urządzenia p wybuchowe, Elektryka, uprawnienia ure [ Pobierz całość w formacie PDF ]
Definiowanie atmosfery
z niebezpieczeństwem wybuchu
Energia elektryczna odgrywa ważną rolę
w naszym codziennym życiu. Świadomi są te−
go specjaliści z branży elektrycznej związani
stale z badaniami, projektowaniem i wyko−
nawstwem instalacji elektrycznych.
Energia elektryczna dostępna powszechnie
w codziennym życiu stanowi jednocześnie za−
grożenie dla naszego życia. Ma to miejsce
w wielu przemysłach lub magazynach, gdzie
składowane są, przetwarzane i produkowane
wyroby takie jak: węglowodory, gazy, farby,
lakiery, kleje, żywice, perfumy, środki czysz−
czące, guma, wyroby włókiennicze, tworzywa
sztuczne, pyły, ziarna itd.
W środowiskach jak wyżej istnieje wysokie
niebezpieczeństwo wybuchu z poważnymi
konsekwencjami dla personelu, wyposażenia
i samego środowiska.
W niniejszym katalogu
jest mowa o atmosferze z niebezpieczeń−
stwem wybuchu.
Jakie
warunki
mogą
spowodować wybuch?
Potrzebne są trzy elementy:
1
.Obecność tlenu w powietrzu.
2
.Substancja łatwopalna wymieszana z po−
wietrzem.
Substancją ta może być:
− gaz (metan, acetylen itd)
− ciecz (benzyna, rozpuszczalnik, itd)
− ciało stałe (siarka, pył drzewny itd)
3
.Źródło zapłonu:
− łuk elektryczny lub iskra o wystarczającej
energii
− i / lub przyrost temperatury atmosfery.
Powyższe trzy elementy występujące razem
są zbiorem wystarczającym do wyzwolenia
wybuchu, który może się przenieść na dane
środowisko.
TLENU
W POWIETRZU
WYBUCH
ŁATWOPALNE
SUBSTANCJE
(gaz, ciecz, pył)
PRZYCZYNA
ZAPŁONU
(przyrost temperatury,
iskra itd)
Do spowodowania wybuchu
potrzebne są trzy wymienione
powyżej elementy
10
 Definiowanie atmosfery
z niebezpieczeństwem wybuchu
Co to jest atmosfera wybuchowa?
Atmosfera wybuchowa powstaje w wyniku
wymieszania z powietrzem łatwopalnych sub−
stancji w postaci gazu, oparów, mgły lub py−
łu w takich proporcjach, że podwyższona tem−
peratura, łuk elektryczny, iskra lub każde inne
źródło zapłonu może spowodować wybuch
(istnieje realne niebezpieczeństwo).
Co to jest atmosfera potencjalnie wy-
buchowa?
Atmosfera potencjalnie wybuchowa to ta−
ka, której normalny skład nie jest wybuchowy
ale w wyniku nieprzewidzianych lub przewi−
dywalnych okoliczności może zmienić się
w takim stopniu, że atmosfera ta staje się wy−
buchowa (istnieje potencjalne zagrożenie nie−
bezpieczeństwem). Okoliczności dające się
przewidzieć są następujące:
− rozmaite etapy procesu produkcyjnego,
− wydarzenia lub przypadki (pęknięcie lub
nieszczelność rurociągu, utrata zasilania)
− warunki meteorologiczne (wysoka tempe−
ratura otoczenia, ruchy powietrza)
Co to jest temperatura samo-zapłonu?
Energia potrzebna do zainicjowania pło−
mienia może być uzyskana drogą termiczną
poprzez zwiększenie temperatury mieszanki.
Temperatura samo−zapłonu jest to mini−
malna temperatura przy której może nastąpić
samorzutny zapłon atmosfery wybuchowej.
Temperatura zapłonu cieczy jest minimalną
temperaturą, przy której łatwopalna ciecz emi−
tuje ilość oparów wystarczającą do osiągnię−
cia dolnej granicy wybuchowości (LEL) w fa−
zie gazowej równoważnej atmosferze wybu−
chowej.
Co to jest granica wybuchowości ła-
twopalnego produktu?
Zapłon łatwopalnego produktu zależy od
jego stężenia w powietrzu. Zakres zapłonu
wyznaczają dwie granice::
− dolna granica wybuchowości (LEL)
− górna granica wybuchowości (UEL)
Dolna granica wybuchowości (LEL) jest
minimalnym stężeniem gazu, oparu lub pyłu
w powietrzu przy którym mieszanka taka mo−
że podlegać zapłonowi.
Górna granica wybuchowości (UEL) jest
maksymalnym stężeniem gazu, oparu lub py−
łu w powietrzu poniżej którego mieszanka ta−
ka może podlegać zapłonowi.
Co to jest temperatura zapłonu cieczy?
Jaka jest minimalna energia zapłonu?
Jest to minimalna ilość energii, która musi
być wprowadzona do danego miejsca (w po−
staci płomienia, iskry, udaru, tarcia itd) aby
spowodować zapłon atmosfery wybuchowej.
Większość przemysłowych źródeł zapłonu
posiada znacznie wyższe poziomy energetycz−
ne aniżeli ta minimalna energia zapłonu, któ−
ra jest zazwyczaj niska (od dziesiątek mikro−
dzuli dla gazu i oparów do setek milidżuli dla
pyłów).
Płyny
temperatury
Oświetlenie
Temperatura
LEL−UEL
Benzen
+ 80°C
−11°C
+ 560°C
1.4 % − 7.1 %
Amoniak
− 33°C
Gaz
+ 650°C
16.0 % − 25.0 %
Metan
− 161°C
Gaz
+ 537°C
5.0 % − 15.0 %
Butan
0°C
Gaz
+ 405°C
1.9 % − 8.5 %
Przykłady charakterystyk
produktów łatwopalnych
Pentan
+ 36°C
− 40°C
+ 260°C
1.5 % − 7.8 %
Oktan
+ 125°C
+13°C
+ 220°C
1.0 % − 6.5 %
11
Rozkład
samozapłonu
Definiowanie atmosfery
z niebezpieczeństwem wybuchu
Jakie gazy lub opary mogą
powodować wybuch?
· Generalnie są to:
· Gaz grzewczy
· Węglowodory
· Klej i rozpuszczalniki lepkie
· Rozpuszczalniki i rozcieńczalniki farb
· Lakiery i żywice
· Dodatki produkcyjne do wyrobów farma−
ceutycznych, barwników syntetycznych,
aromatów i perfum
· Składniki produkcyjne dla następujących
materiałów: tworzywa sztuczne, gumy, tek−
stylia z włókien sztucznych i chemiczne
środki czystości
· Produkty stosowane w procesach przygo−
towania i wytwarzania alkoholi i związków
pochodnych itd.
Powyższe gazy lub opary sklasyfikowane
są w trzech grupach: A, B i C w zależności od
minimalnej doświadczalnej tolerancji bezpie−
czeństwa (MESG) i minimalnego prądu za−
płonu (MIC).
Ostrzeżenie: należy pamiętać, że niektóre
produkty stosowane w postaci pudru i pyłu
mogą w pewnych okolicznościach stać się ak−
tywnymi czynnikami wybuchu. Są to pudry
i pyły następujących materiałów:
· Magnez
· Aluminium
· Siarka
· Celuloza
· Skrobia kukurydziana
· Żywice epoksydowe
· Polistyreny
· Węgiel
· Drewno
· Zboże (mąka)
· Mleko
· Cukier (cukier lodowaty) itd.
Klasyfikacja grupy gazowej: patrz str.32
Substancje które mogą tworzyć atmosferę
wybuchową: patrz str.34
Gdzie może tworzyć się atmosfera
wybuchowa?
Atmosfera potencjalnie wybuchowa może
tworzyć się wszędzie tam, gdzie wymienione
powyżej produkty są wytwarzane, magazyno−
wane lub przetwarzane.
12
Dokument przygotowany przez IEC
(Międzynarodowa Komisja Elektrotechni−
czna) z siedzibą w Genewie w Szwajcarii
(Nr katalogowy CEI/IEC 60079−0 1998)
Dokument przygotowany przez IEC (Międzyna−
rodowa Komisja Elektrotechniczna) z siedzibą
w Genewie w Szwajcarii
(Nr katalogowy CEI/IEC 1241−1−1 1993)
INRS
Dokument przygotowany przez INRS
(Francuski Państwowy Instytut
Badań Naukowych)
Dyrektywa Unii Europejskiej 94/9/EC
13
aP1695/96a
Normy obowiązujące na świecie
Obowiązująca na świecie normalizacja wy−
posażenia elektrycznego przeznaczonego do
pracy w atmosferze wybuchowej przedstawio−
na jest w dwóch głównych normach:
· IEC/CENELEC
(1)
(norma wynikająca z poro−
zumienia z roku 1991 w sprawie procedur
dotyczących uaktualniania normalizacji)
· NEC
(2)
(dla wyrobów zatwierdzonych przez
UL, FM itd.)
Wyroby odpowiadające normom IEC/CE−
NELEC lub NEC charakteryzują się takim sa−
mym zabezpieczeniem przeciwwybuchowym,
pomimo że wykonawstwo ich różni się z uwa−
gi na przyporządkowanie specyficznym prze−
pisom instalacyj−
nym.
IEC uważana
jest jako norma
międzynarodowa
akceptowana przez prawie wszystkie kraje.
I tak na przykład w edycji normy NEC z ro−
ku 1996 w artykule 505 podane są według
normy IEC nazwy grup gazu, kategorie tempe−
raturowe wyposażenia i definicje obszarów
wybuchowych.
W celu uzyskania bardziej szczegółowych
informacji należy skontaktować się z labora−
toriami państwowymi: LCIE i INERIS (Fran−
cja), ISSEP (Belgia), BASEEFA (Wielka Bryta−
nia), PTB (Niemcy) itd.
(1)
IEC: Międzynarodowa Komisja
Elektrotechniczna CENELEC: Europejski
Komitet Norm Elektrotechnicznych
(2)
NEC: Państwowe Przepisy Elektryczne
14
Dwie normy dla projektów
realizowanych na świecie:
IEC/CENELEC i NEC
[ Pobierz całość w formacie PDF ]