odzież w strefie zagro wybuchem.pdf

BEZPIECZEŃSTWO PRACY 2/2008

Ocena odzie¿y przeznaczonej do u¿ytkowania

dr AGNIESZKA KURCZEWSKA

Centralny Instytut Ochrony Pracy

– Pañstwowy Instytut Badawczy

w strefie zagro¿enia wybuchem

W artykule omówiono metodê badania s³u¿¹c¹ do pomiaru zaniku ³adunku oraz uregulowania prawne i zasady

oceny materia³ów, a tak¿e odzie¿y antyelektrostatycznej przeznaczonej do u¿ytkowania w strefie zagro¿enia

wybuchem.

Evaluation of clothing for use in an explosive atmosphere zone

This article discusses a test method for measuring charge decay. It also presents regulations and criteria of clas-

sification of antielectrostatic materials and protective clothing for use in explosive atmosphere.

wy³adowania iskrowe z powierzchni cia³a

cz³owieka s¹ bardzo niebezpieczne, gdy¿

mog¹ byæ przyczyn¹ wypadków, awarii,

a nawet powa¿nych katastrof. Dlatego te¿

bardzo wa¿na jest w³aściwa ocena mate-

ria³ów na odzie¿ oraz samych wyrobów

odzie¿owych przeznaczonych do noszenia

w strefie zagro¿enia wybuchem. Jest to za-

gadnienie, budz¹ce wiele dyskusji z uwagi

na ró¿norodnośæ metod badañ i w zwi¹zku

z tym ró¿ne kryteria oceny w³aściwości an-

tyelektrostatycznych materia³ów na odzie¿

ochronn¹.

Zgodnie z dyrektyw¹ 89/686/EWG

środki ochrony indywidualnej przewidziane

do u¿ytku w strefie zagro¿enia wybuchem

powinny byæ tak zaprojektowane i wy-

konane, aby nie mog³y byæ źród³em iskry

lub ³uku elektrycznego spowodowanych

elektryczności¹ statyczn¹ lub uderzeniem

i mog¹cych spowodowaæ zap³on mieszanki

wybuchowej.

W Unii Europejskiej powsta³y trzy

i w chwili obecnej jedyne znormalizowane

i zharmonizowane z dyrektyw¹ 89/686/

Miejsca, gdzie wystêpuje atmosfera

wybuchowa, s¹ szczególnie groźne z punk-

tu widzenia potencjalnych zagro¿eñ dla

pracownika. Elektrycznośæ statyczna mo¿e

stanowiæ istotne źród³o zap³onu w strefie

zagro¿enia wybuchem, co mo¿e prowadziæ

do wielu ciê¿kich wypadków przy pracy,

w tym o skutkach śmiertelnych. Konieczna

jest wiêc zarówno ochrona cz³owieka, jak

i środowiska pracy. Problem elektryczności

statycznej dotyczy przede wszystkim:

a) przemys³u chemicznego, w tym petro-

chemicznego (naftowego), przetwórstwa

tworzyw sztucznych,

b) przemys³u wydobywczego,

c) produkcji i transportu niebezpiecznych

substancji,

d) gazowni i elektrowni.

Dyrektywa ramowa 89/391/EWG [1]

i wprowadzaj¹cy j¹ do prawodawstwa

polskiego Kodeks pracy nak³ada na praco-

dawcê odpowiedzialnośæ za zapewnienie

pracownikom bezpieczeñstwa i ochrony

zdrowia. Zgodnie z dyrektyw¹ szczegó-

³ow¹ 89/656/EWG [2] i wdra¿aj¹cym

j¹ rozporz¹dzeniem ministra pracy i polityki

socjalnej z dnia 26 września 1997 r. w spra-

wie ogólnych przepisów bezpieczeñstwa

i higieny pracy [3], je¿eli nie jest to mo¿liwe

za pomoc¹ środków technicznych, w tym

środków ochrony zbiorowej i organiza-

cyjnych, nale¿y stosowaæ środki ochrony

indywidualnej spe³niaj¹ce wymagania

dyrektywy 89/686/EWG z dnia 21 grudnia

1989 r. [4] przeniesionej do prawa polskie-

go rozporz¹dzeniem ministra gospodarki

z dnia 21 grudnia 2005 r. w sprawie zasad-

niczych wymagañ dla środków ochrony

indywidualnej (DzU nr 259, poz. 2173) [5].

Istotne jest, aby środki te nie stanowi³y

zagro¿enia, bowiem ubranie z materia³u

elektryzuj¹cego siê mo¿e powodowaæ

jego naelektryzowanie, a w konsekwencji

niebezpieczne naelektryzowanie cia³a

cz³owieka. Elektryzowanie materia³u mo¿e

powstaæ na skutek kontaktu lub kontaktu

i tarcia materia³u odzie¿y z elementami

zewnêtrznymi b¹dź przy zdejmowaniu

odzie¿y w wyniku jej tarcia o bieliznê [6].

Wy³adowania elektrostatyczne z naelek-

tryzowanych w ten sposób powierzchni

cia³a cz³owieka lub materia³u mog¹ wy-

stêpowaæ jako wy³adowania iskrowe lub

snopi¹ce, co w przypadku, gdy energia

wy³adowania jest wiêksza od energii

zap³onu atmosfery wybuchowej, mo¿e

staæ siê źród³em zap³onu w strefie zagro-

¿enia wybuchem. Wysokoenergetyczne

Fot. Stanowisko badawcze wg PN-EN 1149-3:2007: komora antystatyczna z zaznaczon¹ elektrod¹ pola oraz

elektrod¹ pomiarow¹

Photo. A test stand according to EN 1149-3:2004: an antistatic chamber with a field electrode and a field measuring

probe

BEZPIECZEŃSTWO PRACY 2/2008

EWG [2] metody badawcze. Dwie z nich PN

EN 1149-1:2008 [7] i PN-EN 1149-2:1999/

Ap1:2001 [8] dotycz¹ wyznaczania rezy-

stywności elektrycznej powierzchniowej

i skrośnej materia³ów, a trzecia PN EN 1149-

-3:2007 [9] dotyczy pomiaru czasu zaniku

³adunku wywo³anego metod¹ indukcyjn¹.

Zosta³a ona opracowana do badania ma-

teria³ów niejednorodnych, w tym z przêdz¹

z rdzeniem przewodz¹cym, których re-

zystywnośæ elektryczna jest du¿a, a które

uznawane s¹ za nieelektryzuj¹ce siê b¹dź

maj¹ce zdolnośæ szybkiego rozpraszania

³adunku i s¹ dopuszczane do stosowania

w strefie zagro¿enia wybuchem. Na temat

tej metody trwaj¹ jednak ci¹g³e dyskusje

w kontekście jej odniesienia do warunków

rzeczywistych.

Na fot. zosta³o przedstawione stanowisko

badawcze zbudowane w CIOP-PIB zgodne

z wymaganiami normy PN EN 1149-3:2007.

Tu¿ pod znajduj¹c¹ siê w p³aszczyźnie

poziomej badan¹ próbk¹ umieszcza siê,

bez stykania siê z ni¹, elektrodê wytwa-

rzaj¹c¹ pole elektryczne. Do tej elektrody,

przyk³ada siê skokowo wysokie napiêcie

1200 + 50 V. Nad elektrod¹ umieszczona

jest „sonda do pomiaru pola” do³¹czona

do wzmacniacza ³adunku. Sygna³ z wyjścia

wzmacniacza, bêd¹cy wprost proporcjo-

nalny do oddzia³ywania pola elektrycznego

na sondê, rejestrowany i archiwizowany

jest za pomoc¹ oscyloskopu zintegrowanego

z komputerem. Jeśli próbka jest przewo-

dz¹ca lub zawiera elementy przewodz¹ce,

indukowany jest w niej ³adunek o polaryzacji

przeciwnej do polaryzacji elektrody wytwa-

rzaj¹cej pole. Pole od tej elektrody oddzia³uje

na elementy przewodz¹ce, a wypadkowe

pole E r jest zredukowane w sposób, który

jest charakterystyk¹ badanego materia³u.

Za pomoc¹ sondy mierzy siê procentowe

os³abienie pola po drugiej stronie próbki

w stosunku do pola bez próbki E max . Je¿eli

materia³ jest czystym dielektrykiem, sygna³

napiêciowy bêdzie taki, jakby nie by³o ¿adne-

go materia³u. Je¿eli natomiast dany materia³

wykazuje jak¹ś przewodnośæ, pole bêdzie

mniejsze od tego bez materia³u i w miarê

up³ywu czasu bêdzie maleæ.

Tê zmianê pola stosuje siê do wyznacze-

nia czasu po³owicznego zaniku t 50 , tj. czasu,

w jakim mierzone pole maleje o po³owê

w stosunku do swojej pocz¹tkowej wartości

(bez materia³u) E max i wspó³czynnika ekrano-

wania S, (S = 1 – E r /E max ), tj. stopnia, w jakim

pole jest pocz¹tkowo redukowane w stosun-

ku do pola bez materia³u E max . Pomiar odbywa

przynajmniej

po jednej stronie materia³u badanego

wg PN EN 1149-1:2008

W przypadku materia³ów zawieraj¹cych

przêdzê elektroprzewodz¹c¹ w postaci rów-

noleg³ych nitek lub siatki, odleg³ośæ miêdzy

nitkami elektroprzewodz¹cymi w jednym

kierunku nie powinna przekraczaæ 10 mm

dla ka¿dego elementu odzie¿y.

Dokument ten określa równie¿ wyma-

gania odnośnie konstrukcji odzie¿y. Odzie¿

rozpraszaj¹ca ³adunek elektryczny powinna

pokrywaæ ca³e cia³o w czasie jej u¿ytkowa-

nia, w tym równie¿ podczas wykonywania

standardowych czynności i pochylania siê.

Jednocześnie nie powinna ograniczaæ wy-

konywania ruchów, nawet gdy jest zapiêta

zgodnie z zaleceniami producenta. Je¿eli

odzie¿ wykonana jest z uk³adu materia³ów,

materia³ antyelektrostatyczny powinien

stanowiæ jej zewnêtrzn¹ warstwê. Zapiê-

cia z materia³ów elektroprzewodz¹cych,

np. zamki b³yskawiczne, guziki, zatrzaski

mog¹ byæ stosowane pod warunkiem,

¿e s¹ przykryte materia³em antyelektrosta-

tycznym.

Producent odzie¿y antyelektrostatycz-

nej ma obowi¹zek do³¹czenia do wyrobu

instrukcji zawieraj¹cej tak¿e nastêpuj¹ce

informacje:

•

przebywaj¹c w strefie zagro¿enia

wybuchem lub w pobli¿u materia³ów ³atwo

palnych, pracownik nie mo¿e zdejmowaæ

odzie¿y antyelektrostatycznej

•

jak prawid³owo zapinaæ i nosiæ odzie¿

w³aściwości antyelektrostatyczne

odzie¿y mog¹ ulec zmianie w czasie jej u¿yt-

siê w atmosferze o temperaturze 23 + 1 °C

i wilgotności wzglêdnej 25 + 5%.

Wymagania dla materia³ów na odzie¿

antyelektrostatyczn¹, badanych metodami

podanymi w serii norm PN EN 1149, zosta³y

sformu³owane w projekcie normy Final Draft

pr EN 1149-5:2006 [10]. Wymagania dotycz¹

równie¿ sposobu oznakowania odzie¿y

i treści instrukcji producenta. Zgodnie z wy-

maganiami zawartymi w tym projekcie ma-

teria³ klasyfikowany jest jako rozpraszaj¹cy

³adunek elektryczny, gdy:

• t 50 < 4 s lub S > 0,2, gdzie: t 50 – czas po-

³owicznego zaniku ³adunku wytworzonego

na materiale metod¹ indukcyjn¹, S – wspó³-

czynnik ekranowania, S = 1 – E R /E max

E max – natê¿enie pola elektrycznego bez

badanej próbki

E R – pole mierzone po drugiej stronie

próbki materia³u

• rezystancja powierzchniowa jest mniej-

sza lub równa 2,5 x 10 9

•

BEZPIECZEŃSTWO PRACY 2/2008

kowania (poprzez zabrudzenie, uszkodzenie,

pranie)

•

s¹ miarodajne metody oceny materia³ów

na odzie¿ antyelektrostatyczn¹, które

powinny pozwoliæ na ocenê, czy noszenie

odzie¿y wykonanej z tych materia³ów mo¿e

powodowaæ takie naelektryzowanie odzie¿y

i cia³a cz³owieka, które narusza³oby spe³-

nienie podstawowych wymagañ ochrony

przed elektryczności¹ statyczn¹ wg PN-E-

-05204 [12].

Obecnie nie ma opracowanych oddziel-

nych dokumentów odnosz¹cych siê do rê-

kawic antyelektrostatycznych, ochron oczu

i twarzy czy te¿ sprzêtu chroni¹cego przed

upadkiem z wysokości. Je¿eli w strefie zagro-

¿enia wybuchem jest konieczna ochrona r¹k,

wówczas w odniesieniu do rêkawic stosuje

siê te same wymagania co wobec odzie¿y

antyelektrostatycznej. Bardzo jasno określo-

ne s¹ natomiast wymagania dla obuwia.

Na stanowiskach pracy, na których

mo¿e wyst¹piæ atmosfera wybuchowa

powinno byæ stosowane obuwie przewo-

dz¹ce o rezystancji elektrycznej w zakresie

od 0 do 100 k

powiedniej ochrony na mo¿liwie najwy¿szym

poziomie. Czêści i materia³y u¿yte do produk-

cji środków ochrony indywidualnej, ³¹cznie

z produktami ich rozk³adu, nie mog¹ nie-

korzystnie wp³ywaæ na zdrowie lub higienê

u¿ytkownika. Ka¿da czêśæ danego środka

ochrony indywidualnej maj¹ca kontakt lub

te¿ taka, która potencjalnie mo¿e mieæ

kontakt z u¿ytkownikiem w czasie noszenia,

musi byæ g³adka, pozbawiona ostrych brze-

gów, wystêpów, które mog³yby powodowaæ

nadmierne podra¿nienie lub zranienie.

w atmosferze wzbogaconej w tlen

odzie¿ rozpraszaj¹ca ³adunek elektryczny

nie mo¿e byæ stosowana bez wcześniejszej

konsultacji z pracownikiem s³u¿by bhp

(specjalist¹).

Zgodnie z wymaganiami dokumentu

Final Draft pr EN 1149-5:2006 [10] w stre-

fie zagro¿enia wybuchem, wzbogaconej

w tlen lub w pobli¿u materia³ów ³atwo pal-

nych, pracownik powinien byæ uziemiony

bezpośrednio lub przez obuwie elektro-

przewodz¹ce (opór up³ywu powinien byæ

mniejszy ni¿ 10 5

) zgodnie z PN EN ISO

PIŚMIENNICTWO

[1] Dyrektywa Rady 89/391/EWG z dnia 12 czerwca

1989 r. w sprawie wprowadzenia środków w celu

poprawy bezpieczeñstwa i zdrowia pracowników

w miejscu pracy

[2] Dyrektywa Rady 89/656/EWG z dnia 30 listopada

1989 r. w sprawie minimalnych wymagañ w dziedzinie

bezpieczeñstwa i ochrony zdrowia pracowników

korzystaj¹cych z wyposa¿enia ochrony osobistej

(trzecia dyrektywa szczegó³owa w rozumieniu art.

16 ust.1 dyrektywy 89/391/EWG)

[3] Rozporz¹dzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej

z dnia 26 września 1997 r. w sprawie ogólnych przepi-

sów bezpieczeñstwa i higieny pracy (t.j. DzU z 2003 r.

nr 169, poz. 1650)

[4] Dyrektywa Rady 89/686/EWG z 21 grudnia

1989 w sprawie ujednolicenia przepisów prawnych

pañstw cz³onkowskich UE w zakresie środków ochrony

indywidualnej

[5] Rozporz¹dzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 grud-

nia 2005 r. w sprawie zasadniczych wymagañ dla środ-

ków ochrony indywidualnej (DzU nr 259, poz. 2173)

[6] J. M. Kowalski, M. Wróblewska Przes³anki dla

praktycznej oceny w³aściwości antyelektrostatycznych

odzie¿y ochronnej. Materia³y EL-Tex 2006

[7] PN EN 1149-1: 2008 Odzie¿ ochronna. W³aściwości

elektrostatyczne. Czêśæ 1: Metoda badania do pomiaru

rezystywności powierzchniowej

[8] PN EN 1149-2:1999/Ap1:2001 Odzie¿ ochronna.

W³aściwości elektrostatyczne. Metoda badania rezy-

stancji skrośnej

[9] PN EN 1149-3:2007 Odzie¿ ochronna. W³aściwości

elektrostatyczne. Czêśæ 3: Metody badañ do pomiaru

zaniku ³adunku

[10] Final Draft pr.EN 1149-5:2006 Odzie¿ ochronna.

W³aściwości elektrostatyczne . Czêśæ 5: Wymagania

[11] PN-EN ISO 20345:2007 Środki ochrony indywidu-

alnej – Obuwie bezpieczne

[12] PN-E-05204:1994 Ochrona przed elektryczności¹

statyczn¹. Ochrona obiektów, instalacji i urz¹dzeñ.

Wymagania

[13] PN-92/E-05201 Ochrona przed elektryczności¹

statyczn¹. Metody oceny zagro¿eñ wywo³anych elek-

tryzacj¹ materia³ów dielektrycznych sta³ych

20345:2007 [11].

Szczególne dyskusje budzi zapis dotycz¹-

cy elementów dielektrycznych umieszczo-

nych na wyrobach odzie¿owych w postaci

logo firmy, etykiet, pasów z taśm odbla-

skowych. Zgodnie z wymaganiami normy,

elementy te mog¹ byæ stosowane pod

warunkiem, ¿e s¹ przytwierdzone na sta³e

do zewnêtrznej warstwy materia³u anty-

elektrostatycznego.

W CIOP-PIB przy ocenie typu odzie¿y an-

tyelektrostatycznej przeznaczonej do u¿yt-

kowania w strefie zagro¿enia wybuchem

przyjêto jednak zasadê, ¿e powierzchnia

materia³u dielektrycznego na odzie¿y anty-

elektrostatycznej nie mo¿e przekraczaæ

– 50 cm 2 , w obecności mediów o mini-

malnej energii zap³onu W zmin > 0,1 mJ i

– 4 cm 2 w obecności mediów o minimal-

nej energii zap³onu W zmin < 0,1 mJ.

Wymagania te zosta³y przyjête na pod-

stawie polskiej normy PN-E-05204:1994 [12]

i s¹ konsekwencj¹ ogólnych zasad ochrony

przed elektryczności¹ statyczn¹ podanych

w normie PN-92 E-05201 [13]. W doku-

mencie tym jako jeden z warunków oceny

zagro¿enia wybuchowego przyjêto, ¿e stan

zagro¿enia nie wystêpuje, je¿eli energia wy-

³adowañ elektrostatycznych W w jest o rz¹d

mniejsza od minimalnej energii zap³onu

W zmin :

, które umo¿liwia odprowa-

dzenie elektryczności statycznej do uzie-

mionego pod³o¿a w bardzo krótkim czasie.

W zwi¹zku z tak ma³¹ wartości¹ rezystancji

elektrycznej obuwie to mo¿e byæ stosowane

w warunkach, gdy ca³kowicie jest wyelimi-

nowane ryzyko pora¿enia elektrycznego

w wyniku kontaktu z urz¹dzeniami elek-

trycznymi lub elementami pod napiêciem.

Mo¿liwośæ obs³ugi urz¹dzeñ elektrycznych

przez pracowników wyposa¿onych w obu-

wie przewodz¹ce wymaga zatem zapew-

nienia odpowiedniej, szczególnie starannie

dobranej, ochrony przeciwpora¿eniowej

i konsultacji ze specjalist¹ ds. bhp.

Niezale¿nie od wymagañ szczegó³owych,

zgodnie z zasadniczymi wymaganiami

dyrektywy 89/686/EWG [4] wszystkie

środki ochrony indywidualnej, aby zapewniæ

dostateczn¹ ochronê przed wystêpuj¹cymi

zagro¿eniami, musz¹ byæ odporne na dzia-

³anie czynników otoczenia wystêpuj¹cych

w przewidywanych warunkach u¿ytkowa-

nia. Powinny byæ zaprojektowane i wyko-

nane w taki sposób, aby u¿ytkownik móg³

normalnie wykonywaæ wszystkie czynności

zawodowe, korzystaj¹c równocześnie z od-

W w < 0,1W zmin

Tak wiêc w strefach zagro¿enia wy-

buchem nale¿y stosowaæ odzie¿, która

w uk³adzie z cz³owiekiem i środowiskiem

zewnêtrznym nie bêdzie w stanie wywo³aæ

niebezpiecznej elektryzacji cia³a cz³owieka,

z którego powstanie wy³adowanie o energii

wiêkszej ni¿ 0,1 W zmin . Dlatego te¿ konieczne

Publikacja opracowana w ramach programu wieloletniego pn. „Dostosowywanie warunków pracy

w Polsce do standardów Unii Europejskiej”, dofinansowywanego w latach 2005-2007 w zakresie

zadañ s³u¿b pañstwowych przez Ministerstwo Pracy i Polityki Spo³ecznej. G³ówny koordynator:

Centralny Instytut Ochrony Pracy – Pañstwowy Instytut Badawczy

u¿ytkownik odzie¿y antyelektrostatycz-

nej powinien byæ odpowiednio uziemiony

przez opór up³ywu mniejszy ni¿ 10 8

•

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: