Artikel ini membahas Norma Belanda Atmosfer Eksplosif (Bagian 36): peralatan non-listrik untuk penggunaan di atmosfer eksplosif. Perhatian diberikan aan metode dan persyaratan dasar, seperti:

  • Laporan Penilaian Bahaya Pengapian dan Analisis Ledakan Debu
  • Pengaruh permukaan panas terhadap penyalaan
  • Percikan sebagai sumber pengapian
  • Pelepasan listrik statis
  • Aturan untuk penandaan peralatan

Para ahli Dinnissen Process Technology siap menjawab semua pertanyaan Anda:

Hubungi Juul Jenneskens 077 467 3555

Laporan Penilaian Bahaya Pengapian dan Analisis Ledakan Debu

Ketika berbicara tentang atmosfer eksplosif, perbedaan antara sumber pengapian potensial dan sumber pengapian yang efektif sangat penting. Sumber pengapian potensial adalah sumber dalam peralatan yang memiliki kemampuan untuk menyalakan atmosfer eksplosif. Sumber pengapian yang efektif, di sisi lain, adalah sumber pengapian yang benar-benar mampu menyalakan atmosfer eksplosif. Oleh karena itu, saat menilai bahaya pengapian, harus dipertimbangkan bahwa sumber-sumber yang tercantum di bawah ini dapat menjadi sumber pengapian potensial maupun efektif:

  • Permukaan panas,
  • Api dan gas panas,
  • Percikan yang dihasilkan secara mekanis,
  • Sumber listrik,
  • Arus bocor,
  • Listrik statis,
  • Petir,
  • Gelombang elektromagnetik dari 10⁴ Hz hingga 3 x 10¹² Hz dari radiasi frekuensi radio,
  • Gelombang elektromagnetik termasuk radiasi optik dari 3 x 10¹¹ Hz hingga 3 x 10¹⁵ Hz,
  • Radiasi pengion,
  • Ultrasuara,
  • Kompresi adiabatik dan gelombang kejut,
  • Reaksi eksotermik, termasuk pembakaran spontan akibat gelombang kejut.

Dinnissen menganalisis dan menguji semua komponen ini dalam Analisis Ledakan Debu (Dust Explosion Analysis, DEA). Secara umum, studi dan penilaian bahaya pengapian semacam ini sering disebut Penilaian Bahaya Pengapian (Ignition Hazard Assessment, IHA). Studi ini mengidentifikasi semua sumber pengapian potensial yang dapat terjadi selama penggunaan normal, kegagalan yang diharapkan, dan kegagalan yang jarang terjadi. Kegagalan yang jarang terjadi adalah kegagalan yang hanya terjadi ketika dua kegagalan independen yang diharapkan terjadi secara bersamaan dan menghasilkan sumber pengapian hanya dalam kombinasi, bukan secara terpisah. Berdasarkan hasil DEA, peralatan diklasifikasikan ke dalam salah satu dari Tingkat Perlindungan Peralatan (Equipment Protection Level, EPL) berikut:

Grup I: Peralatan untuk tambang yang rentan terhadap gas tambang memiliki 2 EPL: Ma dan Mb.

Grup II: Peralatan untuk lokasi dengan atmosfer eksplosif yang disebabkan oleh campuran udara dengan gas, uap, atau kabut. Grup ini memiliki 3 EPL: Ga, Gb, Gc. Selain itu, grup ini dibagi lebih lanjut berdasarkan sifat atmosfer gas eksplosif menjadi: IIA (propana), IIB (etilena), IIC (hidrogen).

Grup III: Peralatan untuk lokasi dengan atmosfer eksplosif yang disebabkan oleh campuran udara dengan zat mudah terbakar lainnya. Grup ini mencakup 3 EPL: Da, Db, Dc. Grup ini juga dibagi lebih lanjut berdasarkan sifat atmosfer debu eksplosif menjadi: IIIA (cocok untuk partikel debu yang mudah terbakar), IIIB (cocok untuk partikel debu yang mudah terbakar dan debu yang tidak konduktif), IIIC (cocok untuk partikel debu yang mudah terbakar, debu tidak konduktif, dan debu konduktif).

Peralatan yang lulus Penilaian Bahaya Pengapian (IHA) dan dikonfirmasi tidak menghasilkan sumber pengapian yang efektif selama penggunaan normal dapat diklasifikasikan sebagai EPL Gc atau Dc. Jika investigasi menunjukkan bahwa peralatan tidak mengandung sumber pengapian yang efektif selama penggunaan normal maupun dalam kondisi kegagalan yang diharapkan, maka peralatan tersebut termasuk dalam kategori EPL Mb, Gb, atau Db. Jika terbukti bahwa selain dalam penggunaan normal dan kegagalan yang diharapkan, tidak ada kemungkinan sumber pengapian yang efektif selama kegagalan yang jarang terjadi, maka peralatan masuk ke dalam kategori EPL Ga atau Da. Tergantung pada EPL peralatan, mitigasi dapat diterapkan pada sumber pengapian potensial mana pun untuk lebih mengurangi kemungkinan menjadi sumber pengapian yang efektif.

Laporan Penilaian Bahaya Pengapian atau DEA mencakup setidaknya hal-hal berikut:

  • Informasi dasar seperti deskripsi peralatan dan bahan,
  • Bahaya yang diidentifikasi dan penyebabnya,
  • Investigasi terhadap bahaya pengapian,
  • Cara menghilangkan atau meminimalkan bahaya pengapian,
  • Hasil penilaian bahaya pengapian yang definitif dan alasan untuk hasil ini,
  • Bahaya lain yang memerlukan tindakan,
  • EPL sebagai hasilnya dan batasan yang diperlukan terkait dengan keselamatan.

Instalasi dan mesin yang diproduksi oleh Dinnissen terutama termasuk dalam Grup II dan III. Sebanyak 90% produk yang diproses dalam mesin Dinnissen termasuk dalam kategori IIIB. Oleh karena itu, mulai sekarang, hanya kondisi Grup II dan III yang akan dibahas.

Explosieve atmosferen_Bliksem als ontstekingsbron.jpg

Petir sebagai sumber penyulutan

Pengaruh permukaan panas terhadap penyalaan

Saat menilai kemungkinan masalah pengapian, perhatian khusus juga diberikan pada permukaan panas. Permukaan ini dapat menyebabkan pengapian jika bersentuhan dengan atmosfer eksplosif. Bahkan lapisan debu atau zat padat yang mudah terbakar yang bersentuhan dengan permukaan panas dan menyala sendiri dapat menjadi sumber pengapian. Suhu permukaan maksimum dari setiap bagian secara individual menentukan apakah bagian tersebut menjadi sumber pengapian atau tidak.

Dalam menangani permukaan panas, peralatan grup II harus:

  • Diklasifikasikan dalam kelas suhu yang bergantung pada suhu permukaan maksimum, seperti yang ditunjukkan dalam tabel di bawah ini. Suhu permukaan maksimum tidak boleh melebihi batas yang ditunjukkan dalam tabel.
  • Didefinisikan berdasarkan suhu permukaan maksimum.
  • Jika diperlukan, hanya digunakan dalam atmosfer gas eksplosif tertentu yang menjadi tujuan penggunaannya. Suhu permukaan maksimum tidak boleh melebihi suhu pengapian otomatis dari atmosfer gas eksplosif tersebut.
Kelas suhuSuhu permukaan maksimum ℃
T1≥ 450
T2≥ 300
T3≥ 200
T4≥ 135
T5≥ 100
T6≥ 85
Jenis gasSuhu pengapian ℃  Kelas suhu
Gas alam670T1
Metana595T1
Karbon sulfur90T6
Bensin220T3

Ketika campuran gas atau awan debu bersentuhan dengan suatu objek yang memiliki suhu lebih besar dari atau sama dengan suhu pengapian gas atau debu yang mudah terbakar, pengapian dapat terjadi.

Tabel di atas menunjukkan beberapa contoh gas beserta suhu pengapiannya. Suhu pengapian ini menentukan kelas suhu.

Jika kita mempertimbangkan kondisi untuk grup III terkait permukaan panas, maka berlaku hal berikut:

  • Jika tidak ada lapisan debu, suhu permukaan maksimum yang ditentukan tidak boleh melebihi suhu permukaan maksimum yang ditetapkan.
  • Jika lapisan debu perlu diperhitungkan, suhu permukaan maksimum juga dapat ditentukan untuk ketebalan lapisan debu tertentu (TL) di sekitar semua sisi peralatan.
  • Suhu permukaan maksimum yang tertera pada peralatan harus mencerminkan suhu permukaan maksimum yang sebenarnya.

Dalam kondisi tertentu, pelepasan listrik statis dapat terjadi dan menimbulkan bahaya kebakaran.

Percikan sebagai sumber pengapian

Percikan juga dapat menjadi sumber pengapian. Percikan muncul akibat gesekan, benturan, atau proses keausan di mana partikel kecil terpisah dari material padat dan menjadi panas akibat energi yang digunakan dalam proses tersebut. Percikan ini dapat menyalakan gas yang mudah terbakar, uap, dan campuran debu/udara tertentu. Selain itu, percikan dapat menyebabkan lapisan debu membara saat mendarat di atasnya, yang juga dapat menjadi sumber pengapian bagi atmosfer eksplosif. Namun, benturan tunggal antara bagian logam yang dapat menghasilkan percikan tidak dianggap sebagai sumber pengapian potensial jika salah satu dari kombinasi kondisi berikut terpenuhi:

1. Jika kecepatan benturan kurang dari 1 m/s dan energi benturan potensial maksimum kurang dari 500 J serta:

  • Aluminium, titanium, dan magnesium dalam kombinasi dengan baja feritik tidak digunakan, atau
  • Aluminium dalam kombinasi dengan baja tahan karat atau aluminium hanya digunakan jika baja tahan karat tidak dapat berkarat dan tidak ada partikel besi oksida atau karat yang dapat tertinggal di permukaan, atau
  • Baja keras dalam kombinasi dengan baja keras tidak digunakan, atau
  • Baja keras tidak digunakan jika dapat memengaruhi granit.

Atau

2. Jika kombinasi logam yang tidak menghasilkan percikan digunakan dan kecepatan benturan kurang dari atau sama dengan 15 m/s serta energi potensial maksimum kurang dari 60 J untuk atmosfer gas/uap atau kurang dari 125 J untuk atmosfer debu.

Percikan yang disebabkan oleh benturan dari benda yang bertabrakan tidak perlu dianggap sebagai sumber pengapian yang efektif jika kecepatan benturan kurang dari 15 m/s dan energi potensial maksimum lebih kecil dari nilai yang tercantum dalam tabel di bawah ini. Tabel ini memberikan panduan dalam menentukan apakah sumber pengapian potensial dapat menjadi sumber pengapian yang efektif atau tidak. Jika benturan memiliki konsumsi energi lebih rendah dari yang tercantum dalam tabel, maka tidak ada sumber pengapian yang efektif. Sebaliknya, jika energi melebihi nilai dalam tabel, hal ini tidak secara otomatis berarti bahwa sumber pengapian segera menjadi sumber yang efektif. Penilaian Bahaya Pengapian harus menunjukkan bahwa kemungkinan terjadinya benturan cukup rendah dan tidak menimbulkan bahaya.

Batas energi untuk benturan tunggal - untuk EPL Ga

GrupLogam yang tidak menghasilkan percikanMaterial lainnya
ICC60 J5 J (Hidrogen)
3 J (Hidrokarbon termasuk asetilena))
IIB125 J10 J
IIA125 J20 J

Batas energi untuk benturan tunggal - untuk EPL Gb

GrupLogam yang tidak menghasilkan percikanMaterial lainnya
ICC125 J10 J
IIB250 J20 J
IIA500 J40 J

Batas energi untuk benturan tunggal - untuk EPL Gc

GrupLogam yang tidak menghasilkan percikanMaterial lainnya
ICC250 J20 J
IIB500 J40 J
IIA500 J80 J

Batas energi untuk benturan tunggal - untuk EPL Da, Db, dan Dc

EPLLogam yang tidak menghasilkan percikanMaterial lainnya
Da125 J20 J
Db en Dc500 J80 J

Namun, ada beberapa peringatan yang perlu diperhatikan mengenai tabel ini. Kriteria dalam Tabel 3, 4, dan 5 tidak berlaku untuk atmosfer dengan gas mudah terbakar seperti karbon disulfida, karbon monoksida, dan etilen oksida. Selain itu, untuk Tabel 6, nilai-nilai ini tidak berlaku untuk zat piroteknik eksplosif atau zat yang dapat terurai sendiri yang berada di luar cakupan standar yang relevan.

Logam yang tidak menghasilkan percikan meliputi tembaga, seng, timah, timbal, perunggu, dan beberapa jenis kuningan. Ini adalah contoh logam non-ferrous dengan konduktivitas termal tinggi dan yang sulit teroksidasi. Hanya jika digunakan dalam kombinasi dengan material yang memiliki kekerasan sangat tinggi, logam-logam ini dapat menghasilkan percikan.

Explosieve atmosferen_Symbool statische electriciteit.jpg

Pelepasan listrik statis

Explosieve atmosferen_Geschikt m.jpg

Pemilihan material yang sesuai seperti baja tahan karat

Pelepasan listrik statis

Dalam kondisi tertentu, pelepasan listrik statis dapat terjadi dan menjadi bahaya kebakaran. Pelepasan dari bagian konduktif yang terisolasi dan bermuatan dapat dengan mudah menghasilkan percikan yang mudah terbakar. Selain itu, bagian yang terbuat dari material non-konduktif, seperti banyak jenis plastik, dapat menyebabkan pelepasan kuas. Dalam beberapa kasus, muatan kuas ini juga dapat menyebar, seperti selama proses pemisahan cepat atau dengan kombinasi material konduktif dan non-konduktif. Pelepasan kuas yang menyebar ini terjadi akibat pengisian muatan yang efisien pada lapisan non-konduktif atau lapisan pelapis lainnya pada permukaan logam. Hal ini dapat dicegah dengan memastikan tegangan tembus pada lapisan lebih kecil dari 4 kV atau dengan menghindari mekanisme pengisian lainnya yang lebih kuat dari gesekan manual pada permukaan.

Pelepasan titik dan pelepasan seperti petir tidak dianggap sebagai sumber pengapian karena pelepasan titik tidak berbahaya bagi atmosfer eksplosif dan pelepasan seperti petir belum pernah diamati dalam awan bermuatan dengan skala yang ditemukan dalam operasi industri. Sebaliknya, pelepasan kerucut dari material curah dapat terjadi dan dianggap sebagai sumber pengapian. Tergantung pada energi pelepasan, pelepasan kerucut curah dapat menyalakan atmosfer eksplosif seperti halnya pelepasan kuas dan percikan. Pelepasan dada dapat menyalakan hampir semua atmosfer gas eksplosif, tetapi tidak zat yang mudah terbakar (tergantung pada energi pengapian minimumnya) ketika tidak ada gas atau uap yang mudah terbakar.

Kondisi yang berbeda berlaku untuk grup II dan III terkait listrik statis. Peralatan dan komponen grup II yang dapat bermuatan elektrostatik harus dirancang sedemikian rupa sehingga dapat menghindari pengapian akibat pengisian elektrostatik selama penggunaan, pemeliharaan, dan pembersihan. Hal ini dapat dicapai dengan:

  • Pemilihan material yang sesuai
  • Ukuran, bentuk, dan desain yang mencegah terbentuknya muatan elektrostatik berbahaya
  • Pembatasan permukaan. Ini berlaku untuk setiap bagian dari peralatan yang mengandung bagian non-konduktif yang dapat bermuatan elektrostatik, dengan ketentuan bahwa pelepasan kuas tidak dapat menyebar
  • Material non-konduktif dalam peralatan dilapisi dengan logam yang di-grounding atau permukaan konduktif lainnya
  • Jika bahaya pengapian akibat pelepasan listrik tidak dapat dihindari melalui desain peralatan, maka penandaan harus mencakup simbol X dan label peringatan

Dalam peralatan grup III, pelepasan kuas tidak dapat menyalakan atmosfer debu eksplosif. Oleh karena itu, tidak ada aturan mengenai ketebalan permukaan atau pelapis yang diperlukan untuk mencegah pelepasan kuas yang menyebar.

Explosieve atmosferen_Machineplaat.jpg

Pelat mesin Dinnissen

Aturan untuk penandaan peralatan

Setelah Penilaian Bahaya Pengapian atau DEA selesai dilakukan, peralatan diberi label dengan informasi berikut:

  • Nama produsen atau merek dagang terdaftar
  • Jenis identifikasi produsen
  • Simbol Ex
  • Huruf "h"
  • Jika diperlukan, simbol grup peralatan I, II, atau III termasuk subdivisi tambahan (IIA, IIB, dll.). Jika peralatan dirancang khusus untuk digunakan pada gas tertentu, rumus kimia atau nama gas harus dicantumkan dalam tanda kurung pada label
  • Untuk peralatan grup II, terdapat simbol yang menunjukkan kelas suhu dan/atau suhu permukaan maksimum dalam derajat Celsius
  • Untuk peralatan grup II, suhu permukaan maksimum dicantumkan dalam derajat Celsius, diawali dengan huruf T (T90 ℃)
  • Jika diperlukan, kategori EPL: Ma, Mb, Ga, Gb, Gc, Da, Db, atau Dc
  • Jika diperlukan, tanda suhu lingkungan
  • Nomor seri
  • Nama penerbit sertifikat
  • Jika ada persyaratan penggunaan khusus, simbol X.
Juul Jenneskens

Nama: Juul Jenneskens
Penasihat

Jangan ragu untuk menghubungi kami jika Anda memiliki pertanyaan mengenai topik ini. Saya dan rekan-rekan saya siap membantu Anda!

Hubungi Juul Jenneskens 077 467 3555 [email protected]

Apakah Anda ingin meminta konsultasi langsung?