Testování výbušnosti

Testování výbušnosti – akreditované zkoušky pro klasifikaci hořlavých a výbušných látek a zařízení

Naše laboratoř poskytuje komplexní testování výbušnosti pro chemické látky, hořlavé prachy, výbušné směsi plynů a par i zařízení určená do prostředí s nebezpečím výbuchu. Všechny zkoušky probíhají výhradně v akreditovaném režimu ISO/IEC 17025 a protokoly opatřené mezinárodní značkou ILAC jsou bez výhrad uznávány orgány dozoru v České republice – včetně České obchodní inspekce, Státního úřadu inspekce práce, báňských úřadů i celní správy. Data, která získáme v našich výbuchových komorách a kalorimetrech, slouží jako neprůstřelný podklad pro klasifikaci dle nařízení CLP, pro certifikaci zařízení dle směrnice 2014/34/EU (ATEX) a pro bezpečnostní dokumentaci dle směrnice 1999/92/ES o minimálních požadavcích na bezpečnost pracovníků v prostředí s nebezpečím výbuchu.

Vzorky pravidelně podrobované testování výbušnosti

Do zkušebních programů zařazujeme široké spektrum materiálů a hotových výrobků, u nichž je riziko výbuchu rozhodujícím bezpečnostním parametrem:

• Hořlavé plyny a páry – vodík, metan, propan, acetylen, rozpouštědlové páry a procesní plyny
• Hořlavé prachy – dřevní prach, obilný prach, uhelný prach, kovové prachy (hliník, hořčík, titan), polymerní prachy a farmaceutické prášky
• Zařízení a ochranné systémy pro výbušné prostředí – elektrické i neelektrické přístroje, motory, svítidla, senzory, ventily a řídicí jednotky s označením Ex
• Samovolně se rozkládající látky a organické peroxidy – iniciátory polymerace, tužidla, výrobky pro kosmetický a farmaceutický průmysl
• Výbušné směsi a pyrotechnické slože – zábavní pyrotechnika, automobilové bezpečnostní prvky, signální prostředky
• Aerosolové výrobky a spreje – kosmetické spreje, technické spreje, barvy a laky v aerosolovém balení
• Baterie a akumulátory – lithiové články a baterie, průmyslové akumulátorové sestavy a palivové články

Stanovení výbuchových parametrů plynů a par dle ČSN EN 1839 a souvisejících norem

• Dolní a horní mez výbušnosti (LEL a UEL) dle ČSN EN 1839 metoda T (trubková) a metoda B (baňková): zkušební směs hořlavého plynu se vzduchem se zapaluje ve vertikální trubici nebo kulové baňce při definovaném tlaku a teplotě. Vizuálně se pozoruje šíření plamene a stanovuje se koncentrace, při které ještě dochází k iniciaci. Výsledné meze výbušnosti v objemových procentech jsou klíčové pro návrh detekčních a ventilačních systémů.
• Maximální výbuchový tlak a maximální rychlost nárůstu výbuchového tlaku dle ČSN EN 13673-1: směs plynu se vzduchem je zažehnuta v uzavřené autoklávové nádobě o objemu 5 dm³. Snímače tlaku s vysokou vzorkovací frekvencí zaznamenávají průběh výbuchu, z něhož se určí maximální tlak pmax v barech a rychlost nárůstu (dp/dt)max, z níž se vypočítá objemově normalizovaný výbuchový index Kmax. Data slouží pro dimenzování protivýbuchových ochran.
• Limitní obsah kyslíku (LOC) dle ČSN EN 14756: hořlavá směs se připraví s postupně klesajícím obsahem kyslíku a opakovaně se pokusí o iniciaci. Stanoví se nejnižší koncentrace kyslíku, při které ještě může dojít k výbuchu. Tento parametr je zásadní pro inertizaci technologických zařízení.
• Minimální iniciační energie (MIE) par a plynů dle ČSN EN 13821: pomocí kondenzátorového výboje o známé energii se zjišťuje nejmenší energie potřebná k zapálení nejhořlavější směsi. Používá se pro klasifikaci rizik od statické elektřiny a pro návrh bezpečnostních opatření v zónách s nebezpečím výbuchu.

Stanovení výbuchových parametrů hořlavých prachů dle ČSN EN 14034 a norem řady ISO/IEC 80079

• Maximální výbuchový tlak pmax a výbuchový index Kst dle ČSN EN 14034-1 a -2: jemně rozptýlený prach v definované koncentraci se rozptýlí v autoklávu o objemu 1 m³ nebo 20 dm³ a následně se zažehne dvěma chemickými zapalovači o energii 10 kJ. Zaznamenává se tlaková křivka a vypočítává Kst v bar·m/s, který klasifikuje prach do tříd St1 (Kst do 200), St2 (200–300) a St3 (nad 300). Údaje jsou nezbytné pro návrh odlehčení výbuchu a detekčních systémů.
• Dolní mez výbušnosti prachu (LEL) dle ČSN EN 14034-3: mění se koncentrace prachu ve zkušební nádobě a vyhledává se nejnižší hodnota v g/m³, při níž ještě dojde k explozi. Slouží pro nastavení limitních hodnot koncentrace v provozech.
• Minimální iniciační energie prachu (MIE) dle ČSN EN 13821 a ASTM E2019: prachová oblaka jsou vystavena jiskrám o energii od 1 mJ do 1 000 mJ, zaznamenává se pravděpodobnostní křivka iniciace. MIE v mJ určuje citlivost prachu na elektrostatické výboje a tření.
• Teplota vznícení rozvířeného prachu dle ČSN EN ISO/IEC 80079-20-2: prach je rozptýlen do horké pece s definovanou teplotou, sleduje se, zda dojde k vzplanutí. Stanoví se minimální teplota vznícení pro oblaka prachu, která nesmí být překročena povrchovými teplotami zařízení.
• Teplota žhnutí usazeného prachu (vrstva) dle ČSN EN ISO/IEC 80079-20-2: prachová vrstva o tloušťce 5 mm se uloží na vyhřívanou plotnu a pozvolna se ohřívá, dokud nedojde k doutnání. Výsledná teplota je limitní pro zařízení, na nichž se prach může usazovat.

Testování zařízení a ochranných systémů pro výbušné prostředí (ATEX) dle ČSN EN 60079 a ČSN EN ISO 80079

• Zkouška odolnosti závěru proti výbuchu (pevnostní tlaková zkouška) dle ČSN EN 60079-1: nevýbušný závěr se naplní výbušnou směsí a provede se výbuch uvnitř. Následně se tlakovou zkouškou ověřuje, že kryt odolá bez deformace a že závěr bezpečně uhasí plamen. Bez této zkoušky nelze vydat certifikát Ex d.
• Zkouška přenosu plamene (reference pressure) dle ČSN EN 60079-1 a ČSN EN 60079-31: zařízení se naplní směsí acetylenu a vzduchu nebo vodíku a vzduchu, provede se výbuch a měří se tlak v krytu. Stanoví se referenční tlak pro následné mechanické testy.
• Zkoušky zajištěného provedení Ex e dle ČSN EN 60079-7: ověřuje se, že elektrické spoje, svorky a izolace odolají zvýšené teplotě a mechanickému namáhání a že nemohou vzniknout jiskry nebo oblouky. Měří se oteplení vinutí a povrchové teploty za jmenovitého i poruchového stavu.
• Zkouška jiskrové bezpečnosti Ex i dle ČSN EN 60079-11: pomocí jiskřiště se vyhodnocuje, zda je energie jisker a oblouků schopná zažehnout okolní výbušnou směs. Měří se maximální výstupní proud a napětí v normálním i poruchovém stavu a výsledek se srovnává s iniciačními křivkami pro plyny skupiny IIA, IIB a IIC.
• Zkouška těsnosti a odolnosti proti vniknutí prachu Ex t dle ČSN EN 60079-31: zařízení se vystaví rozvířenému prachu a následně se kontroluje, zda prach nepronikl dovnitř. Současně se měří maximální povrchová teplota, která musí být bezpečně pod teplotou žhnutí usazeného prachu.

Testování samovolně se rozkládajících látek a organických peroxidů dle nařízení CLP a přepravních předpisů ADR/RID

• Stanovení teploty samourychlujícího se rozkladu (SADT) dle Příručky OSN pro zkoušky a kritéria: vzorek látky v největším přepravním balení se vloží do klimatické komory a postupně se zvyšuje teplota, dokud nedojde k exotermnímu rozkladu. SADT je nejnižší teplota, při níž se rozklad urychlí. Výsledek je rozhodující pro klasifikaci pro přepravu a skladování.
• Zkouška zahřívání v uzavřeném prostoru (Koenenova zkouška) dle zkoušky OSN č. 2(a): látka se uzavře do ocelové patrony s definovaným průměrem clony a vloží do ohně. Pozoruje se, zda dojde k explozivnímu roztržení, prudkému hoření nebo jen k pozvolnému rozkladu. Slouží pro klasifikaci do tříd nebezpečnosti dle ADR.
• Zkouška tepelné stability dle ČSN EN ISO 11357-6 (DSC) a ČSN EN 15915: diferenciální skenovací kalorimetrií a termogravimetrickou analýzou stanovujeme nástupní teplotu rozkladu a reakční entalpii. Data se využívají pro určení bezpečné provozní teploty a pro návrh chladicích systémů.
• Test citlivosti na tření a náraz dle zkoušek OSN 3(a) a 3(b): látka se vystaví standardizovanému tření nebo úderu definovanou energií. Určuje se, zda je látka citlivá na mechanické podněty a zda musí být klasifikována jako výbušná.

Specializované testy výbušnosti – baterie, aerosoly a pyrotechnické slože

• Test tepelného úniku (thermal runaway) lithiových baterií dle UN 38.3 a EU 2023/1542: články a baterie se vystavují přebíjení, zkratu a zahřátí na teplotu 130 °C. Sleduje se okamžik vzplanutí, vývin kouře a tlaková vlna. Výsledek určuje, zda článek splňuje podmínky pro bezpečnou leteckou přepravu.
• Zkouška hořlavosti aerosolových rozprašovačů dle ČSN EN 15006 a směrnice 75/324/EHS: sprej se stříká do blízkosti normalizovaného plamene, měří se doba hoření, délka plamene a přítomnost zpětného šlehnutí plamene do trysky. Klasifikace „hořlavý“ nebo „extrémně hořlavý“ je povinná pro označení výrobku.
• Zkouška výbuchové síly pyrotechnických složí a bezpečnostních prvků dle ČSN EN 13630 a interních metodik: v kalorimetrické bombě se měří výbuchové teplo a výbuchový tlak, hodnotí se stabilita hoření a odolnost proti nechtěné iniciaci.

Uznávání protokolů a akreditace testování výbušnosti

Veškeré testování výbušnosti provádíme v plném rozsahu akreditace ISO/IEC 17025. Každý protokol je opatřen mezinárodní akreditační značkou ILAC, a je proto bezpodmínečně uznáván orgány státního dozoru v České republice – včetně České obchodní inspekce, báňských úřadů a inspektorátů práce – i všemi notifikovanými osobami v Evropské unii. Výrobci, dovozci a provozovatelé tak získávají dokument, který má plnou právní váhu pro klasifikaci chemických látek a směsí, pro certifikaci zařízení ATEX, pro sestavení bezpečnostní dokumentace ochrany před výbuchem a pro splnění požadavků přepravních předpisů ADR.