НПБ 90-2004. Фрикционная искробезопасность. метод испытаний (55474)

УТВЕРЖДЕНО

Приказ

Главного государственного инспектора Республики Беларусь по пожарному надзору 01 октября 2004 года № 200

Система противопожарного нормирования и стандартизации

НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ФРИКЦИОННАЯ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТЬ. МЕТОД ИСПЫТАНИЙ

НПБ 90-2004УДК

Ключевые слова: фрикционные искры, газо- и/или паровоздушная смесь

© Учреждение "Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций" Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь, 2004

Предисловие

Разработаны: Научно-исследовательским институтом пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь.

Подготовлены к утверждению и внесены: Научно-исследовательским институтом пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь.

Срок введения в действие с 1 января 2005 года

Настоящие Нормы не могут быть тиражированы и распространены без разрешения Главного государственного инспектора Республики Беларусь по пожарному надзору

Изданы на русском языке

СОДЕРЖАНИЕ

Глава 1. Область применения 1

Глава 2. Общие технические требования 1

Глава 3. Требования безопасности 2

Глава 4. Условия проведения испытаний 2

Глава 5. Испытательное оборудование и средства контроля 2

Глава 6. Порядок проведения испытаний 3

Глава 7. Обработка и оценка результатов испытаний 4

Приложение 1 6

Приложение 2 7

Приложение 3 8

Приложение 4 10

Приложение 5 11Глава 1. Область применения.

1. Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь «Фрикционная искробезопасность. Метод испытания. НПБ 90 - 2004» (далее - Нормы) устанавливают метод испытания твердых материалов и изделий для оценки их искробезопасности при трении или соударении по отношению к газо- и(или) паровоздушным смесям.

2. Настоящие Нормы не распространяется на узлы горношахтного оборудования, а так же фрикционные искры, образующиеся в случаях, которые являются характерными при эксплуатации данного оборудования, и не носят случайный характер.

3. Требования настоящих Норм являются обязательными для всех организаций и физических лиц, осуществляющих свою деятельность на территории Республики Беларусь.

4. Определения терминов, используемых в настоящих Нормах, следует применять согласно приложению 1 к настоящим Нормам.

5. Нормативные документы, на которые даны ссылки по тексту настоящих Норм, приведены в перечне согласно приложению 2 к настоящим Нормам.

Глава 2. Общие технические требования.

6. Сущность метода определения пожаровзрывоопасности фрикционных искр состоит в следующем: процесс искрообразования моделируется на установке, имитирующей режимы трения и соударения для газо- и(или) паровоздушных смесей. Количество экспериментов должно быть достаточным для получения устойчивой частоты поджиганий в данном режиме трения и соударения. Изменяя режимы трения и соударения или количество окислителя в газовой среде, определяют условия, при которых не образуется фрикционных искр, способных поджигать горючие смеси. На основании полученных результатов испытаний оценивается безопасность применения материалов для различных узлов механического оборудования, конструкций, инструментов и предусматриваются соответствующие меры защиты оборудования от возможного возникновения фрикционных искр.

7. Испытываемая фрикционная пара считается искробезопасной по отношению к данной горючей газо- и(или) паровоздушной смеси, если максимальное значение вероятности ее зажигания (Р) не превышает 10^-5 для любого состава горючей газо- и(или) паровоздушной смеси. Результаты испытаний фрикционной пары допускается распространять на горючие газо- и(или) паровоздушные смеси с минимальной энергией зажигания, большей, чем у использованной при проведении испытаний. Концентрация с наибольшей опасностью воспламенения принимается по ГОСТ 12.1.011.

Глава 3. Требования безопасности.

8. К обслуживанию установки допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие медицинское освидетельствование, производственное обучение и имеющие допуск к обслуживанию сосудов под давлением.

9. Испытания проводят два человека. Рабочие места операторов должны удовлетворять требованиям электробезопасности по ГОСТ 12.1.019 и санитарно­гигиеническим требованиям по ГОСТ 12.1.005.

10. Средства защиты обслуживающего персонала должны соответствовать ГОСТ 12.4.011.

Глава 4. Условия проведения испытаний.

11. Испытания следует проводить при температурах окружающей среды от 15 до 25 °С и давлении, равном атмосферному.

12. Метод не используется для определения зажигающей способности фрикционных искр по отношению к горючим газо- и(или) паровоздушным смесям, один или несколько компонентов которых:

    1. склонны к термическому разложению, окислению или полимеризации при температуре и давлении испытаний;

    2. могут образовывать смеси, чувствительные к детонации;

    3. способны вызвать в результате самопроизвольных химических реакций изменение состава смеси или ее горение до момента зажигания;

    4. имеют температуру самовоспламенения ниже величины (Ти⁺⁵⁰) °С, где Ти - температура испытания.

Глава 5. Испытательное оборудование и средства контроля.

13. Испытания должны проводиться на испытательной установке согласно приложению 3 к настоящим Нормам.

14. Механизм крепления испытуемого образца состоит из:

    1. держателя, с помощью которого испытуемый образец закрепляют в реакционном сосуде;

    2. прижимного механизма, посредством которого достигают контакта испытуемого образца с диском;

15. Система приготовления горючей газо- или паровоздушной смеси должна состоять из:

    1. трубопроводов с вентилями. Трубопроводы должны быть рассчитаны на рабочее давление до 0,05 МПа, присоединительные размеры - G ^ B.

    2. вакуумметра с верхним пределом измерений 0,1 МПа класса точности 0,4;

    3. вакуумного насоса, обеспечивающего остаточное давление в реакционном сосуде не более 1,0 кПа;

16. Вращающийся диск, конструкция которого представлена в приложении 4 к настоящим Нормам, должен иметь диаметр (100±1) мм и толщину (10±1) мм. В центре диска расположено отверстие диаметром (10±1) мм, предназначенное для закрепления диска в передаточном механизме. На диске вырезано четыре сегмента. Исследуемый образец (рис. 3), выполнен в виде пластины длиной 140 мм, шириной 25 мм, толщиной 7 мм. На пластине имеется два отверстия: одно - для закрепления пластины в экспериментальной установке, второе - для определения силы прижатия пластины к вращающемуся диску.

Глава 6. Порядок проведения испытаний.

17. Испытания по определению фрикционной искробезопасности проводят в следующей последовательности:

    1. снимают крышку реакционного сосуда и закрепляют ее в вертикальном порожении;

    2. испытуемый образец и вращающийся диск (далее по тексту — испытываемая пара) закрепляют в держателе;

    3. с помощью прижимной пружины регулируют силу прижатия исследуемого образца к диску;

    4. измеряют с помощью динамометра силу прижатия пластины к диску. В ходе экспериментов необходимо поддерживать силу прижатия пластины и диска в диапазоне 6-7 Н;

    5. закрепляют на свече зажигания нихромовую проволоку диаметром 0,2 мм и длиной 2-3 мм;

    6. определяют скорость вращения электродвигателя, при котором появляются фрикционные искры. Для этого включают напряжение на электродвигателе и ручкой регулировки скорости вращения увеличивают скорость его вращения Фиксируют число оборотов электродвигателя при котором произошло появление искр. Запрещается оператору находиться в зоне вращения диска и действия искр;

    7. выключают электродвигатель;

    8. крышку устанавливают в реакционный сосуд и равномерно зажимают ее по окружности болтами, обеспечив необходимое прижатие для дальнейшего вакуумирования сосуда;

    9. устанавливают краны системы газоприготовления в следующие положения: кран подачи газа - закрыт; кран выпуска отработанных газов - закрыт; кран вакуумметра - открыт; кран насоса вакуумного - открыт.

    10. включают вакуумный насос и вакуумируют реакционный сосуд до остаточного давления 0,5 кПа;

    11. по парциальным давлениям подают в реакционный сосуд компоненты горючей газо- или паровоздушной смеси;закрывают краны подачи газа, вакуумметра, вакуумного насоса и открывают кран выпуска отработанных газов, выровняв при этом давление в реакционном сосуде до атмосферного. При этом выходной патрубок крана выпуска отработанных газов должен находиться в зоне вытяжного устройства и повернут в сторону от операторов. Не допускается проведение испытаний при закрытом кране выпуска отработанных газов;

    12. включают электродвигатель;

    13. с помощью секундомера фиксируют время t3 от момента включения электродвигателя до момента зажигания горючей газо- или паровоздушной смеси. Погрешность измерения должна быть не более 0,1 с. Зажигание смеси определяют по манометру и визуально через смотровое окно. Если воспламенение смеси не происходит в течение 1 мин, регистрируют отсутствие зажигания;

    14. выключают электродвигатель.

    15. при отсутствии воспламенения газо- или паровоздушной смеси осуществляют ее контрольное зажигание с помощью источника зажигания;

    16. кран вакуумметра переводят в положение «продувка» и включают компрессор. Продувку реакционного сосуда осуществляют не менее 300 с.

18. При отсутствии воспламенения повторяют процедуру испытаний, изменяя количество оборотов двигателя до зажигания газо- или паровоздушной смеси.

19. Находят минимальное число оборотов электродвигателя, при котором происходит зажигание газо- или паровоздушной смеси.

20. Повторяют процедуру испытаний для каждого состава горючей газо- или паровоздушной смеси и числа оборотов электродвигателя не менее пяти раз.

21. Условия и результаты проведения испытаний регистрируют в протоколе, форма которого приведена в приложении 5 (обязательном).

Глава 7. Обработка и оценка результатов испытаний.

22. По результатам испытаний для каждого состава горючей газо- или паровоздушной смеси определяют:

    1. среднее время задержки зажигания '_ср._з по формуле (1):

'ср.з 1' (1)

i=1 m

где ti - время от момента включения электродвигателя до момента зажигания горючей смеси в i-м испытании;

m - число испытаний для данного состава горючей газо- или паровоздушной смеси.

где n - число оборотов диска в единицу времени, c ^-1;

k - число вырезанных сегментов на диске (k = 4).

Р

(3)

tep.3 • N

где М - количество зажиганий горючей газо- или паровоздушной смеси.

23. Изделие считается искробезопасным, если все его составляющие соответствуют требованиям п.7 настоящих Норм.

Результаты испытаний материалов и изделий, оборудования оформляются протоколом по форме согласно приложению 5 к настоящим Нормам.Приложение 1

Определения терминов, используемых в настоящих Нормах

Фрикционные искры — искры, возникающие при определенных условиях при взаимном скольжении или трении возникающем при падении, ударе, соударении, сбрасывании оборудования или в других случаях, которые не являются характерными при эксплуатации данного оборудования, носят случайный характер.

Взрывоопасная смесь - по ГОСТ 22782.0-81Приложение 2

Перечень нормативных документов, на которые даны ссылки по тексту
настоящих Норм

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно­гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

ГОСТ 22782.0-81 Электрооборудование взрывозащищенное. Общие технические требования и методы испытаний.

ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда.

Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

ГОСТ 12.1.005-89 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно­гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

ГОСТ 12.1.011-78* Система стандартов безопасности труда. Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний.

Правила устройства электроустановок/Приложение 3

Рисунок 3.1. Принципиальная схема экспериментального стенда для исследования искробезопасности материалов:

1 - реакционный сосуд; 2 - крышка; 3 — исследуемый образец; 4 — держатель;

5 — прижимной механизм; 6 — диск; 7 — электродвигатель; 8 — передаточный механизм;

9 - манометр; 10 — вакуумный насос; 11 — вакуумметр; 12 — свеча;

13 — понижающий трансформатор; 14 — баллон с горючим газом, 15 - компрессор.

Описание экспериментального стенда для исследования искробезопасности
материалов

1. реакционный сосуд, который представляет собой вертикально расположенный цилиндрический сосуд с внутренним диаметром (380 ± 5) мм и высотой (500 ± 5) мм, изготовленный из нержавеющей стали и рассчитанный на рабочее давление 1 МПа. Реакционный сосуд снабжен штуцерами для подсоединения газовых магистралей, ввода источника зажигания, датчика давления и манометра. Реакционный сосуд должен соответствовать требованиям ПУЭ по взрывонепроницаемости и взрывоустойчивости;

2. крышка, с помощью которой закрывают отверстие в верхней части реакционного сосуда. Крышка крепится на реакционном сосуде посредством 8 болтов. В средней части крышки сделано смотровое окно для визуального наблюдения за распространением пламени в реакционном сосуде;