 |
|
|
|
ARTYKUŁY Elektrotechnika Sposoby zabezpieczania pracowników przed zagrożeniami wynikającymi z wyładowania łuku elektrycznego |
|
Niezwykła wszechstronność elektryczności oznacza, że może być ona wykorzystana do różnorodnych aplikacji. Nic zatem dziwnego, iż w rezultacie, elektrotechnika jest obecnie uważana za fundament współczesnego społeczeństwa przemysłowego [1]. Wszechstronność zastosowań rodzi jednak także ryzyko. Sama interakcja człowieka z energią elektryczną generuje tutaj dwa nieodłączne zagrożenia – ryzyko porażenia prądem i wyładowania łuku elektrycznego.
– Szczególnie w środowisku pracy ryzyko elektryczne podlega starannej kontroli, począwszy od analizy zagrożeń i wdrożenia odpowiednich zasad bezpieczeństwa pracy, a skończywszy na zapewnieniu izolacyjnych środków ochrony indywidualnej (ŚOI), takich jak rękawice gumowe lub izolacyjnego sprzętu ochronnego, takiego jak narzędzia, gdzie ryzyka nie da się wyeliminować innymi metodami – mówi Carlo Granata, Menedżer Działu Bezpieczeństwa Elektrycznego EMEAI, w Honeywell Safety Products, firmie będącej światowym liderem w dziedzinie sprzętu ochrony osobistej.
– Jakkolwiek ryzyko porażenia prądem jest dobrze znane to wystąpienie łuku elektrycznego stanowi prawdopodobnie mniej powszechne zagrożenie, które może być często łatwo lekceważone - z potencjalnie śmiertelnymi skutkami – dodaje Carlo Granata.
Zagrożenie to polega na wyładowaniu związanym z uwolnieniem się energii wskutek łuku elektrycznego i może obejmować szerokie spektrum energii elektromagnetycznej, w tym ciepło, płomień, fragmenty i rozpylanie stopionego materiału. Temperatura łuku elektrycznego może sięgać lub przekraczać 35,000 °F (19.400 °C) na końcówkach łuku [2]. Ta masywna energia wyzwolona podczas błędu urządzenia powoduje, iż wyparowują przewody metalowe, wybucha stopiony metal, a plazma rozszerza się na zewnątrz z niezwykłą siłą [2].
Skala obrażeń u osób, które znajdują się w obszarze wyładowania łuku elektrycznego, zależy bezpośrednio od siły łuku, odległości oraz ewentualnie zastosowanej odzieży ochronnej.
Do najczęstszych urazów spowodowanych siłą wyładowania i intensywnym ciepłem należą zewnętrzne i wewnętrzne oparzenia, wstrząs, niedodma płuc, utrata słuchu i złamania. Urazy mogą być bardzo poważne, a w pewnych przypadkach nawet śmiertelne, przy z czym ciało, twarz i ręce pracownika są najbardziej zagrożone, a więc stanowią kluczowy element z punktu widzenia zastosowania ŚOI.
Oczywiście, ŚOI powinny stanowić ostatnią linię obrony, a kontakt pracowników z wszelkimi instalacjami elektrycznymi należy bezwzględnie minimalizować w najpełniejszym możliwym zakresie poprzez stosowanie odpowiednich zasad bezpieczeństwa pracy. Nierzadko jednak występują przypadki, gdzie tego rodzaju kontakt jest niezbędny – na przykład podczas planowych czynności konserwacyjnych.
Najbardziej oczywistym sposobem usunięcia zagrożeń związanych z wyładowaniami łuku elektrycznego jest odłączenie zasilania urządzeń elektrycznych zawsze, kiedy pracownik ma z nimi do czynienia. Należy jednak pamiętać, iż odłączenie zasilania urządzeń elektrycznych samo w sobie stanowi też zagrożenie związane z wyładowaniem łuku elektrycznego i musi odbywać się z zastosowaniem odpowiedniego sprzętu ochrony indywidualnej.
Zważywszy na kluczowe zagrożenia w środowisku pracy oraz ryzyko ciepła, ognia, płomienia i wybuchu elektrycznego, niezmiernie istotne jest zapewnienie pracownikom specjalistycznego sprzętu ochronnego – specjalnie zaprojektowanego w celu zabezpieczania przed takimi zagrożeniami.
Istnieją obecnie dwie metody testowania ŚOI służących do ochrony przed wyładowaniami łuku elektrycznego, pozwalające na przyznanie im odpowiedniej oceny. Metoda skrzynki testowej (opracowana w Niemczech) polega na podziale na dwie klasy w zależności od natężenia prądu i określa dwa warunki badań, a mianowicie klasy 1 i 2:
Metoda ATPV (wydajności cieplnej łuku) pozwala na uzyskanie wartości liczbowej w zależności od wydajności badanego materiału. W ujęciu wg kalorii na centymetr kwadratowy, wartość APTV wskazuje maksymalną zdolność ochrony przed łukiem elektrycznym danego elementu odzieży lub tkaniny.
Odzież
W przypadku odzieży, odpowiednio dobrane produkty zabezpieczające przed wyładowaniami łuku elektrycznego zapewnią użytkownikowi stosowną ochronę, jednak istotna jest tu również konsultacja z producentami specjalistycznego sprzętu aby upewnić się, że dobierana przez nich odzież ochronna zagwarantuje wymaganą przez nich wydajność i ochronę przed wyładowaniem łuku elektrycznego.
Poziom ochrony odzieży chroniącej przed wyładowaniem łuku elektrycznego wyrażana jest w liczbie kalorii, którą element odzieży powinien „absorbować” podczas takiego zagrożenia. Wydajność ochrony odpowiada więc poziomowi ochrony zapewnionej użytkownikowi i mierzy się ją w kaloriach. Inżynier będzie zatem chroniony przed łukiem elektrycznym, jeśli jego odzież cechuje wyższa wydajność ochrony w kaloriach niż wyrażone w kaloriach ciepło generowane przez łuk elektryczny.
Projektowanie i konstrukcja odzieży ochronnej są również bardzo ważne. Sam fakt użycia materiału odznaczającego się odpowiednią wydajnością ochrony może nie być wystarczający aby cała odzież spełniała niezbędne standardy. Podczas projektowania należy również uwzględniać takie elementy odzieży jak na przykład kieszenie zewnętrzne, które mogą stanowić potencjalne źródło niebezpieczeństwa, w przypadku kiedy przedmioty w nich umieszczone mogą łatwo wypaść i spowodować awarię elektryczną.
Dla ochrony przed wyładowaniami łuku elektrycznego niezbędne są zmniejszające palność kombinezony, jak również zmniejszające palność kominiarki (podobne do tych używanych przez kierowców Formuły 1).
Szukając ochrony oczu i twarzy, warto zwrócić uwagę na podstawowe wymagania opisane w normie europejskiej (EN 166), a niedawno przyjęta niemiecka norma (GS-ET 29) może być pomocna dla elementów o zwiększonej ochronie.
Ochrona głowy i twarzy powinna obejmować pełną osłonę twarzy ze zintegrowanym kapturem i może również obejmować, w razie potrzeby, odpowiednie respiratory.
Dłonie są zwykle częścią ciała najbliższą źródłu łuku elektrycznego, jednak nie istnieje obecnie żadna regulacja EN mająca zastosowanie do rękawic zabezpieczających przed wyładowaniami łuku elektrycznego. W ostatnim czasie natomiast IEC (Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna) wezwała ekspertów do podjęcia działań na rzecz opracowania: „Wstępnego studium na rzecz ustalenia wydajności ochronnej sprzętu zabezpieczającego dłonie przed ryzykiem łuku elektrycznego”. Ustalono również, że w międzyczasie laboratoria testowe powinny przeprowadzić badania rękawic, dostosowując normy obowiązujące dla odzieży ochronnej lub ASTM.
Na chwilę obecną jednak, do ochrony rąk i dłoni zaleca się noszenie gumowych rękawic izolacyjnych łączących ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym (specjalistyczne rękawice mogą zapewnić ochronę przed porażeniem prądem o napięciu od 500 do 36000 V – w zależności od specyfikacji wybranego produktu) z właściwościami zabezpieczającymi przed łukiem elektrycznym, naturalnie oferowanymi przez gumę.
Zagrożenie wyładowaniem łuku elektrycznego stanowi bardzo bezpośrednie i często występujące ryzyko. W przypadku jego wystąpienia, takie zdarzenie może mieć katastrofalne skutki dla każdej osoby znajdującej się w obszarze łuku. ŚOI stanowią jakkolwiek ostatnią linię obrony, ale muszą zapewniać odpowiedni poziom ochrony.
Bibliografia:
[1] Jones, D.A. (1991), "Electrical engineering: the backbone of society" (Elektrotechnika podstawą współczesnego społeczeństwa), postępowanie przed IEE: Science, Measurement and Technology138 (1): 1–10, doi:10.1049/ip-a-3.1991.0001
[2] KM Kowalski-Trakofler, EA Barrett, CW Urban, GT Homce. "Arc Flash Awareness: Information and Discussion Topics for Electrical Workers" (Rozszerzenie zakresu wiedzy o łuku elektrycznym: informacje i tematy do dyskusji z osobami pracującymi w środowisku elektrycznymi). DHHS (NIOSH) Publication No. 2007-116D.
| REKLAMA |
|
|
| REKLAMA |
|
|
