EATON_15_Inst_Ex.pdf

(451 KB) Pobierz
ROZDZIAŁ 15
1
15. Instalacje w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem ..............................................................................3
15.1.
15.2.
15.3.
15.4.
15.5.
Klasyfikacja przestrzeni zagrożonych wybuchem .....................................................................................................................6
Rozdaje elektrycznych urządzeń przeciwwybuchowych Ex ......................................................................................................7
Zasady doboru urządzeń przeciwwybuchowych .......................................................................................................................9
Najważniejsze wymagania BHP w przestrzeniach zagrożonych wybuchem ..........................................................................10
Zagrożenie wybuchowe od wodoru wydzielanego podczas
ładowania
baterii........................................................................11
2
15. Instalacje w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem
Zagadnienie bezpieczeństwa pracy i eksploatacji urządzeń w obiektach zagrożonych wybuchem stwarza szereg problemów
bezpieczeństwa technologicznego. Dla zapewnienia bezpieczeństwa i funkcjonalności instalacji oraz wyeliminowania lub ograniczenia
zagrożenia każdy przypadek powinien być rozpatrywany indywidualnie, z uwzględnieniem wszystkich czynników mogących się
przyczynić do powstania wybuchu. Klasyfikując pomieszczenia pod względem wybuchowości musimy sobie zadać pytanie co to jest
wybuch, jakie czynniki wpływają na jego powstawanie.
Wybuch to gwałtowna reakcja utleniania lub rozkładu, wywołująca wzrost temperatury lub ciśnienia. Zjawisko to symbolicznie
przedstawia
rysunek 15.1.
1.
Rys. 15.1. Zasada powstawania wybuchu lub pożaru [195]
Powstać on może w
ściśle
określonych warunkach, a dokładnie wtedy, gdy stężenie składnika palnego znajduje się w
ściśle
określonym
przedziale. Przedział ten nazywamy granicą wybuchowości. Poza tymi granicami stężenie składników palnych w mieszaninie z
utleniaczem zapłon mieszaniny nie nastąpi nawet, jeśli
źródło
zapłonu będzie miało nieskończenie wielką energię. Wyznaczając granicę,
w której może nastąpić wybuch operujemy pojęciem dolnej i górnej granicy wybuchowości.
Dolna granica wybuchowości (DGW)
jest to najniższe stężenie paliwa w mieszaninie palnej, poniżej której nie jest możliwy zapłon
mieszaniny pod wpływem czynnika inicjującego i dalsze samoczynne rozprzestrzenianie płomienia w określonych warunkach badania.
Górna granica wybuchowości (GGW)
jest to najwyższe stężenie paliwa w mieszaninie palnej, powyżej której nie jest możliwy zapłon
mieszaniny pod wpływem czynnika inicjującego i dalsze samoczynne rozprzestrzenianie płomienia w określonych warunkach badania.
Samo stężenie składnika palnego w określonym przedziale wybuchowości nie powoduje wybuchu. Do powstania wybuchu potrzebna jest
jeszcze pewna energia, której inicjatorami mogą być takie czynniki jak iskry powstałe podczas pracy urządzeń i instalacji elektrycznych,
elementy instalacji rozgrzane do niebezpiecznie wysokiej temperatury, wyładowania atmosferyczne i elektrostatyczne. Energia ta zwana
jest minimalną energią zapłonu E
min
i definiowana jest jako najmniejsza energia kondensatora w obwodzie elektrycznym, którego
wyładowanie powoduje zapłon mieszaniny i rozprzestrzenianie się płomienia w określonych warunkach badania. Dla gazów i par
minimalną energię zapłonu oznacza się dla składników stechiometrycznych, zaś dla pyłów – dla mieszanin bogatych w paliwo (powyżej
składu stechiometrycznego), są to warunki optymalne pod względem składu mieszaniny.
Wartość minimalnej energii zapłonu jest parametrem, który pozwala na ocenę zagrożenia wybuchem pochodzącego od istniejących w
rozpatrywanym obszarze
źródeł
takich, jak iskry elektryczne, elektrostatyczne, iskry pochodzące od pojemnościowych lub indukcyjnych
obwodów elektrycznych, a także iskry mechaniczne. Przykładową zależność energii zapłonowej w zależności od składu mieszaniny
wodoru z powietrzem przedstawia
rys.15.2.
Natomiast w
tabeli 15.1.
zostały przedstawione przykładowe granice zapłonu mieszanin innych gazów z powietrzem.
Tabela 15.2.
przedstawia przykładowe minimalne energie zapłonu mieszanin gazów oraz pyłów z powietrzem.
3
Rys.15.2. Zależność energii zapłonowej od składu mieszanin wodoru z
powietrzem [255]
Z
1
- minimalna energia zapłonu E
min
=0,019 mJ,
V
d
– dolna granica wybuchowości
V
g
– górna granica wybuchowości
1.
1)
Tab.15.1. Stężenie granice zapłonu, przykłady [255]
Gaz
Wodór
Tlenek węgla
Metan
Etan
Propan
Butan
Acetylen
Gaz koksowniczy
Gaz wodny
Gaz ziemny
Gaz miejski
2)
% gazu w powietrzu
DGW
4,1
12,5
5,3
3,2
2,4
1,9
2,5
5,6
6,2
4,5
35,0
GGW
74,2
74,2
14,0
12,5
9,5
8,4
80,0
31,0
72,0
17,0
74,0
DGW
4,0
15,5
5,1
3,0
2,3
1,8
2,5
---
---
---
---
% gazu w tlenie
GGW
94,0
94,0
61,0
66,0
55,0
48,0
98,0
---
---
---
---
Tab.15.2. Minimalne energie zapłonu mieszanin gazów i par z powietrzem przykłady [255]
Substancja palna
Dwusiarczek węgla
Wodór
Acetylen
Tlenek etylenu
Metanol
Eter etylowy
Benzen
Heksan
Butan
Metan
Aceton
E
min
,
0,009
0,019
0,019
0,060
0,140
0,190
0,200
0,240
0,250
0,280
0,600
Klasyfikacja mieszanin wybuchowych palnych gazów i par z powietrzem na grupy wybuchowości (dla
środowisk,
w których stosuje się
urządzenia elektryczne), z uwagi na graniczny doświadczalny prześwit szczeliny MESG (czyli maksymalny prześwit szczeliny, przez
który nie jest możliwe przeniesienie wybuchu do
środowiska
zewnętrznego, niebezpiecznego pod względem wybuchowości) i wartość
stosunku minimalnego prądu, przy którym następuje zapalenie badanego gazu lub pary do minimalnego prądu, przy którym następuje
zapalenie metanu (stosunek MIC):
-
grupa I: metan w podziemnych wyrobiskach górniczych,
-
grupa II: gazy pary z wyjątkiem metanu w wyrobiskach podziemnych (np. IIA – propan, IIB – etylen, IICa – wodór, IICb – acetylen).
4
3)
Tab.15.3. Grupy wybuchowości IIA, IIB, IIC wartości MESG i MIC zgodnie z normą PN-84/E-0819.
Grupa wybuchowości
Grupa IIA
Grupa IIB
Grupa IIC
Wartość MESG (mm)
> 0,9
>0,5 lecz <0,9
<0,5
Wartość stosunku MIC
>0,8
>0,45 lecz <0,8
<0,45
Pojawienie się energii powodującej zapłon substancji palnych wiąże się ze wzrostem temperatury. To właśnie wartość temperatury
decyduje o niebezpieczeństwie wybuchu.
Parametry temperaturowe wykorzystywane przy ocenie skłonności palnych – wybuchowych różnych substancji i zagrożenia, jakie te
substancje powodują, to:
-
temperatura samozapłonu dla gazów, par, aerozoli i mgieł cieczy palnych oraz dla pyłu osiadłego w warstwie i chmury pyłu, a także
dla mieszanin hybrydowych,
-
temperatura zapłonu dla cieczy palnych,
-
temperatura zapalenia dla ciał stałych o zwartej strukturze,
-
temperatura wytlewania dla pyłów,
-
temperatura tlenia dla pyłów.
Im niższe są wartości tych temperatur tym można się spodziewać większego zagrożenia pożarem lub wybuchem powodowanego przez
poszczególne substancję (łatwiej może dojść do zapłonu).
Temperatura samozapłonu jest to najniższa temperatura, przy której następuje zapalenie się substancji palnej w wyniku zetknięcia z
gorącą powierzchnia lub wskutek oddziaływania cieplnego tej powierzchni (bez udziału zewnętrznego płomienia lub iskry).
4)
Tab.15.4. Klasyfikacja mieszanin wybuchowych gazów i par z powietrzem [254]
Temperatura samozapłonu, °C
> 450
>300 - 450
>200 - 300
>135 - 200
>100 - 135
>85 -100
Klasa temperaturowa
T1
T2
T3
T4
T5
T6
Przykład substancji
Wodór, tlenek węgla amoniak
Acetylen, n-butan, tlenek etylenu
N-oktan, tempertyna, akroleina
Aldehyd octowy, eter dwuetylowy
Dwusiarczek węgla
Fosforowodór
Temperatura zapłonu cieczy palnej jest to najniższa temperatura, przy której ciecz tworzy nad swoją powierzchnią mieszaninę par z
powietrzem o odpowiednim stężeniu, zdolną zapalić się od bodźca energetycznego w określonych warunkach badania. Dla celów
ochrony przeciwpożarowej wyróżnia się trzy klasy:
-
klasa I: ciecze o temperaturze zapłonu do 21°C (np. benzyna samochodowa, aceton, alkohol etylowy),
-
klasa II: ciecze o temperaturze zapłonu od 21°C do 55°C (np. trójchloroetylen, terpentyna, glikol etylowy),
-
klasa III: ciecze o temperaturze zapłonu powyżej 55°C do 100°C (np. cykloheksanol, anilina, nitrobenzen).
Pożarowo niebezpieczne są ciecze klasy I i II, zaś klasy III kwalifikuje się jako ciecze palne.
Innym parametrem decydującym o możliwości powstania wybuchu jest to, jaki wystąpi wzrost ciśnienia przy wybuchu. Zgodnie z
§ 33 pkt 5 Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 21 kwietnia 2006 w „sprawie ochrony przeciwpożarowej
budynków, innych obiektów i terenów” [270] pomieszczenia, w których może wytworzyć się mieszanina wybuchowa powstała z
wydzielającej się takiej ilości palnych gazów, par, mgieł lub pyłów, której wybuch mógłby spowodować przyrost ciśnienia w tym
pomieszczeniu przekraczający 5kPa, określa się jako pomieszczenie zagrożone wybuchem. Zgodnie z § 33 pkt 7 w pomieszczeniu
należy wyznaczyć strefę zagrożoną wybuchem, jeśli może w nim występować mieszanina wybuchowa o objętości, co najmniej 0,01 m
2
w
zawartej przestrzeni.
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin