Категории взрывоопасных смесей
Классификация взрывоопасных смесей
Классификация помещений и наружных установок по степени опасности
Общие представления о пожаро- и взрывобезопасности
XII. ПОЖАРО- И ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ЗДАНИЙ
Пожаро- и взрывобезопасность - это состояния производственного объекта (процесса), при котором исключается возможность пожара (взрыва) или, в случае их возникновения, предотвращается воздействие на людей, вызываемых ими опасных и вредных факторов и обеспечивается состояние материальных ценностей.
Пожаро- и взрывобезопасность обеспечивается мерами пожаро- взрывозащиты, пожаро- и взрывопредупреждения, организационными и техническими мероприятиями. Все мероприятия по пожаро- и взрывобезопасности базируются на знании свойств веществ и механизме возникновения и развития процесса горения и взрыва.
Основными параметрами, характеризующими взрывоопасность среды, являются:
- температура вспышки и самовоспламенения;
- нормальная скорость распространения пламени;
- минимальное взрывоопасное содержание кислорода (окислителя);
- минимальная энергия зажигания;
- склонность к взрыву и детонации;
- чувствительность к механическому воздействию (удару и трению).
Опасность взрыва определяется:
- давлением на фронте ударной волны;
- максимальным давлением взрыва;
- средней и максимальной скоростью нарастания давления при взрыве;
- дробящим и фугасным действием взрывоопасной среды.
Следствием взрыва являются опасные и вредные факторы в виде ударной волны, пламени и пожара, разрушения оборудования, коммуникаций, конструкций зданий и сооружений, разлета осколков, выхода вредных продуктов из аппаратов.
Для взрывопредупреждения необходимо исключить образование взрывоопасной среды и возникновения источника инициирования взрыва.
Взрывоопасной средой являются – смеси газов, паров и пыли с воздухом и другими окислителями, взрывчатые вещества.
В качестве источника инициирования могут быть горящие или накаленные тела, электрические разряды, тепловые проявления химических реакций и механических воздействий, искры от удара и трения, ударные волны, солнечная радиация, электромагнитные и другие излучения.
Предотвращение взрывоопасной среды в помещениях и технологических аппаратах достигается:
- контролем состава воздушной среды;
- герметичностью оборудования;
- отводом взрывоопасной среды с помощью вентиляции;
- поддержанием состава среды вне области воспламенения;
- применением ингибирующих и флегматизирующих добавок.
Проведение такой классификации необходимо для выбора электрического оборудования, имеющего соответствующую степень защиты против взрыва и пожара.
Классификация учитывает условия и объем, в котором образуется взрывоопасная среда, нормальный или аварийный режим работы аппаратов, способность перехода пыли во взвешенное состояние, значение нижнего концентрационного предела воспламенения и температуры вспышки. Она включает в себя следующие помещения и установки:
Помещения класса В-I.
К ним относятся помещения, в которых могут образовываться взрывоопасные смеси паров и газов с воздухом при нормальных условиях работы (например, помещения, в которых производится слив ЛВЖ в открытые сосуды).
Помещения класса В-Iа.
К ним относятся помещения, в которых взрывоопасные смеси не образуются при нормальных условиях эксплуатации оборудования, но могут образоваться при авариях или неисправности.
Помещения класса В-Iб. К этому классу относятся:
- помещения, в которых могут содержаться горючие пары и газы с высоким нижним пределом воспламенения, обладающие резким запахом (например, помещения аммиачных компрессоров);
- помещения, в которых возможно образование лишь локальных взрывоопасных смесей, но не во всем объеме помещения;
- помещения, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах и работа с ними производится без применения открытого пламени.
Установка класса В-Iг.
К ним относятся наружные установки, в которых находятся взрывоопасные газы, пары и ЛВЖ (например, газгольдеры, сливоналивные эстакады и т.п.) , причем взрывоопасные смеси могут образовываться только в результате утечек, аварий и других неисправностей.
Помещения класса В-II
К ним относятся помещения, в которых происходит обработка горючей пыли и волокон, способных образовывать взрывоопасные смеси с воздухом при нормальных режимах работы (например, открытая загрузка и выгрузка оборудования мелкодисперсными, горючими материалами).
Помещения класса В-IIа.
К ним относятся помещения, в которых взрывоопасные пылевоздушные смеси могут образовываться только в результате аварий и неисправностей (например, разгерметизация пневмотранспортирующего оборудования с применением азота, сепарационные установки с механической загрузкой и т.д.)
Помещения и установки, в которых содержится ГЖ и горючие пыли, нижний концентрационный предел которых выше 65 г/м3, относятся к пожароопасным, и классифицируются следующим образом:
Помещения класса П – I.
К ним относятся помещения, в которых содержится ГЖ (например, минеральные масла).
Помещения класса П – II.
К ним относятся помещения, в которых содержатся горючие пыли, способные переходить во взвешенное состояние, но возникающая при этом опасность ограничена пожаром, но не взрывом.
Помещения класса П – IIа.
К ним относятся помещения, в которых содержатся твердые горючие вещества, не способные переходить во взвешенное состояние.
Установки класса П – III.
К ним относятся наружные установки, в которых содержаться ГЖ (с температурой выше 45 0С), а также твердые горючие вещества.
Конструкции светильников, групповых щитков, аппаратов, электроустановочных и электромонтажных изделий, предназначенных для применения во взрывоопасных средах, должны соответствовать классификации взрывоопасных смесей по ГОСТ 12.1-001-78.
В основу этой классификации положены два признака:
- способность передачи взрыва через зазоры в оболочках;
- температура самовоспламенения смесей.
Исходя из этого, исследованные взрывоопасные смеси разделены на категории и группы, которые учитываются при маркировке электрооборудования, светильников, проводки, групповых щитков.
Категории горючих смесей устанавливаются испытаниями в зависимости от их способности передать источник зажигания из оболочки емкости объемом 2,5 дм3 во внешнюю среду через узкую щель зазором длиной 25 мм, между двумя плоскопараллельными поверхностями. Для этого два сосуда заполняют испытуемой взрывоопасной смесью, оставляя между ними узкую щель. Устойчивая передача взрывов с частотой 50% от числа повторных испытаний (100-1000 опытов) возможна при высоте зазора не ниже определенной минимальной величины, зависящей от физико-химических свойств горючих смесей.
Естественно, что чем меньше критический зазор, тем более опасна данная смесь. Наиболее опасным газом является водород, газовоздушная смесь которого с воздухом способна передавать взрыв при зазоре менее 0,35 мм.
Воспламенение горючей смеси, возможно, при локальном ее разогреве открытым источником тепла до определенной температуры (температуры вспышки). Газы, образовавшиеся в результате взрыва внутри оболочки и выходящие под давлением взрыва (до 1-1,2 Мпа или 10-12 атм.), через достаточно узкие щели (зазоры), настолько расширяются и охлаждаются, что не представляют опасности для окружающей горючей смеси как источник зажигания.
В зависимости от способности передавать зажигание через зазоры определенной величины горючие смеси подразделяются на четыре категории. Высоты зазора, соответствующие различным категориям смеси приведенные в таблице
Таблица .
| Категория смеси | I | IIA | IIB | IIC |
| Высота зазора, мм | св. 1,0 | св. 0.9 | 0,5-0,9 | До 0,5 |
В зависимости от температуры самовоспламенения горючие смеси подразделяются на шесть групп. Диапазоны температур, соответствующие различным горючих смесей, приведены в таблице
Таблица