„Експлозивна атмосфера“ е смес на въздух с възпламеними вещества под формата на газове, пари, аерозол или прах при атмосферни условия, в която след запалване започва разпространяване на горенето в неизразходваната смес.

ISO 8421-1, EN 1127-1 определя експлозията като „внезапна реакция на окисляване или разграждане съпроводена с повишаване на температурата, налягането или и двете едновременно“. Това се отнася до химическа реакция, която при едновременното наличие на кислород (въздух) и запалим газ или пари (в определено съотношение) и източник на запалване, температурата и налягането се увеличават рязко. Ако топлината, която се генерира, не може да бъде освободена достатъчно бързо, има внезапно увеличение на обема на съпътстващите газове и освобождаване на голяма топлинна енергия, придружено от ударна вълна – експлозия.

Предпоставки за възникване на експлозивна атмосфера

За възникване на експлозия едновременно трябва да са налице следните фактори:

  1. Запалим материал присъстващ в производствения процес
  2. Кислород (въздух)
  3. Източник на запалване
  4. Специално съотношение между кислорода и запалимия материал

За защитата от експлозия е важно да се знае, че експлозия възниква само когато едновременно съществуват потенциално експлозивна атмосфера и източник на запалване.

 

Граници на взривяемост - долна граница на вривяемост (ДГВ) и горна граница на взривяемост (ГГВ)

Долната и горната граница на взривяемост при газовете се определя от обемната концентрация (съотношение) на газ в атмосферата при която е възможно възникване на експлозия. Запалване (и съответно взрив) в случая може да се случи само при условие, че концентрацията на сместа се намира в границите на взривяемост – между ДГВ и ГГВ.

Някои газове  (като ацетилен, етилен оксид) могат спонтанно да преминат екзотермична реакция без наличието на кислород (често при повишаване на налягането).

Границата на взривяемост може да се разшири при повишаване на температурата и налягането.

Нека да онагледим определението със границитена взривяемост на водорода:

граници на взривяемост на водород

Класификация на местата, където може да възникне експлозивна атмосфера - зони

Опасните места се класифицират по зони на основата на честотата и продължителността на случаите на възникване на експлозивна атмосфера – съгласно НАРЕДБА № 11 от 27 Декември 2004 Г. за минималните изисквания за осигуряване на безопасността и здравето на работещите при потенциален риск от експлозивна атмосфера. Опасните зони се класифицират както следва:


Зона 0
Място, където експлозивна атмосфера, състояща се от смес на възпламеними вещества под формата на газове, пари или аерозоли и въздух, съществува постоянно или продължително време или възниква често.
Зона 1
Място, където експлозивна атмосфера, състояща се от смес на възпламеними вещества под формата на газове, пари или аерозоли и въздух, е вероятно понякога да възникне при нормални условия на работа.
Зона 2
Място, където експлозивна атмосфера, състояща се от смес на възпламеними вещества под формата на газове, пари или аерозоли и въздух, не е вероятно да възникне при нормални условия на работа, а ако възникне, това ще бъде само за кратко време.

Зона 20
Място, където експлозивна атмосфера под формата на смес от диспергиран запалим прах и въздух съществува постоянно или продължително време или възниква често.
Зона 21
Място, където експлозивна атмосфера под формата на смес от диспергиран запалим прах и въздух е вероятно понякога да възникне при нормални условия на работа.
Зона 22
Място, където експлозивна атмосфера под формата на смес от диспергиран запалим прах и въздух не е вероятно да възникне при нормални условия на работа, а ако възникне, това ще бъде само за кратко време.

 

За съжаление Наредбата не дава дефиниция на термините „възниква често“, „вероятно понякога да възникне“ и „не е вероятно да възникне…“. В случая възниква необходимост от използване на референтни стойности за определяне на опасна зона (Италиански метод за класифициране на зоните включен в Guide CEI 31-35/A, “Electrical apparatus for explosive atmospheres –  CEI EN 60079-10)

Зона

Вероятност за възникване на експлозивна атмосфера за 365 дни (1 година)

Общо времетраене на изпускането (експлозивна атмосфера) за 365 дена (1 година)

Зона 0

В > 10-1

Повече от 1000 часа

Зона 1

10-1 ≥ В > 10-3

Повече от 10 часа до 1000 часа

Зона 2 (2)

10-3 ≥ В > 10-5

Повече от 0,1 часа до 10 часа (1)

(1) В случаите когато имаме общо времетраене на изпуска на експлозивна атмосфера за по-малко от 0,1 часа на година считаме, че зоната е не опасна и в частност когато случаите са повече от веднъж годушно. Но за по-голяма сигурност се пристъпва към анализ на риска за конкретната зона и всеки отделен случай.

(2) В случаите, когато липсва достоверна информация, се допуска вероятност 1 за 365 дена.

 

Според API RP 505 – Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities Classified as Class I, Zone 0, Zone 1, and Zone 2 

Степен на изпускане

Зона

Времетраене на експлозивна атмосфера за 1 година

Продължително

0

Повече от 1000 часа (10%)

Често

1

От 10 часа до 1000 часа (0,01% до 10%)

Рядко

2

По-малко от 10 часа (0,01% до 10%)

некласифицирано

По-малко от 1 час (по-малко от 0,01%)

графика зон EX

Примери за класификаця на зоните

Представените примери на долните графики служат само за онагледяване. За всеки конкретен случй трябва да се вземт предвид сътветната информция и специфични условия за категоризация на зоните.

Зона 0

Зона 0 обхваща зони като вътрешността на затворени съдове, тръби и апарати, които съдържат запалими течности. Тук съответната работна работна температура е над пламната температура. Опасната зона е над течноста – не вътре в течноста. Повечето пари на запалими течности са по-тежки от въздуха и се “стичат” като течности. Парите могат да се акумулират (“утаят”) в кухини като ями или вани на помпи за по-продължително време –  тези места също могат да се класифицират като Зона 0.

Зона 1

Местата на съхранение, преработка и производство на заплими течности. Тя обхваща зоната в непосредствена близист до присъединителни фланци, отдушници, в близост до лесно чупливо оборудване, тръби и уплътнения / фланци на помпи, капаци без адекватна херметичност.  В тази зона при нормални експлоатационни условия е много вероятно възникването на експлозивна атмосфера.

Зона 2

Зона2 обхваща зоната около Зона 0 и Зина 1, както и около фланците на тръби в закрити помещения. Също така тя включва и такива места в които благодарение на принудителна вентилация долната граница на взривяемост се достига само в много редки случаи, като например зоната около открити инсталации. Вероятността за възникване на експлозивна атмосфера е малка и ако това се случи тя просъществува за кратко.

ВАШИЯТ КОМЕНТАР

Моля, въведете коментар!
Моля, въведете името си тук