Приложение G (справочное). Горючие туманы

Приложение G
(справочное)

Горючие туманы

G.1 При обращении с жидкостью при температуре вспышки или выше ее любая утечка будет оцениваться по обычный процедуре классификации взрывоопасных зон согласно настоящему стандарту. Если утечка произойдет ниже точки вспышки, при определенных условиях она может привести к образованию горючего облака тумана. Даже жидкости, которые в некоторых ситуациях могут рассматриваться как негорючие при технологических температурах, в некоторых случаях могут образовывать горючий туман, который может стать причиной взрыва. Примеры жидкости, которые обычно рассматриваются для данных случаев, включают жидкое топливо с высокой температурой вспышки, масла с теплообменом и смазочные масла.

G.2 На практике утечка жидкости обычно будет происходить в виде капель различного размера, при этом более крупные капли будут падать сразу и лишь небольшая часть утечки переносится по воздуху в виде горючего тумана. Воспламеняемость тумана зависит от концентрации в воздухе капель и любого пара, летучести жидкости и размеров капель в облаке.

Размер капель зависит от давления, при котором жидкость высвобождается, свойств жидкости (главным образом, от плотности, поверхностного натяжения и вязкости), а также от размера и формы отверстия, через которое происходит утечка (высвобождение). Обычно более высокое давление и меньшие размеры отверстия будут способствовать степени распыления струйной утечки, приводя к увеличению опасности взрыва. С другой стороны, при меньших размерах выпускных отверстий скорость утечки будет меньше, таким образом, опасность взрыва уменьшится.

G.3 Было доказано, что горючие капли размером с туман являются наиболее легко воспламеняемыми частицами облака тумана, хотя обычно они являются небольшой частью общей утечки. Эта доля может увеличиваться, если струйная утечка ударяется о близлежащую поверхность.

Примечания

1 Горючие туманы - это маленькие (от субмикрона до 50 микрон) частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в атмосфере.

2 Капли в диапазоне горючего тумана могут составлять всего 1 % от общей выпущенной в зависимости от условий утечки.

3 Облака из капель топлива обычно трудно воспламеняются, если нет достаточной массы пара или присутствуют очень маленькие капли.

G.4 Необходимо оценить вероятность того, что утечка жидкости приведет к образованию горючего тумана во время нормальной эксплуатации и/или ожидаемых неисправностей; а также вероятность событий, которые могут привести к такой утечке. Оценка может указывать на то, что утечка вещества имеет очень низкую вероятность или что облако тумана может образоваться только во время редких неисправностей или полного отказа. Оценки должны быть подкреплены ссылочными документами или опытом работы с аналогичными установками. Однако из-за термодинамической сложности тумана и большого количества факторов, влияющих на образование и воспламеняемость тумана, ссылка может быть недоступна для каждой конкретной ситуации. В таких случаях необходимое решение следует принимать на основе соответствующих данных.

G.5 Не каждая утечка вызывает образование тумана, например при утечке через повреждения фланцевых уплотнений или сальников/набивочных сальников, которые в большинстве случаев являются утечками второй степени в случае газов или паров, как правило, утечка будет незначительной, а в случае вязких жидкостей в большинстве случаев вызовет появление капель, а не тумана. Это означает, что вероятность образования тумана из-за утечек на фланцах труб, клапанов и так далее не стоит переоценивать. Оценка должна учитывать физические свойства жидкости, условия обращения, механические детали технологического оборудования, качество оборудования и наличие препятствий возле источника утечки.

Примечания

1 Для жидкостей, утечка которых произошла при значениях температуры значительно ниже температуры вспышки, взрывы тумана в промышленности происходят редко.

Вероятно, это связано с трудностью получения капель достаточно малых размеров при случайной утечке и трудностью воспламенения.

2 Горючие туманы могут воспламеняться от искр подобной энергии, что и при воспламенении пара, но обычно требуется очень высокая температура поверхности для воспламенения. Для воспламенения тумана при контакте с горячими поверхностями обычно требуется температура выше, чем при воспламенении пара.

G.6 Если считается возможным образование легковоспламеняющегося тумана, то источник утечки желательно сдерживать или контролировать, чтобы уменьшить опасность, например пористыми предохранительными решетками, чтобы способствовать объединению тумана, детекторов тумана или систем подавления. Если не могут быть гарантированы локализация или аналогичные меры контроля, следует учитывать потенциальную опасность возникновения тумана. Поскольку механизмы диспергирования и критерии воспламеняемости для тумана отличаются от параметров для газов и паров, не следует использовать подход к классификации согласно приложению В.

Примечания

1 Условия, необходимые для формирования горючего тумана, настолько сложны, что при их оценке целесообразно использовать исключительно качественный подход. Следует определить факторы при перекачивании жидкости, которые способствуют образованию и воспламеняемости тумана. Может быть достаточно определить данные факторы и вероятность возникновения утечки жидкости, чтобы оценить степень опасности и определить, является ли зона взрывоопасной.

2 В общем, единственным элементом, имеющим отношение к определению класса зоны, является степень утечки. В большинстве случаев это будет утечка второй степени. Непрерывная утечка или утечка первой степени, как правило, будет связана с оборудованием, предназначенным для распыления, например окраска распылением.

G.7 Принимая во внимание, что существует много неопределенностей, связанных с формированием облака горючего тумана, оценка опасности тумана должна основываться на конкретных отраслевых правилах. Например, опасность возникновения тумана будет присутствовать при теплопередаче, когда жидкость нагревается до температуры, близкой к температуре воспламенения или выше, и используется при очень высоких температурах. Опасность тумана для типовых топливораспределительных сетей, спроектированных для подходящих трубопроводов, не учитывается на основании многолетнего опыта эксплуатации таких установок по всему миру.

Примечание - Отраслевые правила классификации взрывоопасных зон для горючих жидкостей обычно не учитывают запотевание. При возможном запотевании обычно рекомендуется использовать более крупные взрывоопасные зоны. Это также говорит о том, что не следует переоценивать возможность образования тумана из-за горючих жидкостей, когда горючие жидкости перекачиваются при аналогичном давлении и при целостности трубопроводов.

G.8 Если установлена опасность тумана, зону не следует классифицировать как зону класса 0, 1 или 2, так как виды взрывозащиты, используемые в данных взрывоопасных зонах, не требуются при оценке опасности тумана. См. ГОСТ IEC 60079-14. Возможность образования тумана следует обозначать на чертеже зон помимо взрывоопасных зон, связанных с газами и парами, например соответствующей маркировкой.

G.9 Даже туманы, которые не воспламеняются в соответствии с критериями к размерам капель, могут в конечном итоге осесть на горячей поверхности относительно температуры самовоспламенения пара, таким образом вызывая опасность пожара. Другие источники воспламенения с высокой энергией, такие как пламя, также должны учитываться. Следует соблюдать осторожность, чтобы локализовать потенциальные утечки и предотвратить контакт с горячими поверхностями и другие источники воспламенения с высокой энергией.

G.10 Для горючего тумана требуется минимальная концентрация (аналогично горючим парам или горючей пыли). Для жидкостей значительно ниже их температуры воспламенения облако будет снижать видимость.

Туманы обычно видны, и поэтому утечки обычно можно уменьшить. При оценке необходимо учитывать временные рамки до обнаружения утечки.

Примечание - Нижний концентрационный предел распространения пламени горючих туманов топлива аналогичен или ниже указанного для паров топлива.

G.11 Горючие туманы могут образовываться внутри оборудования из-за систем масляной смазки, разбрызгивания или перемешивания как часть технологических операций. Опасности, связанные с внутренними частями, следует учитывать, и может потребоваться применение специальных мер по смягчению последствий. Например система подавления взрыва или пожаротушения. При определенных условиях такие туманы также могут быть выпущены в атмосферу, например смазочные масляные туманы через отверстия картера, резервуара или редуктора, имеющего вентиляционные отверстия, что может привести к пожару. Утечка таких туманов должна устраняться туманоуловителями.

G.12 Следует учитывать дополнительно ситуации, когда жидкости распыляют намеренно, например окраска распылением. Классификация взрывоопасных зон в таких случаях обычно является предметом конкретных промышленных правил.

G.13 ГОСТ IEC 60079-14 для выбора оборудования и установок не включает: требования к опасностям тумана из-за жидкостей с высокой температурой вспышки, где горючие пары отсутствуют.