozwala rozrzedzić stężenie substancji niebezpiecznych i zapobiec osiągnięciu poziomów, które mogłyby prowadzić do wybuchu.

System musi być zaprojektowany tak, by działał nieprzerwanie, niezależnie od warunków zewnętrznych. Często stosuje się rozwiązania z dublowanymi wentylatorami, zasilaniem awaryjnym, a także systemami detekcji gazów sprzężonymi z automatyką HVAC. W razie wykrycia niebezpiecznego stężenia, system powinien uruchomić odpowiednią sekwencję – zwiększyć wydajność wentylatorów, otworzyć klapy bezpieczeństwa, ewentualnie odciąć zasilanie niektórych obwodów.

Utrzymanie systemów HVAC w strefach EX

Równie wymagająca jak projektowanie jest eksploatacja tych instalacji. Konieczność prowadzenia regularnych przeglądów, wymiany komponentów zgodnie z certyfikacją oraz zachowania pełnej dokumentacji technicznej – to codzienność operatorów. Nie można pozwolić sobie na tymczasowe naprawy lub użycie zamienników bez odpowiednich atestów. Każda ingerencja w system HVAC w strefie EX wymaga zachowania pełnych procedur bezpieczeństwa, często również wyłączenia z produkcji całego obszaru.

Dodatkowo, sam system musi być odporny na agresywne warunki środowiskowe – wysoką temperaturę, wilgoć, obecność substancji żrących. Instalacje HVAC w takich miejscach często muszą pracować nieprzerwanie przez wiele lat, dlatego dobór trwałych i niezawodnych rozwiązań jest absolutnym priorytetem.

Właściwie zaprojektowana instalacja to element większego systemu ochrony przeciwwybuchowej, który obejmuje wszystkie aspekty funkcjonowania zakładu. W tym kontekście klimatyzacja i wentylacja przestają być elementem infrastruktury – stają się barierą ochronną pomiędzy potencjalnym zagrożeniem a ludźmi i sprzętem.