ГОСТ Р 51330.9-99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон.
ГОСТ Р 51330.9-99
(МЭК 60079-10-95)
Группа Е02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ
Часть 10
Классификация взрывоопасных зон
Electrical apparatus for explosive gas atmospheres. Part 10.
Classification of hazardous areas
ОКС 29.260.20
ОКСТУ 3402
Дата введения 2001-01-01
ПРЕДИСЛОВИЕ
1 РАЗРАБОТАН Некоммерческой автономной научно-исследовательской организацией "Центр по сертификации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования ИГД" (НАНИО "ЦС ВЭ ИГД")
ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 "Взрывозащищенное электрооборудование"
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России 9 декабря 1999 г. N 499-ст
3 Настоящий стандарт содержит полный аутентичный текст международного стандарта МЭК 60079-10-95 "Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон" с дополнительными требованиями, учитывающими потребности экономики страны
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
ВВЕДЕНИЕ
Настоящий стандарт разработан на основе международного стандарта МЭК 60079-10-95 "Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон", входящего в комплекс международных стандартов МЭК (ТК 31 МЭК "Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред"), регламентирующих требования к взрывозащищенному электрооборудованию.
Необходимость гармонизации классификации взрывоопасных зон с требованиями международных стандартов МЭК определяется, в первую очередь, необходимостью установления единого подхода к выбору уровня взрывозащиты электрооборудования, обеспечиваемого взрывозащитой различных видов и предназначенного для применения во взрывоопасных зонах различных классов.
Настоящий стандарт устанавливает отличающуюся от действующей в России классификацию взрывоопасных зон (гл.7.3 "Электроустановки во взрывоопасных зонах" Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Возможность гармонизации между классификациями, установленными в настоящем стандарте и гл.7.3 ПУЭ, затруднительна из-за того, что в МЭК 60079-10-95 взрывоопасные зоны, опасные по возникновению взрывоопасных смесей горючих газов и паров с воздухом, подразделяются на три класса (зоны классов 0, 1, 2), а в ПУЭ на четыре (зоны В-1, В-1а, В-1б и В-1г). Настоящий стандарт, также как и МЭК 60079-10-95 в меньшей степени, чем ПУЭ, связывает аварии и неисправности технологического оборудования с уровнем опасности зоны и уделяет большее внимание вопросам обеспечения вентиляции как фактору, влияющему на уровень взрывоопасности зоны.
Установленная в настоящем стандарте методика оценки уровня опасности производственных зон базируется на расчетных значениях параметров, связанных с пространственными и временными характеристиками существования в них взрывоопасных смесей, и распространяется на производственные зоны внутри и вне помещений, включая транспортные средства и хранилища, и устанавливает порядок классификации этих зон по степени опасности возникновения взрыва от источников воспламенения, связанных с использованием электрооборудования.
Достоинством настоящего стандарта является то, что он содержит методики количественной оценки влияния на уровень взрывоопасной зоны различных факторов, характеризующих свойства и состояние взрывоопасных смесей, особенности технологического оборудования, параметры вентиляции и т.д.
Установленное настоящим стандартом в соответствии с МЭК 60079-10-95 подразделение взрывоопасных зон по уровню опасности на три класса является радикальным и обусловлено принятым в настоящее время подразделением взрывозащищенного электрооборудования по уровню взрывозащиты на три уровня - "повышенная надежность против взрыва", "взрывобезопасный" и "особовзрывобезопасный". При такой классификации взрывоопасной зоне каждого класса соответствует электрооборудование с взрывозащитой определенного уровня.
Настоящий стандарт, дополнительно к требованиям МЭК 60079-10-95, содержит требование, в соответствии с которым определение размеров взрывоопасной зоны при отсутствии вентиляции должно проводиться по методике ГОСТ Р 12.3.047. Указанное требование выделено в тексте курсивом. Также дополнением к МЭК 60079-10-95 является приложение Г.
Предполагается, что введение в действие настоящего стандарта в дальнейшем повлечет за собой пересмотр гл.7.3 ПУЭ с целью приведения установленных в ней требований в соответствие с требованиями настоящего стандарта и, в целом, с требованиями гармонизированных с международными стандартами МЭК на взрывозащищенное электрооборудование государственных стандартов. Рекомендуется при применении настоящего стандарта в максимальной степени руководствоваться его требованиями, принимая во внимание, что стандарт гармонизирован с международным стандартом МЭК 60079-10-95 и гл.7.3 ПУЭ в дальнейшем будет пересмотрена и приведена в соответствие с комплексом гармонизированных с международными стандартами МЭК (ТК 31 "Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред") государственных стандартов на взрывозащищенное электрооборудование.
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1 Настоящий стандарт устанавливает классификацию взрывоопасных зон, в которых могут образоваться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом, предназначенную для получения исходных данных, необходимых при использовании электрооборудования и устройстве электроустановок в таких зонах (см. примечания 1 и 4).
Стандарт распространяется на зоны, в которых существует возможность воспламенения смеси горючих газов или паров с воздухом при нормальных атмосферных условиях (см. примечание 2), но не распространяется на:
а) шахты, опасные по газу и пыли;
б) производство и изготовление взрывчатых веществ;
в) зоны, где существует возможность воспламенения из-за присутствия в воздухе горючей пыли или волокон;
г) зоны, аварии в которых выходят за рамки нарушений, рассматриваемых настоящим стандартом (см. примечание 3);
д) помещения, используемые в медицинских целях;
е) зоны, горючие вещества в которых присутствуют в воздухе в виде тумана. Взрыв в таких зонах непредсказуем (примечание 5).
Настоящий стандарт не учитывает последствия аварий. Рекомендации по определению уровня взрывоопасности зон для специфических технологий должны устанавливаться нормативными документами для отраслей промышленности, в которых эти технологии применяются.
Дополнительные требования, отражающие потребности экономики страны, выделены в тексте курсивом.
Примечания
1 Настоящий стандарт рассматривает зону как трехмерное пространство.
2 Атмосферные условия допускают возможность изменения давления и температуры выше и ниже эталонного уровня 101,3 кПа (760 мм рт.ст.) и 293 К (20 °С) в случаях, когда эти изменения оказывают незначительное влияние на характеристики взрывоопасности горючих газов и паров.
3 К упоминавшимся выше авариям относятся, например, разрушение химического реактора или трубопровода, а также другие повреждения оборудования, которые невозможно предсказать.
4 Во взрывоопасных зонах помимо источников воспламенения, связанных с электроустановками, могут существовать различные источники другой природы.
В таких случаях в зонах должны быть также предусмотрены меры обеспечения безопасности, которые могут быть основаны на методах, предлагаемых в настоящем стандарте.
5 Присутствие в воздухе тумана одновременно с парами горючих веществ оказывает влияние на уровень взрывоопасности зоны. Несмотря на то, что строгая классификация зон для газов и паров затруднена по причине невозможности прогнозирования характеристик воспламенения тумана, критерии, рассматриваемые в настоящем стандарте, позволяют получить достоверные результаты. Однако при классификации зон всегда следует учитывать опасность воспламенения тумана.
1.2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте содержатся ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 12.3.047-98 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля
ГОСТ Р 51330.5-99 (МЭК 60079-4-75) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 4. Метод определения температуры самовоспламенения
2 ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями.
2.1 взрывоопасная газовая смесь: Смесь горючих газов или паров с воздухом при нормальных атмосферных условиях, у которой при воспламенении горение распространяется на весь объем несгоревшей смеси.
Примечание - Несмотря на то, что смесь, концентрация которой превышает верхний концентрационный предел воспламенения (ВКПР), не является взрывоопасной газовой смесью, она может стать таковой. В ряде случаев рекомендуется рассматривать ее как взрывоопасную, в частности, при классификации зон.
2.2 взрывоопасная зона: Зона, в которой имеется или может образоваться взрывоопасная газовая смесь в объеме, требующем специальных мер защиты при конструировании, изготовлении и эксплуатации электроустановок.
2.3 взрывобезопасная зона: Зона, в которой не может образоваться взрывоопасная газовая смесь в объеме, требующем специальных мер защиты при конструировании, изготовлении и эксплуатации электроустановок.
2.4 Взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и длительности присутствия взрывчатой газовой смеси подразделяют на три класса:
2.4.1 зона класса 0: Зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени.
2.4.2 зона класса 1: Зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации.
2.4.3 зона класса 2: Зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время.
Примечание - Частоту возникновения и длительность присутствия взрывоопасной газовой смеси допускается определять по правилам (нормам) соответствующих отраслей промышленности.
2.5 источник утечки: Элемент технологического оборудования, из которого горючий газ, пар или жидкость могут высвободиться в атмосферу в объеме, достаточном для образования взрывоопасной газовой смеси.
2.6 степень утечки: Характеристика утечки, связанная с вероятностью образования взрывоопасной газовой смеси. Указанные ниже три вида утечки приведены в порядке убывания вероятности образования взрывоопасной газовой смеси:
а) постоянная утечка;
б) утечка первой степени;
в) утечка второй степени.
Источник утечки может характеризоваться любой указанной степенью утечки или их сочетанием.
2.6.1 постоянная (непрерывная) утечка: Утечка, существующая непрерывно или длительное время.
2.6.2 утечка первой степени: Утечка, появление которой носит периодический или случайный характер при нормальном режиме работы технологического оборудования.
2.6.3 утечка второй степени: Утечка, которая отсутствует при нормальном режиме работы технологического оборудования, а если она возникает, то кратковременно.
2.7 интенсивность (скорость) утечки: Количество горючего вещества, способного образовать с воздухом взрывоопасную смесь, высвобождаемое в единицу времени из источника утечки.
2.8 нормальный режим работы технологического оборудования: Режим работы технологического оборудования, характеризующийся рабочими значениями всех параметров.
Примечания
1 Незначительная утечка горючего вещества, способного образовать с воздухом взрывоопасную смесь, должна рассматриваться как нормальный режим. Например, утечку из уплотнений, находящихся в контакте с горючим веществом внутри оборудования, рассматривают как незначительную.
2 Аварии (например, повреждение уплотнений насоса, прокладок фланцев или случайный выброс горючего вещества, способного образовать взрывоопасную смесь), требующие срочной остановки и ремонта, не рассматривают как нормальный режим.
2.9 вентиляция: Обмен воздуха в помещениях или перемещение воздуха вне помещений и его замещение свежим воздухом за счет перепада давления или температуры, или с помощью искусственных средств (например, приточных или вытяжных вентиляторов) для удаления избытков теплоты, влаги, вредных и других веществ с целью обеспечения чистоты воздуха.
2.10 Концентрационные пределы распространения пламени (воспламенения)
2.10.1 нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (НКПР): Минимальное содержание горючего газа или пара в воздухе, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника.
2.10.2 верхний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (ВКПР): Максимальное содержание горючего газа или пара в воздухе, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника.
2.11 относительная плотность газа или пара: Отношение плотности газа или пара к плотности воздуха при тех же давлении и температуре.
2.12 горючие вещества и материалы: Вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления или образовывать горючие пар, газ или туман.
2.13 горючая жидкость: Жидкость, способная самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления или образовывать горючие пары в прогнозируемых условиях эксплуатации.
2.14 горючий газ или пар: Газ или пар, которые в смеси с воздухом в определенной пропорции при нормальных атмосферных условиях образуют взрывоопасную смесь.
2.15 горючий туман: Мелкие капли горючей жидкости, рассеянные в воздухе и образующие взрывоопасную смесь при нормальных атмосферных условиях.
2.16 температура вспышки: Самая низкая температура жидкости, при которой в условиях специальных испытаний над ее поверхностью образуются пары, способные воспламеняться в воздухе от источника зажигания, устойчивое горение при этом не возникает.
2.17 температура кипения: Температура жидкости, кипящей при давлении окружающей атмосферы 101,3 кПа (760 мм рт.ст).
2.18 давление насыщенного пара: Давление, при котором твердое вещество или жидкость находятся в состоянии равновесия с собственными парами.
2.19 температура самовоспламенения взрывоопасной газовой смеси: Наименьшая температура окружающей среды, при которой в условиях специальных испытаний наблюдается самовоспламенение взрывоопасной газовой смеси.
3 БЕЗОПАСНОСТЬ И КЛАССИФИКАЦИЯ ЗОН
3.1 Принципы безопасности
Технологическое оборудование, связанное с переработкой горючих материалов, должно проектироваться, эксплуатироваться и обслуживаться таким образом, чтобы утечки горючих веществ и, следовательно, уровень взрывоопасности зоны, в которой оно располагается, в нормальном режиме работы и при авариях были минимальными по частоте, длительности и количеству высвобождаемого горючего вещества.
При обслуживании технологического оборудования в условиях аварии уровень взрывоопасности зоны может выходить за установленный класс. В таких случаях работы должны проводиться с соблюдением специальных мер безопасности и с применением соответствующего оборудования.
В чрезвычайных ситуациях должно быть отключено все не требуемое для проведения работ по ликвидации аварии электрооборудование, при возможности остановлены процессы, отсоединены технологические емкости, устранены источники утечки и, если возможно, обеспечена дополнительная вентиляция.
В ситуациях, когда присутствует взрывоопасная газовая смесь, должны быть приняты следующие меры:
а) устранена возможность возникновения взрывоопасной газовой смеси вокруг источника воспламенения, или
б) устранен источник воспламенения.
В случаях, когда это невозможно обеспечить, защитные меры, технологическое оборудование и способ проведения технологического процесса должны быть такими, чтобы вероятность одновременного наличия взрывоопасной газовой смеси и источника воспламенения была ниже допустимого уровня.
Необходимый уровень безопасности может обеспечиваться применением как одной из перечисленных мер, если это признано эффективным, так и их сочетанием.
3.2 Цели классификации зон
Классификация зон - это метод анализа и классификации окружающей среды, в которой может присутствовать взрывоопасная газовая смесь, проводимый с целью выбора электрооборудования и устройства электроустановок, эксплуатация которых в присутствии данной смеси должна быть безопасной. Классификацию проводят с учетом разделения взрывоопасных газовых смесей по категориям и группам.
На практике очень трудно гарантировать эксплуатацию промышленных объектов, связанных с переработкой горючих материалов, таким образом, чтобы в воздухе отсутствовали горючие газы и в электрооборудовании не возникали источники воспламенения. Поэтому при наличии взрывоопасной газовой смеси следует использовать электрооборудование, конструкция которого до минимума снижает вероятность возникновения источника воспламенения. Одновременно необходимо учитывать то обстоятельство, что если вероятность возникновения взрывоопасной газовой смеси мала, то требования по взрывозащите к конструкции электрооборудования могут быть менее жесткими.
Путем простого знакомства с технологической установкой или ее проектом практически невозможно определить, какие части установки удовлетворяют требованиям зоны одного из трех классов. Поэтому при классификации взрывоопасных зон необходимо проводить анализ возможных условий возникновения взрывоопасной газовой смеси.
Предварительно, на первом этапе классификации, следует оценить вероятность возникновения взрывоопасной газовой смеси исходя из определения классов зон. Только после определения совокупности показателей - возможной частоты и длительности утечки (следовательно, и ее степени), скорости истечения и концентрации горючего вещества, надежности вентиляции и других факторов, влияющих на уровень взрывоопасности зоны, - можно установить возможность возникновения взрывоопасной газовой смеси.
Такой подход требует подробного анализа каждого элемента технологического оборудования, которое может стать источником утечки горючих веществ, способных образовать с воздухом взрывоопасную смесь.
Следует стремиться к тому, чтобы количество и размеры зон классов 0 или 1 были минимальными. Это может быть обеспечено выбором конструкции технологического оборудования и условиями его эксплуатации. Необходимо обеспечить, чтобы зоны в основном относились к классу 2 или не были взрывоопасными.
Если утечка горючего вещества неизбежна, необходимо использовать такое технологическое оборудование, которое является источником утечек второй степени, а если и это невозможно, т.е. когда неизбежны утечки первой степени или постоянные (непрерывные), то их количество должно быть минимальным.
При классификации зон перечисленные принципы имеют главное значение. Для снижения уровня взрывоопасности зоны, конструкция, условия эксплуатации и размещение технологического оборудования должны быть такими, чтобы даже при авариях утечка горючего вещества в атмосферу была минимальной.
После установления класса зоны и оформления соответствующих документов не допускается замена оборудования или изменение хода ведения технологического процесса. Это возможно только с согласия уполномоченного лица (организации), отвечающего за классификацию зоны. Несанкционированные действия в этой области могут привести к изменению уровня взрывоопасности зоны. После проведения работ по обслуживанию, перед началом дальнейшей эксплуатации, оборудование, которое определяет классификацию зоны, если оно подвергалось ремонту, должно быть тщательно проверено и должно быть установлено, что оно полностью соответствует первоначальному проекту.
4 МЕТОДИКА КЛАССИФИКАЦИИ ЗОН
4.1 Общие положения
Классификация зон должна проводиться специалистами, знакомыми со свойствами горючих газов и паров, знающими технологический процесс и оборудование, в сотрудничестве с инженерами по безопасности, электриками и другим техническим персоналом. В настоящем стандарте содержатся рекомендации по классификации зон, в которых присутствует взрывоопасная газовая смесь, и по определению их размеров. Пример построения алгоритма для классификации взрывоопасных зон приведен на рисунке B.1 приложения В.
4.2 Источники утечки
Для установления класса взрывоопасной зоны должны быть определены источники и интенсивность утечек. Так как взрывоопасная газовая смесь может возникнуть только при смешивании горючего газа или пара с воздухом, необходимо установить наличие любого из горючих материалов в рассматриваемой зоне. В первую очередь должно быть установлено, находится ли горючий газ или пар (также, горючие жидкости и твердые вещества, которые могут образовать газ или пар) внутри технологического оборудования, которое не может быть полностью закрытым. Кроме этого должно быть выявлено технологическое оборудование, содержащее внутри взрывоопасную газовую смесь, и определены источники утечки горючих веществ, в результате которых взрывоопасная газовая смесь может образоваться снаружи.
Каждый элемент технологического оборудования (например, резервуар, насос, трубопровод, химический реактор и др.) должен рассматриваться как возможный источник утечки горючего вещества. Если какой-либо элемент оборудования не содержит горючего вещества, он не является источником образования взрывоопасной зоны вокруг него. То же относится к элементам, содержащим горючие вещества, утечка которых в атмосферу исключена (например, трубопровод с высоким качеством сварки не рассматривают как источник утечки).
Если тот или иной элемент оборудования является источником утечки горючего материала в атмосферу, прежде всего необходимо определить степень утечки согласно приведенным определениям на основании частоты и длительности утечки.
Вскрытие отдельных частей технологического оборудования, заключенных в корпус (например, во время замены фильтра или периодического заполнения), необходимо также рассматривать как утечку.
По предложенной методике каждую утечку горючего вещества классифицируют как постоянную (непрерывную), первой или второй степени.
Установив степень утечки, необходимо определить ее интенсивность и другие факторы, влияющие на класс и размеры зоны.
4.3 Классы зоны
Вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в зоне а, следовательно, и ее класс зависят в основном от степени утечки и уровня вентиляции.
Примечание - Постоянная (непрерывная) утечка образует, как правило, зону класса 0, утечка первой степени - зону класса 1 и второй степени - зону класса 2 (см. приложение Б).
4.4 Размеры взрывоопасной зоны
Размеры взрывоопасной зоны, в основном, зависят от приведенных ниже химических и физических характеристик, одна часть которых относится к горючим материалам, а другая - к технологическим процессам и оборудованию. При оценке влияния каждого из приведенных ниже факторов на размеры взрывоопасной зоны сделано допущение, что характеристики остальных остаются неизменными.
4.4.1 Интенсивность утечки газа или пара
Очевидно, что чем выше интенсивность утечки, тем больше размеры взрывоопасной зоны. Интенсивность утечки определяется следующими свойствами источника утечки:
а) геометрией источника утечки.
Под геометрией имеют в виду физические характеристики источника утечки, например открытую поверхность жидкости, неплотное фланцевое соединение и др. (см. приложение А);
б) скоростью истечения горючего вещества.
Для конкретного источника утечки интенсивность утечки возрастает с увеличением скорости истечения горючего вещества. Если горючее вещество находится внутри технологического оборудования, то скорость истечения зависит от давления рабочего процесса и геометрии источника утечки. Размер образующегося при истечении облака горючего газа или пара определяется скоростью истечения и скоростью рассеивания. Газ и пар, поступающие из источника утечки с высокой скоростью, образуют конусообразную струю, которая, увлекая за собой воздух, обладает способностью "саморазбавления". При этом уровень взрывоопасности образующейся газовой смеси практически не зависит от скорости движения окружающего воздуха. Если же утечка происходит с низкой скоростью, или скорость струи уменьшается из-за какого либо препятствия, то струя рассеивается и ее "разбавление" и уровень взрывоопасности газовой смеси будет зависеть от скорости окружающего воздуха;
в) концентрацией горючего вещества.
Интенсивность утечки возрастает с увеличением концентрации горючего пара или газа в высвобождаемом горючем веществе;
г) испаряемостью горючей жидкости.
Испаряемость зависит, в основном, от давления насыщенного пара и теплоты парообразования горючей жидкости.
Если давление насыщенного пара неизвестно, то следует руководствоваться температурами кипения и вспышки. Взрывоопасная смесь не может существовать, если температура вспышки превышает максимальную температуру горючей жидкости. Чем ниже температура вспышки, тем больше размеры взрывоопасной зоны. Если горючее вещество поступает в воздух таким образом, что образуется туман (например, путем распыления), то образование взрывоопасной смеси возможно при температуре, которая ниже температуры вспышки.
Примечания
1 Температура вспышки горючих жидкостей не является точной физической величиной.
2 Некоторые жидкости (например, некоторые галогенные углеводороды) не характеризуются таким параметром, как температура вспышки, хотя они и могут образовывать взрывоопасную газовую смесь. В этих случаях следует сравнивать установившееся значение температуры жидкости, соответствующее концентрации насыщенного пара при нижнем концентрационном пределе воспламенения, с максимальной температурой жидкости;
д) температурой жидкости.
Давление насыщенного пара возрастает с температурой, что приводит к увеличению интенсивности утечки.
Примечание - Температура жидкости после утечки может возрасти, например за счет нагретой поверхности оборудования, в контакте с которым она находится, или высокой окружающей температуры.
4.4.2 Нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) (НКПР)
Для данного объема утечки горючего вещества, чем ниже НКПР, тем больше размеры взрывоопасной зоны.
4.4.3 Вентиляция
При увеличении уровня вентиляции размеры взрывоопасной зоны уменьшаются. Объекты, препятствующие вентиляции, могут увеличить размеры зоны. С другой стороны, такие препятствия, как стенки или потолки могут ограничивать размеры взрывоопасной зоны.
4.4.4 Относительная плотность газа или пара при утечке
Если газ или пар легче воздуха, то он будет подниматься вверх. Если же он тяжелее воздуха, то он будет скапливаться на уровне земли. Протяженность зоны в горизонтальном направлении на уровне земли будет возрастать с увеличением относительной плотности, а протяженность в вертикальном направлении над источником будет возрастать с уменьшением относительной плотности.
Примечания
1 Газы или пары с относительной плотностью менее 0,8 должны рассматриваться как более легкие, чем воздух, если же она более 1,2, то предполагается, что они тяжелее воздуха. Если относительная плотность газа или пара находится в промежутке между этими значениями, то следует учитывать обе возможности.
2 Опыт показывает, что аммиак - трудно воспламеняемый газ; утечка аммиака быстро рассеивается в воздухе, поэтому размеры взрывоопасной зоны в этом случае могут считаться незначительными.
4.4.5 Другие факторы, которые необходимо учитывать:
а) климатические условия;
б) топография.
4.4.6 Примеры источников утечки:
а) открытая поверхность жидкости.
В большинстве практических случаев температура жидкости ниже температуры кипения, и количество выделяющегося пара, в основном, зависит от следующих параметров:
- температуры жидкости,
- давления паров жидкости при температуре вблизи ее поверхности,
- размеров поверхности испарения;
б) струйный поток быстро испаряющейся жидкости (например, при струйном потоке или распылении).
При мгновенном испарении интенсивность утечки пара равна потоку жидкости, который определяется следующими параметрами:
- давлением жидкости,
- геометрией источника утечки.
Если мгновенного испарения жидкости не происходит, то необходимо рассматривать более сложную ситуацию, поскольку капли, жидкие струи и скопления жидкости могут создать отдельные источники утечки;
в) струя газовой смеси.
На интенсивность утечки влияют следующие параметры:
- давление внутри оборудования, содержащего газ,
- геометрия источника утечки,
- концентрация горючего газа в высвобождаемой смеси.
Примеры источников утечки также содержатся в приложении А.2.
4.5 Общие положения
4.5.1 При определении размеров взрывоопасной зоны необходимо учитывать возможность проникновения горючего газа, который тяжелее воздуха, ниже уровня земли (например, в колодцы и траншеи), и поступления горючего газа, который легче воздуха, в верхнюю часть помещения до уровня крыш.
4.5.2 Если источник утечки находится за пределами зоны или в прилегающей зоне, проникновение значительных количеств горючего газа или пара в зону может быть предотвращено следующими способами:
а) с помощью физических барьеров;
б) созданием избыточного статического давления в зоне, примыкающей к опасной зоне, что предотвращает проникновение в нее взрывоопасного газа или пара;
в) путем продувки зоны сильным потоком воздуха таким образом, чтобы обеспечить выход воздуха из всех отверстий, в которые может проникнуть горючий газ или пар.
5 ВЕНТИЛЯЦИЯ
5.1 Общие положения
Газ или пар, попадающий в воздух, может быть разбавлен за счет дисперсии или диффузии в воздухе до такой степени, что его концентрация может стать ниже нижнего концентрационного предела воспламенения. Вентиляция, т.е. перемещение воздуха вокруг источника утечки, способствует дисперсии горючего газа. Наличие вентиляции и ее уровень оказывают влияние на возможность образования взрывоопасной газовой смеси и тем самым влияют на класс зоны.
5.2 Основные типы вентиляции
Вентиляция может осуществляться путем перемещения воздуха за счет ветра и/или перепада температуры или за счет искусственных средств, таких как вентиляторы. Применяют два основных вида вентиляции:
а) естественную;
б) искусственную (общую или местную).
5.3 Уровень вентиляции
Для установления класса взрывоопасной зоны важным обстоятельством является прямая связь между уровнем вентиляции, степенью утечки и ее интенсивностью, независимо от вида применяемой вентиляции - искусственной или естественной. Это позволяет обеспечить оптимальные условия вентиляции в пространстве, в котором возможно образование взрывоопасной смеси, поскольку, чем выше уровень вентиляции, тем меньше размеры взрывоопасной зоны. В ряде случаев вентиляция позволяет обеспечить пренебрежимо малые размеры взрывоопасной зоны (взрывобезопасная зона).
Примеры и практические рекомендации по выбору уровня вентиляции приведены в приложении Б.
5.4 Готовность вентиляции
Готовность вентиляции оказывает влияние на присутствие и возможность образования взрывоопасной смеси и, следовательно, на класс зоны (см. приложение Б).
Примечание - Сочетание таких характеристик, как уровень вентиляции и ее готовность, позволяют разработать количественный метод оценки класса зоны (см. приложение Б).
6 ДОКУМЕНТАЦИЯ
6.1 Общие положения
Классификация зоны должна проводиться таким образом, чтобы различные этапы ее проведения были должным образом отражены в документации и имелись ссылки на всю используемую информацию. Примерами используемых методов и информации могут быть:
а) рекомендации, содержащиеся в соответствующих правилах (нормах) и стандартах;
б) характеристики дисперсии газа и пара и соответствующие расчеты;
в) результаты сравнительного анализа характеристик вентиляторов и параметров утечки горючих веществ.
Результаты работы по классификации зоны и все ее последующие изменения должны быть отражены в документации.
Должен быть составлен перечень характеристик всех горючих веществ, используемых в технологическом процессе, который должен включать обязательно: температуру вспышки, температуру кипения, температуру самовоспламенения, давление и плотность пара, концентрационные пределы воспламенения, категорию и группу взрывоопасных смесей с воздухом. Пример такого перечня приведен в форме таблиц B.1 и В.2 приложения В.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.