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.
4.5.1 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.
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.
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).
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.
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).
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 В.1 и В.2 приложения В.
Документы по классификации зоны должны содержать чертежи (различные проекции), на которых должны быть показаны форма и размеры зоны и указаны температура самовоспламенения, категория и группа взрывоопасной смеси.
Если форма поверхности пола или почвы в рассматриваемом пространстве оказывает влияние на размеры зоны, это обстоятельство также должно быть отражено в документации.
Дополнительно документация должна содержать следующую информацию:
а) размещение и описание источников утечки. Для крупных и сложных установок или технологических участков рекомендуется пронумеровать источники утечки, что облегчит работу с перечнями технологических данных по классификации и с чертежами;
б) расположение проемов в строениях (например, двери, окна, входные и выходные отверстия системы вентиляции).
При классификации зон предпочтение следует отдавать обозначениям, которые использованы в примере 2 приложения В. Допускается использование и других обозначений при условии, что они четко определены в документации.
(справочное)
Примеры источников утечки
Приводимые ниже примеры не обязательно предназначены для прямого использования. Источники утечки могут изменяться в зависимости от особенностей технологического оборудования и условий работы.
А.1 Технологическая установка
А. 1.1 Источники непрерывной утечки:
а) поверхность горючей жидкости в закрытом резервуаре с постоянным сбросом пара в атмосферу;
б) поверхность горючей жидкости в резервуаре, который открыт непрерывно или в течение длительных
периодов времени (например, сепаратор нефти/воды).
А. 1.2 Источники утечки первой степени:
а) уплотнения насосов, компрессоров или клапанов с утечкой горючего вещества в нормальном режиме работы;
б) устройства отделения воды в резервуарах с горючей жидкостью, из которых возможна утечка горючей жидкости вещества в атмосферу в процессе выпуска воды в нормальном режиме работы;
в) устройства отбора проб, через которые возможна утечка горючего вещества в нормальном режиме работы;
г) клапаны сброса и различные отверстия, через которые возможна утечка горючего вещества в нормальном режиме работы.
А. 1.3 Источники утечки второй степени:
а) уплотнения насосов, компрессоров и клапанов, через которые утечка горючего вещества в нормальном режиме работы невозможна;
б) фланцы, соединения и трубные фитинги, через которые утечка горючего вещества в нормальном режиме работы невозможна;
в) устройства отбора проб, через которые утечка горючего вещества в нормальном режиме работы невозможна;
г) клапаны сброса и другие отверстия, через которые утечка горючего вещества в нормальном режиме работы невозможна.
А.2 Проемы
А.2.1 Проемы как возможные источники утечки
Проемы между зонами должны рассматриваться как возможные источники утечки. Степень утечки определяется:
- классом прилегающей зоны;
- частотой и длительностью нахождения проемов в открытом состоянии;
- эффективностью средств, используемых для уплотнений;
- разностью давлений между зонами.
А.2.2 Классификация проемов
Проемы подразделяют на типы А, В, С, D в соответствии со следующими признаками.
А.2.2.1 Проемы типа А, отличающиеся по характеристикам от проемов типов В, С или D
Примеры:
- открытые отверстия для подвода сетей, например трубы или каналы, проходящие через стены, потолки и полы;
- стационарные вентиляционные отверстия в помещениях, строениях и проемы, аналогичные проемам типов В, С и D, которые открываются часто или остаются открытыми длительное время.
А.2.2.2 Проемы типа В - нормально закрытые (например, автоматически закрывающиеся) и редко открываемые, хорошо уплотненные в закрытом состоянии.
А.2.2.3 Проемы типа С - нормально закрытые и редко открываемые, удовлетворяющие проему типа В, хорошо уплотненные посредством соответствующих приспособлений (например, прокладок) по всему периметру; или сочетание последовательно расположенных двух проемов типа В, имеющих независимые приспособления для автоматического закрытия.
А.2.2.4 Проемы типа D - закрытые в нормальном режиме работы, соответствующие проему типа С отверстия, открываемые только с помощью специальных инструментов и в аварийных ситуациях.
Таблица А.1 - Типы проемов и соответствующие им утечки
|
Класс зоны, из которой возможна утечка горючего газа или пара через проем |
Тип проема |
Степень утечки из проемов, рассматриваемых в качестве источников утечки |
|
0 |
А |
Постоянная |
|
В |
(Постоянная)/первая |
|
|
С |
Вторая |
|
|
D |
Утечка отсутствует |
|
|
1 |
А |
Первая |
|
В |
(Первая)/вторая |
|
|
С |
(Вторая)/утечка отсутствует |
|
|
D |
Утечка отсутствует |
|
|
|
А |
Вторая |
|
В |
(Вторая)/утечка отсутствует |
|
|
С |
Утечка отсутствует |
|
|
D |
Утечка отсутствует |
|
|
Примечание - Указанные в скобках степени утечки должны устанавливаться с учетом частоты открытия отверстий. |
||
(справочное)
Вентиляция
Введение
Целью данного приложения является оценка уровня вентиляции и дополнение раздела 5 определением условий вентиляции, а также рекомендациями, примерами и расчетами, являющимися руководством к проектированию систем искусственной вентиляции.
Предлагаемые методы позволяют установить класс зоны посредством:
- определения минимальной мощности системы вентиляции, которая необходима для предотвращения значительного скопления взрывоопасной смеси, и на ее базе рассчитать гипотетический объем Vz, с помощью которого и расчетного времени рассеивания (t) определяется необходимый уровень вентиляции;
- определения класса зоны по показателям уровня вентиляции, готовности вентиляции и степени утечки.
Изложенные принципы, в основном, распространяются на вентиляцию внутри помещений, но они, в равной степени, могут быть использованы для наружных условий (см. таблицу Б. 1).
Б. 1 Естественная вентиляция
Этот тип вентиляции осуществляется движением воздуха под воздействием ветра и/или перепада температуры. На открытом воздухе естественная вентиляция часто бывает достаточной для рассеивания взрывоопасной смеси. Естественная вентиляция может быть также эффективной внутри помещений (например, если в строении имеются отверстия в стене и/или крыше).
Примечание - Для наружных условий оценка вентиляции, как правило, базируется на предполагаемой минимальной скорости ветра 0,5 м/с, который с такой скоростью присутствует практически постоянно. Скорость ветра часто превышает 2 м/с.
Примеры объектов с естественной вентиляцией:
- установленное вне помещений оборудование, применяемое в химической и нефтяной отраслях промышленностей, например расположенные на открытых площадках насосы, кожухи для труб и др.;
- открытые строения, имеющие отверстия в стенах и/или крыше, которые размещены и подобраны по размеру таким образом, что вентиляция внутри строения может быть приравнена к вентиляции на открытом воздухе;
- строения, не являющиеся открытыми, но с естественной вентиляцией (обычно меньшей, чем в открытом строении) за счет специальных вентиляционных отверстий.
Б.2 Искусственная вентиляция
При искусственной вентиляции воздушный поток создается специальными устройствами, например приточными или вытяжными вентиляторами. Искусственная вентиляция, в основном, используется в закрытых помещениях, но ее можно также применять на открытом воздухе для компенсации ограничений в естественной вентиляции из-за каких-либо препятствий.
Искусственная вентиляция зоны может быть общей или местной; такая вентиляция различается степенью перемещения и замещения воздуха.
Искусственная вентиляция дает возможность создавать эффективные и надежные системы вентиляции внутри помещений.
