Účinná ochrana před požáry a explozemi u obráběcích strojů

Jelikož dochází k nehodám a ohrožení osob u obráběcích strojů, vzrostla silně senzibilita a zájem o opatření pro ochranu proti ohrožení požárem a explozí. Rovněž evropská snaha o harmonizaci přispívá k odstraňování obchodních překážek tím, že se stanovily pro všechny evropské výrobce strojů stejné požadavky na bezpečnostní zařízení.

Výrobci strojů jakož i provozovatelé strojních systémů instalují v centrech opracování nová zařízení nebo dodatečné vybavení bezpečnostních systémů podle aktuálního stavu techniky. Dále pak představují evropské a národní předpisy zásadní nutnost opatření proti škodám způsobeným požárem a explozemi v rámci „strojní směrnice“ schválené podle národního zákona a evropské normy týkající se tohoto tématu.

Výrobce stroje je podle předpisů strojní směrnice povinen pamatovat na ochranná opatření a závazně potvrzovat splnění stávajících norem bezpečnosti s odpovědností sám za sebe potvrzením konformity a umístěním značky CE.

Zde je třeba respektovat hlavně následující evropské normy:

• ČSN EN 292 /1+2 Bezpečnost strojních zařízení
• ČSN EN 1127 /1 Výbušná prostředí
• ČSN EN 1050 Bezpečnost strojních zařízení
• ČSN EN 13478 Bezpečnost strojních zařízení – Požární prevence
• Direktiva 94/4/ES
• Direktiva 1999/92/ES

OBRÁBĚNÍ OCELI S OLEJEM JAKO CHLADÍCÍM MAZADLEM

Ohrožení při obráběcích procesech jako broušení, vyvrtávání (hlubokých děr), soustružení, frézování atd. spočívá v podstatě v použití olejů jako chladících mazadel (KSS). Rotací na hnacím vřetenu s vysokou nárazovou rychlostí oleje se tento jemně rozpráší – vzniká olejová mlha. Jelikož je použití olejů ve strojírenství stále častější, roste také poptávka po technických a ekonomicky optimalizovaných ochranných opatřeních.

V případě „nehody“ se při dostatečné zápalné energii olejová mlha zapálí – dojde k vzplanutí nebo k prudké explozi. Aby se zabránilo porušení stroje a možnému poranění osob nárůstem tlaku, musí nýt instalováno dostatečně dimenzované zařízení pro odlehčení tlaku. Při havárii může dojít k destruktivnímu nárůstu tlaku uvnitř stroje jako výsledek vysoké teploty, která vzniká při prudkém zahoření olejové mlhy, která se uvnitř stroje nachází.

OBRÁBĚNÍ SLITIN LEHKÝCH KOVÚ (Mg), HLINÍK (AI), TITAN (Ti) S OLEJEM JAKO CHLADICÍM MAZADLEM

Ohrožení při obrábění materiálů obsahujících lehké kovy je pokud jde o možné exploze a požáry olejů srovnatelné s tím, co bylo výše popsáno. Jinak se však chová systém v průběhu požáru. V důsledku možnosti zapálení vlastních kovových částic (třísky, hoblovačky, špony), které se ve stroji hodně usazují, vzniká riziko požáru kovu (požár rozžhaveného kovu). Je třeba za všech okolností zabránit takovému požáru, protože tyto požáry lze hasit automatickými protipožárními zařízeními pouze za určitých předpokladů. Pro koncepci ochrany je v tomto případě rozhodující rychlost detekce ohně a hašení. Zároveň se nesmí přehlédnout fakt, že dopravníky štěpin a cirkulace oleje jsou místa s velkým potenciálem nebezpečí požáru. V těchto místech je nutné provést konstrukční opatření tak, aby se zabránilo nekontrolovatelnému číření požáru.

OBRÁBĚNÍ OCELI NEBO SLITIN LEHKÝCH KOVŮ ZA SUCHA

Obrábění za sucha vede ke vzniku velmi horkých štěpin. Tím vzniká vysoké nebezpečí požáru. Díky nasátému jemnému prachu navíc existuje reálné riziko exploze ve filtru, takže z bezpečnostního hlediska se riziko přesouvá ze stroje na filtr.

Koncepce ochrany:

Před veškerým plánováním ohledně aplikovatelné bezpečnostní techniky by se měla vyčerpat následující bezpečnostní opatření:

• Zabránit tvorbě explozních směsí olejové mlhy se vzduchem nebo prachu se vzduchem
• Zabránit účinným tj. energeticky bohatým zápalným zdrojům
• Volit chladící mazadlo z hlediska viskozity, bodu vzplanutí a objemového proudu/výkonnosti
• Dbát na bezpečnou konstrukci strojů
• Programovat pracovní procesy

AUTOMATICKÁ HASICÍ ZAŘÍZENÍ A BEZPEČNOSTNÍ KOMPONENTY

• Klapky pro uvolnění tlaku

 Strojní směrnice vyžaduje účinná opatření proti účinkům exploze. Jelikož však dochází k nárůstu tlaku v důsledku exploze v milisekundách, v tomto čase není možné nasadit hasicí zařízení pro obráběcí stroje bez způsobení škody, instalují se pro uvolnění explozního tlaku protiexplozní klapky s plamenným absorberem.

• Hasicí zařízení

 Stupeň nebezpečí vzniku požáru se určuje podle seznamu používaných hořlavých látek. Pravděpodobnost vzniku požáru a jeho následky se stanoví spolu s předpokládanými zápalnými zdroji. Existuje-li tedy riziko vzniku požáru, je nutné omezit rozsah možných škod. Vzniku a šíření požáru je možno čelit zabezpečením obráběcího stroje použitím spolehlivých protipožárních prvků. Nejvyšším stupněm této ochrany je automatický systém technologického hašení, integrovaný přímo do obráběcího stroje. Jeho použitím se eliminuje chyba lidského činitele a zároveň se spolehlivě chrání strojní zařízení již při výskytu primární iniciace.

Schéma:

1. Teplotní detektor
2. Detektor UV záření
3. Elektroústředna
4. Světelná signalizace
5. Zvuková signalizace
6. Tlačítko manipulace obsluhy
7. Láhev s hasivem
8. Rychlootevírací ventil láhve
9. Hasicí hubice
10. Hasicí hubice

Automatický systém hašení obráběcího stroje se skládá z následujících prvků:

• detekční systém (plamenné a tepelné detektory)
• ústředna s centrálním hlásičem požáru a blokací funkcí stroje
• láhev s hasícím médiem
• rozvody a hasicí hubice pro rozptýlení hasiva do chráněného prostoru

 Závěrem nezbývá než upozornit na nutnost realizace a dodržování základních zásad požární a výbuchové prevence rovněž v oblasti povrchových úprav – strojních zařízení. Ignorování dané koncepce může, a tyto případy existují i v ne příliš vzdálené minulosti u nás, způsobit nejen přímé vysoké materiální ztráty a následné oslabení pozic na současném trhu, ale i nebezpečně ohrozit zdraví pracovníků. Navíc je třeba používat osvědčené systémy a systémy požární ochrany odzkoušeného přímo v provozu mnoha firem, jejichž funkčnost je prokazatelně platná příslušnými certifikáty autorizovaných zkušeben. Jen tak lze předejít haváriím většího rozsahu a eliminovat riziko vzniku požáru či dokonce výbuchu na nejnižší možnou míru.

ZDROJ:
Štroch, Petr. Účinná ochrana před požáry a explozemi u obráběcích strojů. Technik, č. 4 (2004), s. 8 - 9.