3 cechy szczególne wózka widłowego przeciwwybuchowego

Warunki, które muszą spełnić wszystkie maszyny, urządzenia i każdy inny sprzęt pracujący w strefach zagrożonych wybuchem, określa unijna dyrektywa ATEX (z fr. Atmosphères Explosibles). Jest ona wspólna dla wszystkich typów maszyn. Jakie konkretne wymagania muszą spełnić wózki widłowe, aby móc bezpiecznie pracować w strefach zagrożonych wybuchem?

Szczegółowe wymagania wobec maszyn i urządzeń dopuszczonych do pracy w strefach zagrożonych wybuchem określają odpowiednie normy, które są bezpośrednio powiązane z dyrektywą ATEX. Ponadto każdy kraj unijny może wprowadzić własne rozszerzenia przepisów dotyczących zabezpieczeń przeciwwybuchowych, pod warunkiem, że nie będą sprzeczne z brzmieniem dyrektywy i nie zaostrzą zawartych w niej zapisów. Chcąc lepiej zrozumieć, na czym polegają zabezpieczenia wózka widłowego przeciwwybuchowego, trzeba poznać warunki i mechanizm eksplozji.

Czym jest eksplozja i kiedy może do niej dojść?

Aby zaistniała eksplozja, potrzebna jest łatwopalna mieszanina gazów, mgły lub oparów wytworzonych z substancji ciekłej lub chmury pyłu złożonego z drobinek stałych materiałów łatwopalnych. Jeżeli materiał łatwopalny jest zmieszany w odpowiednich proporcjach z powietrzem, a konkretnie z zawartym w powietrzu tlenem, powstają warunki do zaistnienia eksplozji, czyli procesu gwałtownego utleniania (spalania).

Niektóre gazy potrzebują tylko odpowiedniej ilości tlenu, aby mogło dojść do samozapłonu. Inne mieszaniny wymagają silnego ogrzania lub iskry, która zapoczątkuje proces. W trakcie eksplozji, w efekcie błyskawicznego utleniania się dużej ilości materiału łatwopalnego dochodzi do wydzielenia się ogromnych ilości ciepła. Podgrzane błyskawicznie powietrze gwałtownie rozszerza się, powstaje wysokie ciśnienie i fala uderzeniowa, która może prowadzić do zniszczeń wewnętrznych w halach, obiektach fabrycznych i magazynowych. Często zdarza się, że eksplozja prowadzi do zawalenia się budynku, a reszty zniszczenia dokonują wybuchające po eksplozji pożary.

Zagrożenie jakie stwarzają eksplozje jest na tyle poważne, że zasady bezpieczeństwa urządzeń pracujących w strefach zagrożonych wybuchem są szczególnie rygorystyczne. Przedstawiciel dystrybutora wózków widłowych Nikoalex z Warszawy podkreśla konieczność stosowania odpowiednich maszyn transportu bliskiego: – Wózki widłowe stosowane w strefach zagrożenia powinny być koniecznie maszynami przeciwwybuchowymi. Zewnętrznie nie różnią się one od “zwykłych” wózków widłowych. Zabezpieczenia nie polegają na generalnych zmianach konstrukcji, lecz na użyciu odpowiednich materiałów i izolacji. Wszystkie systemy bezpieczeństwa przeciwwybuchowego nakierowane są na to, aby wyeliminować iskrzenie i przegrzewanie się podzespołów mechanicznych oraz elektrycznych.

Aby można było określić wózek widłowy mianem przeciwwybuchowego, musi on spełniać trzy warunki: powinien mieć napęd elektryczny, zabezpieczenia przed iskrzeniem i nie przegrzewać się. Omówimy poszczególne warunki i ich wpływ na bezpieczeństwo.

Napęd elektryczny jest najbezpieczniejszy 

Wózek widłowy z napędem elektrycznym ma silnik, który nie wytwarza wysokich temperatur. Oczywiście nagrzewa się on, podobnie jak bateria trakcyjna w czasie intensywnej pracy, jednak nie są to temperatury tak wysokie, jak te, które wytwarza silnik spalinowy. Dodatkowo problemem przy silniku spalinowym mogłyby być opary wydobywające się z rury wydechowej. Wózki elektryczne są wolne od tego problemu.

W przypadku wózków elektrycznych podstawową kwestią jest wyeliminowanie iskrzenia. Jeżeli wózek jest właściwie eksploatowany i w pełni sprawny, to można praktycznie wykluczyć powstanie iskier. Można też uniknąć przegrzewania się baterii trakcyjnych.

Iskrobezpieczeństwo instalacji elektrycznych i układów mechanicznych

Najbardziej typowym źródłem iskrzenia są niewłaściwie zabezpieczone styki przewodów elektrycznych. W wózkach przeciwwybuchowych styki są izolowane od otoczenia przez specjalne uszczelki i hermetyczne obudowy. Jeśli nawet pojawi się iskra, nie będzie miała bezpośredniego kontaktu z mieszanką wybuchową. Charakter przeciwwybuchowy mają zazwyczaj baterie trakcyjne, panele sterowania, oświetlenie robocze, lampa ostrzegawcza, wyłącznik awaryjny czy pedał przyspieszenia. W wózkach przeciwwybuchowych montuje się oczywiście specjalnie przygotowane silniki trakcyjne i silniki napędzające pompę olejową.

Niezwykle ważną kwestią jest też ochrona przed elektrycznością statyczną. Gromadzenie się ładunków elektrycznych jest następstwem tarcia, zbliżenia ciała naelektryzowanego, a także indukcji. W przypadku wózka widłowego elementami potencjalnie narażonymi na gromadzenie się ładunków statycznych są wykładziny, tapicerki siedzeń, maty podłogowe i inne elementy wykonane z tworzyw sztucznych. W wózkach przeciwwybuchowych wszystkie materiały wykończeniowe muszą być antystatyczne.

Trzecią kluczową kwestią dla iskrobezpieczeństwa jest zapobieganie tarciu i zderzaniu się metalowych podzespołów wózka widłowego. Zabezpieczenie elementów mechanicznych zmierza w stronę wykluczenia niekontrolowanego iskrzenia. 

Monitorowanie temperatury pracy

Przegrzewanie się wózka w czasie intensywnej pracy jest równie groźne, jak iskrzenie. Dlatego w wózkach przeciwwybuchowych ważną rolę odgrywa monitorowanie temperatury poszczególnych układów maszyny. Dotyczy to przede wszystkim jednostki napędowej i baterii trakcyjnej. W tym kontekście szczególnego znaczenia nabiera właściwa eksploatacja akumulatorów w wózkach pracujących w strefach zagrożonych wybuchem. Chodzi przede wszystkim o regularne uzupełnianie elektrolitu i nieużywanie baterii nie schłodzonych po naładowaniu. Z większą uwagą należy podchodzić do kontroli stanu jednostki napędowej, styków elektrycznych, ale także wszelkich usterek mechanicznych, które mogą doprowadzić do niekontrolowanego iskrzenia. Jeżeli dochodzi do niekontrolowanego wzrostu temperatury, odpowiednie systemy poinformują o zagrożeniu, a po przekroczeniu założonych wartości granicznych, odetną zasilanie. 

Podsumowując warto zwrócić też uwagę na fakt, że poza zabezpieczeniami fizycznymi ważnym elementem prewencji przeciwwybuchowej są odpowiednie szkolenia dla operatorów wózków widłowych pracujących w strefach zagrożonych wybuchem. Wystarczy powiedzieć, że klasyczny błąd, którym jest przejazd wózkiem z opuszczonymi widłami (np. przy cofaniu po odłożeniu ładunku), może spowodować iskrzenie i stworzyć poważne zagrożenie.