Strefy ATEX – na co zwrócić uwagę, wybierając materiał i wyposażenie do pracy w środowisku zagrożonym wybuchem?

Praca w strefach zagrożonych wybuchem wymaga nie tylko odpowiednich procedur BHP, ale również właściwego doboru materiałów i wyposażenia. W takich miejscach atmosfera może zawierać mieszaniny gazów, par lub pyłów palnych, które w określonych warunkach mogą się zapalić. O tym, czy dany element infrastruktury jest bezpieczny, często decydują jego właściwości materiałowe: podatność na iskrzenie, przewodnictwo elektryczne, odporność chemiczna czy zdolność do kumulowania ładunków elektrostatycznych. W tym artykule wyjaśniamy, czym są strefy ATEX, jakie wymogi muszą spełniać stosowane w nich materiały oraz na co zwrócić szczególną uwagę przy doborze wyposażenia.

Strefy ATEX – czym są i gdzie występują?

ATEX to potoczne określenie dwóch europejskich dyrektyw regulujących zasady bezpieczeństwa w środowiskach, w których może wystąpić atmosfera wybuchowa. Pierwsza z nich – ATEX 2014/34/UE – dotyczy urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do stosowania w takich warunkach. Druga – ATEX 1999/92/WE – określa minimalne wymagania BHP dla pracowników wykonujących pracę w strefach zagrożonych wybuchem. Właśnie w tej drugiej dyrektywie zdefiniowana jest klasyfikacja stref zagrożenia wybuchem, często określanych jako „strefy ATEX”.

Atmosfera wybuchowa może występować w wielu branżach, m.in.:

• na stacjach paliw i w magazynach paliw,
• w rafineriach i zakładach chemicznych,
• w oczyszczalniach ścieków i instalacjach wodno-kanalizacyjnych,
• w energetyce, gazownictwie i przemyśle petrochemicznym,
• w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym czy drzewnym,
• w lakierniach oraz zakładach obróbki metali i drewna.

W zależności od rodzaju i częstotliwości występowania zagrożenia dzieli się je na strefy gazowe 0, 1, 2 oraz pyłowe 20, 21, 22. Im niższy numer, tym częstsza obecność atmosfery wybuchowej, a co za tym idzie – wyższy stopień ryzyka.

Dlaczego właściwy dobór materiałów ma kluczowe znaczenie?

O tym, czy materiał może być stosowany w strefie ATEX, nie decyduje sama jego nazwa czy typ, lecz konkretne właściwości i zgodność wyposażenia z wymaganiami odpowiedniej kategorii urządzenia ATEX. Nawet element infrastruktury, który w zwykłych warunkach jest w pełni bezpieczny, w środowisku zawierającym łatwopalne gazy lub pyły może stać się potencjalnym źródłem zapłonu.

Kluczowe cechy materiałów stosowanych w takich strefach to m.in.:

• podatność na iskrzenie mechaniczne,
• przewodnictwo elektryczne i ryzyko powstania łuku lub iskry,
• zdolność materiału do gromadzenia ładunków elektrostatycznych,
• odporność na agresywne substancje chemiczne,
• stabilność termiczna oraz brak przegrzewania powierzchni.

Niewłaściwy dobór materiałów może zwiększać ryzyko zapłonu – szczególnie jeśli powodują iskrzenie, szybko korodują lub nie odprowadzają elektryczności statycznej.

Jak materiały zachowują się w środowisku ATEX?

Różne materiały charakteryzują się odmiennym zachowaniem w strefach zagrożonych wybuchem. Oto najważniejsze cechy, na które warto zwrócić uwagę:

Metale – wytrzymałe, ale wymagające ostrożności

Metale są powszechnie stosowane w infrastrukturze przemysłowej, jednak w strefach ATEX mogą stwarzać określone zagrożenia. Niektóre metale, szczególnie w przypadku uderzenia o twardą powierzchnię, mogą generować iskrzenie mechaniczne. Stal oraz aluminium przewodzą prąd, co dodatkowo zwiększa ryzyko zapłonu w połączeniu z niewłaściwie kontrolowaną instalacją. Korozja może osłabić powierzchnię, odsłonić bardziej reaktywne warstwy lub zmienić właściwości materiału, co również wpływa na bezpieczeństwo.

Kompozyty – brak iskrzenia, wysoka odporność chemiczna

Tworzywa i kompozyty nie generują iskier mechanicznych i w większości przypadków nie przewodzą prądu, co czyni je bezpiecznymi w wielu obszarach ATEX. Są odporne chemicznie, nie korodują i zachowują stabilność w wysokiej wilgotności oraz przy kontakcie z substancjami agresywnymi. W środowiskach, gdzie występuje ryzyko gromadzenia ładunków elektrostatycznych, stosuje się tworzywa antystatyczne lub lekko przewodzące, które umożliwiają ich kontrolowane odprowadzanie.

Materiały specjalne – antystatyczne i iskrobezpieczne

W niektórych zastosowaniach używa się materiałów o specjalnych właściwościach:

• antystatycznych, które zapobiegają gromadzeniu ładunków,
• iskrobezpiecznych, które ograniczają ryzyko iskrzenia w wyniku uderzenia,
• odpornych na wysoką temperaturę i agresywne chemikalia.

Dobór takiego materiału zależy od klasy zagrożenia, specyfiki substancji palnych oraz rodzaju wykonywanych prac.

Wyposażenie i elementy infrastruktury w ATEX – na co zwrócić uwagę?

Dobierając elementy wyposażenia do stref ATEX, należy kierować się nie tylko certyfikacją, ale również funkcją, właściwościami materiałowymi i scenariuszem użytkowania.

Oznaczenia ATEX i kategoria urządzenia

Wyposażenie dopuszczone do stosowania w strefach zagrożonych wybuchem powinno posiadać oznaczenie Ex oraz deklarację zgodności z dyrektywą ATEX 2014/34/UE. Kategoria urządzenia musi odpowiadać poziomowi ryzyka w danej strefie.

Elektryczność statyczna

Materiały powinny być odporne na gromadzenie ładunków elektrostatycznych lub umożliwiać ich kontrolowane odprowadzanie. W przeciwnym razie może dojść do wyładowania, które stanie się źródłem zapłonu.

Ryzyko iskrzenia

Dotyczy to zwłaszcza metali oraz narzędzi mechanicznych. W strefach o najwyższym ryzyku zastosowanie takich materiałów może być ograniczone lub wymagać dodatkowych zabezpieczeń.

Odporność chemiczna i termiczna

Substancje agresywne mogą powodować korozję lub degradację powierzchni. To z kolei może prowadzić do zmiany właściwości materiału – od przewodności po podatność na iskrzenie.

Ergonomia i bezpieczeństwo użytkowania

W środowiskach o wysokim poziomie ryzyka istotna jest także masa i sposób obsługi elementów infrastruktury. Lżejsze i ergonomiczne rozwiązania zmniejszają ryzyko urazów oraz ułatwiają zachowanie procedur bezpieczeństwa.

Najczęstsze błędy przy doborze materiałów do stref ATEX

W praktyce wiele incydentów wynika nie z awarii urządzeń, lecz z niewłaściwych decyzji projektowych. Najczęściej spotykane błędy to:

• stosowanie materiałów metalowych bez oceny ryzyka iskrzenia,
• nieuwzględnianie elektryczności statycznej w wyposażeniu,
• brak uziemienia metalowych elementów,
• używanie narzędzi, które mogą generować iskry,
• stosowanie wyposażenia bez certyfikacji ATEX,
• ignorowanie odporności chemicznej i podatności materiałów na korozję.

W strefach zagrożonych wybuchem nawet pozornie drobna nieprawidłowość może doprowadzić do poważnego incydentu.

Strefy ATEX w praktyce – jak ocenić ryzyko i dobrać właściwe rozwiązania?

Ocena ryzyka w środowisku ATEX to proces wieloetapowy. Obejmuje:

1. Identyfikację potencjalnych źródeł zapłonu – elektrycznych, mechanicznych oraz elektrostatycznych.
2. Analizę charakterystyki substancji palnych – ich gęstości, temperatur zapłonu, koncentracji i sposobu przechowywania.
3. Dobór materiałów i wyposażenia zgodnie z kategorią urządzenia przewidzianą dla danej strefy.
4. Weryfikację dokumentacji i certyfikatów dostarczanych przez producenta.
5. Regularne kontrole i szkolenia dotyczące obsługi wyposażenia oraz procedur bezpieczeństwa.

W praktyce warto konsultować wybór wyposażenia z inspektorem BHP lub specjalistą ATEX, aby uniknąć nieprawidłowości.

Najważniejsze wnioski dla inwestorów, wykonawców i inspektorów BHP

Stosowanie właściwych materiałów w strefach ATEX jest kluczowe dla bezpieczeństwa ludzi i infrastruktury. O dopuszczeniu danego elementu do użycia nie decyduje sama technologia jego wykonania, lecz zgodność z dyrektywami ATEX i rzeczywiste właściwości materiałowe – odporność chemiczna, brak iskrzenia, kontrola ładunków elektrostatycznych czy stabilność powierzchni. Elementy metalowe mogą wymagać dodatkowych zabezpieczeń: uziemienia, powłok antykorozyjnych czy kontroli iskrzenia mechanicznego. Z kolei materiały kompozytowe i antystatyczne w wielu zastosowaniach zapewniają wyższy poziom bezpieczeństwa.

Świadomy dobór materiałów i wyposażenia – oparty na analizie ryzyka, właściwej dokumentacji i znajomości zasad ATEX – pozwala znacząco zminimalizować zagrożenia związane z pracą w atmosferze wybuchowej.

Źródła:

https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/?uri=celex:32014L0034

https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:01999L0092-20070627