Risikovurderinger og rapporter angående farer i forbindelse med statisk elektrisitet som følger av Hazop (hazard and operability study) er en god måte å finne og identifisere prosesser og metoder som kan forhindre antennelse av brennbar atmosfære ved forekomst av statisk elektrisitet.
Oppgaven med å identifisere riktig jordingsløsning faller på personer som deg og medlemmer av teamet ditt, og det er ikke sannsynlig at det er noe du håndterer daglig. For de fleste er det sannsynligvis den typen prosjekt de vil håndtere én eller to ganger i karrieren. Men få det riktig første gang, og det blir raskt et område der du har nytte av kunnskapen gjennom hele karrieren. Denne guiden handler om å hjelpe deg med å finne riktig vei og kan best beskrives som en døråpner for emnet statisk kontroll i farlige områder.
Guiden er delt inn i tre ulike seksjoner. Den første delen handler om industristrategier som gir veiledning for å styre statisk elektrisitet i eksplosjonsfarlige områder. Den andre delen hjelper deg med å utarbeide «beste praksis» for å kontrollere elektrostatiske farer på arbeidsplassen din, og den tredje delen omhandler utstyr for eksplosjonsfarlige områder, spesifikt hva du bør se etter når du skal velge en EX-sertifisert og godkjent jordingsløsning.
1. Retningslinjer for jording av statisk elektrisitet
Før du begynner å lese denne guiden for deretter å spesifisere og kjøpe statiske jordingsløsninger, bør det nevnes at sertifisert utstyr for eksplosjonsfarlige områder, som bærer merket SIRA eller BASEEFA, ikke er en godkjenning av systemets ytelse når det gjelder å tilby statisk jordingsbeskyttelse.
Komiteene som har til oppgave å utvikle og oppdatere disse veiledningsdokumentene, i tråd med den nyeste teknologien, er ansatt av selskaper og konsulentfirmaer som er aktive innen Ex-industrien. Anbefalingene som beskrives i disse veiledningsdokumentene, vil sikre at alle elektrostatiske farer som finnes i selskapets virksomhet står under din kontroll. Hvis du kan angi jordingsløsninger som viser samsvar med tabellen til venstre, sikrer du at dine statiske jordingsbeskyttelsesmetoder har den nyeste teknologien for å forhindre branner og eksplosjoner forårsaket av statisk elektrisitet.
Retningslinjene i tabell 1 beskriver hvordan og hvorfor visse operasjoner, enten det dreier seg om væsker, gasser eller pulver, kan generere statisk elektrisitet og resultere i at statisk elektrisitet akkumuleres på utstyret som brukes i prosessen. Den primære måten å forhindre antennelser forårsaket av statisk elektrisitet på er å sikre at alt ledende og halvledende utstyr, inkludert mennesker, er bundet og jordet til et verifisert jordingspunkt for sann jord. Dette sikrer at elektrostatiske ladninger ikke kan akkumuleres på utstyr og utløse en gnist til en antennbar atmosfære. Siden jorden har en uendelig evne til å balansere positiv og negativ ladning, hvis utstyr er tilkoblet den, er det utstyret «jordpotensial», noe som betyr at det ikke kan bli statisk fra materialbevegelse.
For å sikre at utstyr ikke kan akkumulere elektrostatisk ladning, skal utstyret kobles til jordens generelle masse ved hjelp av et sant jordingspunkt. Motstanden mellom jordingspunktet og den sanne jorden må være tilstrekkelig lav til å tillate den elektrostatiske ladningen å passere ned i jorden.
Akkurat som mange andre sikkerhetsrelaterte funksjoner har retningslinjer blitt utformet. Det minste teoretiske kravet til jording av elektrostatiske ladninger beskrives vanligvis i akademiske kretser som å ha en elektrisk motstand som ikke overstiger 1 megohm (1 million ohm) mellom objektet og jordens generelle masse. Det er imidlertid kjent at metallobjekter i risikosonen for ladningsakkumulering, f.eks. tankskip og jordingskretser som gir jordbeskyttelse, aldri bør vise en elektrisk motstand på mer enn 10 ohm, hvis de er i god stand.
Denne verdien på 10 ohm er den eneste verdien av motstand som konsekvent anbefales i alle publikasjoner som er angitt i tabellen ovenfor. Så uansett hvor en jordingsløsning trengs for prosesser som involverer metallobjekter som veitanker, jernbanevogner, plater, fat og beholdere, bør jordingssystemer som viser jordovervåkningsverdier på 10 ohm eller mindre spesifiseres.
En annen grunn til at den teoretiske verdien på 1 megohm ikke spiller noen rolle i virkeligheten, er kravene i forbindelse med jording av type C FIBC. Selv om CLC/TR: 50404 (2003) angir at motstanden gjennom en type C FIBC-sekk ikke skal overstige 100 megohm, sier den nyeste veiledningen publisert i IEC 60079-32-1 (2013) og NFPA 77 (2014) at motstand gjennom sekken ikke må overstige 10 megohm. Det står klart at en «teoretisk akseptabel» verdi på 1 megohm er upraktisk i forbindelse med metallobjekter som skal vise en referansemotstand på 0 til 10 ohm eller mindre, og type C-FIBC som skal vise retningslinjer på enten 0 til 10 megohm eller 0 til 100 megohm (avhengig av hvilken standard sekken har).
OBS! Hvis du skal kjøpe en jordingsløsning for type C FIBC-poser må du sørge for at du vet hvilken standard posene har. Hvis du ikke vet hvilken standard det er på posen, skal leverandøren konsulteres. Når du først har riktig informasjon, bør du investere i et type C FIBC jordingssystem som overvåker jordingskretsen fra 0 ohm opp til 10 megohm (NFPA 77/IEC 60079-32 kompatibel) eller fra 0 ohm opp til 100 megohm (CLC/TR: 50404 kompatibel). Unngå et system som ikke overvåker hele motståndsområdet fordi de sannsynligvis vil underkjenne poser som er konstruert for å arbeide opp til 100 megohm og godkjenne sekker som bare skal fungere opp til 10 megohm.
2. Finne riktig jordingsløsning
Selskapets Hazop-rapport vil identifisere risikoen for statiske gnister fra spesifikt utstyr som togtanker, tønner osv., og gi en vurdering av hvilken innvirkning en brann eller eksplosjon forårsaket av en elektrostatisk antennelse kan ha på området. Det vil være din oppgave å bestemme hvordan jordingsløsningen må se ut. Før du påbegynner søket etter en statisk jordingsløsning, bestem beskyttelseslagene du ønsker mot en elektrostatisk antennelsesrisiko. Jo flere lag som brukes for å beskytte mot en antennelseskilde, desto mer sannsynlig styres statisk elektrisitet på en sikker, repeterbar og pålitelig måte. Å svare på følgende spørsmål hjelper deg med å identifisere beskyttelseslagene du trenger fra din statiske jordingsløsning: a. Hvem er ansvarlig for at utstyret jordes før og under driften, og hvordan rapporterer vi til dem at det finnes en elektrostatisk utladningsrisiko? b. Hvis utstyret, uansett årsak, mister sin jordingsbeskyttelse under driften, vil jeg da at prosessen skal fortsette å bygge opp elektrostatisk ladning på utstyret? c. Hvilken type utstyr krever statisk jordingsbeskyttelse, og har den unike egenskaper som krever en bestemt type jordingsløsning?
2.1 Vurdering av nødvendige beskyttelseslag i forbindelse med spørsmål a:
Med unntak av steder som laboratorier, som håndterer små mengder brennbare produkter, vil ansvaret for å jorde utstyr som identifiseres som en statisk utladningsrisiko, falle på utstyrets operatører eller når det gjelder tankskip og støvsugere, sjåføren av kjøretøyet. Siden statisk elektrisitet er et komplekst emne, kan det være vanskelig for personer som ikke håndterer det daglig, å forstå grunnlaget for hvorfor det er en alvorlig risiko i brennbar atmosfære. Holdningen «det kan ikke skje meg» kan følge med denne mangelen på bevissthet, spesielt når det ikke er en konkret fare eller visuell risiko som ville utløse en naturlig sikkerhetsrelatert handling fra et individ.
Siden det ikke er en synlig eller håndgripelig fare er den største utfordringen å få selskapets ledelse til å ta ansvar for sin egen sikkerhet og sikkerheten til sine kolleger. Den mest effektive måten å få til rutiner for jording på er å installere en jordingsløsning som krever en visuell bekreftelse av et område før en prosess kan begynne. Hvis operatøren har et visuelt referansepunkt for å vite når operasjonen kan begynne, kan de trenes til å ta ansvar for å jorde utstyret de bruker. Den mest effektive indikeringsmetoden er å bruke grønne indikatorer for å kommunisere en «GO»-situasjon og røde indikatorer for å kommunisere en «NO GO»-situasjon. For å bedre fremheve indikeringer kan pulserende LED-lamper være svært effektive for å kommunisere til operatøren at motstanden i jordkretsen kontinuerlig overvåkes og at vedkommende må se et pulserende grønt lys før og under hele prosessen.
Enkelte jordingsløsninger har innebygd summer som kan varsle operatøren ved en tapt jordingsforbindelse, men man bør være forsiktig når du evaluerer slikt utstyr. Lydsignalet hos en summer blir ofte vanskelig å oppfatte når de konkurrerer med støy i arbeidsmiljøet, eller hvis operatøren har hørselsvern eller ørepropper. Retningslinjene som bør finnes for å overvåke jordings- og bindingskretser bør baseres på retningslinjene som beskrives i publikasjonene som er angitt i tabellen ovenfor.
Dette vil sørge for at jordingsløsningene dine er i samsvar med lover og forskrifter, samt være i henhold til oppdatert standard. For å oppsummere, bør utstyr av metallkonstruksjon som togtanker, jernbanevogner, tønner og pulverbehandlingssystemer overvåkes med en motstand som ikke overstiger 10 ohm til et verifisert jordingspunkt.
2.2 Vurdering av de nødvendige beskyttelseslagene i forbindelse med spørsmål b:
Visuell indikering og kontinuerlig jordkretsoversikt er to grunnleggende beskyttelseslag som har en tendens til å gå hånd i hånd. Men når det ikke finnes noen aktiv jording av utstyret og driften fortsatt kjører, må det finnes ytterligere kontroller som forhindrer at utstyret raskt akkumulerer farlige elektrostatiske ladninger. Stengning av bevegelsen til materialet som behandles, vil stoppe genereringen av statisk elektrisitet. Et tiltak er at operatøren trykker på en nødstopp-knapp for å forhindre videre generering og akkumulering av statisk elektrisitet på utstyret vedkommende bruker. Menneskers oppmerksomhet og fokus kan flyttes til andre aktiviteter mens operasjonen pågår, og skulle jordingen eller bindingen gå tapt, finnes det et ytterligere beskyttelse som kan slå av operasjonen automatisk.
Automatisk avstengning kan skje med jordingssystemer som har utgangskontakter som kan kobles til en rekke enheter (brytere, ventiler, PLC) som deretter kan utføre en avstengning som respons på overvåkningskretsen som identifiserer en tapt jordforbindelse. Visuell indikering er en effektiv beskyttelse for å kontrollere jordingen før prosessen startes av operatøren. Systemets potensialfrie hjelpekontakter kan også brukes til å automatisk slå av operasjonen eller aktivere eksterne varslingssystemer. I motsetning til en manuell avstengning, forhindrer dette rask oppbygging av statisk elektrisitet.
2.3 Vurdering av beskyttelseslagene som kreves i forbindelse med spørsmål c:
Som nevnt tidligere finnes det mange prosesser som krever statisk jordingsbeskyttelse, men typen prosess og miljøene de gjennomføres i kan variere kraftig. Ulike soner i kombinasjon med utførelse og risiko, spesielt mengden brennbart eller antennbart materiale som risikerer å antennes, kan påvirke den valgte løsningen.
Det innebærer generelt at en «one-size-fits-all»-løsning ikke gir deg de nivåene av beskyttelse og installasjonsfleksibilitet du kan trenge. Følgende eksempler hjelper til med å illustrere hvordan ulike prosesser kan ha unike egenskaper som kan påvirke typen jordingsløsning som brukes av selskapet ditt.
2.3.1 Kar
Prosessen med å fylle kar er kontinuerlig, og karene kan fylles fra faste pumper (som kan fylle fire kar samtidig), fra faste pumper på et rulletransportsystem eller fra bærbare pumper. Siden slike operasjoner vanligvis utføres innendørs kan et antall Ex-miljøer som strekker seg fra sone 0 til og med ikke-farlige områder reflektere et spekter av installasjonsalternativer og nødvendige beskyttelsesnivåer som passer perfekt for din statiske jordingsapplikasjon.
Forestill deg et scenario der opptil 10 kar skal fylles fra bærbare pumper på samme tid og sted. Siden pumpene styres av operatørene kreves det at de kontinuerlig overvåker væskenivået i karet. I sammenligning med å koble pumpene til et sentralsystem, må operatørene både starte og stoppe pumpen som respons på en visuell indikering på hvert kars jordforbindelse. I en slik prosess kan Bond-Rite® REMOTE overvåke flere kar fra en enkelt strømforsyning døgnet rundt.
Fordelen med denne typen løsning er at den lukker gapet mellom ingen visuell indikering via «passive» jordklemmer og enkle jordingssystemer, med koblingsbokser som krever en 230 V vekselstrømforsyning eller 24 V DC koblet til 10 separate jordingssystemer. En løsning som Bond-Rite® REMOTE, som kun krever en 230 V AC eller 24 V DC-mating til sin sone 2/21, kan trygt levere strøm til indikatorene i sone 10 med 0/20 jordstatus og kan deretter selvstendig overvåke jordingsstatusen for hvert enkelt kar. Hvis fyllingen utføres mindre rutinemessig kan installasjonstiden reduseres ved å indikere med lysdiode som drives av eget internt batteri.
2.3.2 Vakuumbiler
Vakuumbiler tilbyr en rekke tjenester til eksplosjonsfarlige miljøer, med den primære rollen å tømme lagringstanker og suge opp søl fra lekkasjeulykker. De har også et av de mest komplekse problemene når det gjelder å beskytte mot elektrostatisk fare på en sikker og repeterbar måte. De behandler og transporterer store mengder flytende brennbare væsker og pulver, ofte under vanskelige omstendigheter når det gjelder å kontrollere forekomsten av brennbare atmosfærer. De opererer på mange forskjellige steder, ofte ved midlertidige arbeidsplasser der det ikke finnes noen overvåkningssystemer, noe som øker risikoen for spenningsgenerering. Kort sagt er risikoen svært høy, og inntil for ikke så lenge siden var alt sjåførene kunne gjøre å koble en passiv jordingsklemme til et metallobjekt (som et tankskall eller rørledning), i håp om at vedkommende kunne jorde lastebilen på en sikker pålitelig måte. Dette ble gjort uten at jordkretsen ble overvåket og uten kunnskap om objektet som ble koblet til klemmen hadde en verifisert sann jordforbindelse (se bilde til høyre).
I dag kan tjenesteleverandører av vakuumbiler og deres kunder bruke lastebilmonterte jordingssystemer som verifiserer en forbindelse til sann jord; overvåke forbindelsen under hele prosessen, gi en visuell indikering på en verifisert jord og automatisk slå av funksjonen hvis jordforbindelsen går tapt under overføringen. På grunn av risikoen ved denne typen operasjon kan en løsning som Earth-Rite® MGV tilby den maksimale beskyttelsen ved å sikre at:
1. Jordingspunktet som lastebilen er koblet til, også er koblet til et sant jordingspunkt.
2. Sjåføren har en visuell indikering på en god statisk jordforbindelse.
3. Forbindelsen mellom lastebilen og det verifiserte jordingspunktet overvåkes kontinuerlig til 10 ohm.
4. Prosessen stoppes hvis jordforbindelsen går tapt, spesielt viktig når sjåføren ikke har en konstant oversikt over indikatorene.
For best passende løsning, forsøk å finne en der dere kan kombinere funksjonene som beskrives i kolonnene til venstre. På det mest grunnleggende nivået bør du unngå å bruke enheter som sveiseklemmer og alligatorklemmer fordi de ikke er utformet med statisk jording i tankene (spesielt for jobber som krever penetrering av et isolerende lag som fargebelegg eller rust). Statiske jordklemmer bør gjennomgå FM-testing for å sikre at de er egnet til bruk i farlige områder. Deretter bør den angitte jordingsløsningen kombinere egenskapene som vises i bildet til venstre.
Valg av sertifisert utstyr for farlige miljøer
Forsøk å finne utstyr som har blitt godkjent i henhold til standarder som reflekterer den nyeste teknologien med hensyn til farlige områder, i samsvar med IECEx og EN-standarder. Det er verdt å merke seg at alle standarder (IEC 60079-standarder for eksplosiv atmosfære) som brukes til å evaluere utstyr for ATEX, produseres av den Internasjonale Elektrotekniske Kommisjonen på CENELECs vegne. Det finnes mange ATEX-sertifiserte enheter, ikke bare jordingsenheter, på markedet i dag, som har blitt godkjent i henhold til standarder som har gått gjennom flere revisjoner eller ikke lenger eksisterer, siden enhetene først ble godkjent.
For eksempel har den nåværende standarden for utstyr i egensikkert utførelse, EN 60079-11 (2012), gjennomgått to revisjoner siden 2002, begge de overskridende revisjonene ble utgitt i henholdsvis 2007 og 2012. Det er svært sannsynlig at et jordingssystem som ble godkjent før 2007 ville trenge å rekonstrueres for å tilsvare kravene i EN 60079-11 i dag.
Oppsummering
Denne guiden vil forhåpentligvis gi deg tilstrekkelig informasjon til å hjelpe deg med å finne en statisk jordingsløsning som passer best for selskapets virksomhet og deres risikoprofil. Grunnlaget for kjøpsspesifikasjonen din bør bygges på:
– Statisk jordingsutstyr som er i samsvar med den nyeste teknologien innen statisk kontroll, nemlig IEC 60079-32-1, CLC/TR: 60079-32-1, NFPA 77 og API RP 2003. – Fastleggelsen av beskyttelsesnivåene du tror vil påvirke risikoen for en elektrostatisk tenning – dette hjelper deg med å identifisere en jordingsløsning som passer best for dine prosesser og operatører.
This article is the copyright of Newson Gale – ©Copyright Newson Gale 2019.
