Приложение Е (справочное). Примеры классификации взрывоопасных зон

Приложение Е
(справочное)

Примеры
классификации взрывоопасных зон

Е.1 Общие положения

Практика классификации взрывоопасных зон предполагает знание поведения горючих газов и жидкостей при их утечке из защитной оболочки и надлежащей инженерной практике, основанной на опыте эксплуатации заводского оборудования при определенных условиях. По этой причине нецелесообразно приводить примеры для каждого возможного варианта установки и процесса.

Примеры не предназначены для применения на практике и приведены только для иллюстрации альтернативных средств оценки, представленных в настоящем стандарте. Характеристики утечки и другие используемые параметры также представлены только для иллюстрации средств оценки и могут не отражать реальные условия.

Е.2 Примеры

Пример 1

Стандартный промышленный насос с механическим (диафрагменным) разделителем, установленный на уровне земли, расположенный на открытом воздухе, предназначенный для перекачивания горючей жидкости.

Характеристики утечки:

Горючее вещество	Бензол (N CAS 71-43-2)
Молярная масса	78,11 кг/кмоль
Нижний концентрационный предел распространения пламени	1,2 % об. (0,012 об./об.)
Температура самовоспламенения	498 °С
Плотность газа, р г	3,247 кг/м 3 (рассчитано для условий окружающей среды). Кривая на рисунке D.1 отображает плотность газа
Источник утечки, ИУ	Торцевое уплотнение
Степень утечки	Утечка второй степени (утечка из-за разрыва уплотнения)
Скорость утечки жидкости, W	0,192 кг/с, определенная с учетом коэффициента расхода C d = 0,75, размер отверстия S = 5 мм 2, плотность жидкости = 876,5 кг/м 3 и перепад давления р = 15 бар
Скорость утечки газа, W g	3,85 х 10 -3 кг/с, определенная с учетом доли жидкости, испарившейся из точки утечки (2 % W); оставшаяся жидкость слита в канализационную систему
Объемная характеристика утечки, Q c	0,099 м 3/с

Характеристики расположения:

Условия снаружи помещения	Свободное пространство
Давление окружающей среды, р а	101 325 Па
Температура окружающей среды, Т	20 °С (293 К)
Скорость вентиляции, u w	0,3 м/с
Пригодность вентиляции	Хорошая (скорость ветра в условиях метеорологического штиля)

Последствия утечки:

Степень разбавления (см. рисунок Е.1)	Средняя
Тип зоны (зон)	Зона класса 2
Подгруппа оборудования и температурный класс	IIAT1

Рисунок Е.1 - Степень разбавления (Пример N 1)

Классификация взрывоопасных зон

Размеры взрывоопасных зон основаны на оценке, приведенной на рисунке Е.2. Рисунок Е.3 отображает вид спереди на объект. Рисунок составлен для паров тяжелее воздуха; вертикальное расстояние меньше горизонтального, как показано на рисунке Е.3.

Примечание - Более строгая классификация отстойника из-за низкой степени разбавления.

Рисунок Е.2 - Расстояние взрывоопасной зоны (Пример N 1)

Рисунок Е.3 - Классификация зон (Пример N 1)

Пример 2

Стандартный промышленный насос с механическим (диафрагменным) разделителем, установленный на уровне земли, расположенный на открытом воздухе, предназначенный для перекачивания горючей жидкости.

Характеристики утечки:

Горючее вещество	Жидкий продукт на основе бензола
Молярная масса	78,11 кг/кмоль
Нижний концентрационный предел распространения пламени	1,2 % об. (0,012 об./об.)
Температура самовоспламенения	498 °С
Плотность газа, р г	3,247 кг/м 3 (рассчитано для условий окружающей среды). Кривая на рисунке D.1 отображает плотность газа
Источник утечки, ИУ	Торцевое уплотнение
Степень утечки	Утечка второй степени (утечка из-за разрыва уплотнения)
Скорость утечки жидкости, W	0,192 кг/с, определенная с учетом коэффициента расхода C d = 0,75, размер отверстия S = 5 мм 2, плотность жидкости = 876,5 кг/м 3 и перепад давления р = 15 бар
Скорость утечки газа, W g	3,85 х 10 -3 кг/с, определенная с учетом доли жидкости, испарившейся из точки утечки (2 % W); оставшаяся жидкость слита в канализационную систему Примечание - Информация взята из промышленных правил
Объемный расход газа, Q g	1,19 х 10 -3 м 3/с
Объемная характеристика утечки, Q c	0,099 м 3/с

Характеристики расположения:

Условия внутри помещения	Помещения с естественной вентиляцией (ветром)
Давление окружающей среды, р а	101325 Па
Температура окружающей среды, Т	20 °С (293 К)
Размер корпуса Д x Ш x В = V 0	6,0 м х 5,0 м х 5,0 м = 150,0 м 3
Расход воздуха, Q a	306 м 3/ч (0,085 м 3/с)
Готовность расхода воздуха	Удовлетворительная, определяется с учетом худшего условия окружающей среды (скорость ветра в условии метеорологического штиля)
Скорость вентиляции, u w	0,3 м/с по оценке Q а/(Д х В)
Критическая концентрация, X crit	0,003 об./об., равная (0,25 х НКПР)

Последствия утечки:

Коэффициент неэффективности вентиляции f	5
Фоновая концентрация, Х b	0,068 об./об.
Сравнение концентраций	X b > X crit
Время, необходимое для достижения X crit, t d	7,67 ч (коэффициент безопасности равен f)
Степень разбавления (см. рисунок Е.4)	Низкая из-за Х b > X crit
Тип зоны (зон)	Зона класса 1
Подгруппа оборудования и температурный класс	IIAT1

Рисунок Е.4 - Степень разбавления (Пример N 2)

В данном случае процедура оценки степени разбавления с помощью диаграммы не требуется, потому что фоновая концентрация в замкнутом пространстве выше критической (X _b > X _crit). Степень разбавления все равно будет определена как низкая. Рисунок Е.4 просто подтверждает оценку.

Классификация взрывоопасных зон

Пример касается относительно небольшого пространства внутри помещения, где фоновая концентрация вдвое больше критической. Кроме того, требуется значительное время для достижения критической фоновой концентрации (почти 8 ч). Нет причин определять вертикальную зону или зону класса 2 за пределами зоны класса 1. Образовавшаяся взрывоопасная зона будет охватывать все пространства внутри помещения с учетом сравнения концентраций и времени, необходимого для достижения критической концентрации после прекращения утечки. При наличии отверстий их следует рассматривать как потенциальные источники утечки.

Если бы скорость воздушного потока была улучшена, то степень разбавления могла бы быть средней, и взрывоопасная зона могла быть класса 2 вместо класса 1.

Пример 3

Пар из дыхательного клапана на открытом воздухе из технологической емкости

Характеристики утечки:

Горючее вещество	Бензол (N CAS 71-43-2)
Молярная масса	78,11 кг/кмоль
Нижний концентрационный предел распространения пламени	1,2 % об. (0,012 об./об.)
Температура самовоспламенения	498 °С
Плотность газа, р г	3,247 кг/м 3 (рассчитано для условий окружающей среды). Кривая на рисунке D.1 отображает плотность газа
Источник утечки, ИУ	Дыхательный клапан
Степень утечки	Утечка первой степени (заполнение технологической емкости)
Скорость утечки, W g	4,5 х 10 -3 кг/с (данные изготовителя)
Объемная характеристика утечки, Q c	0,115 м 3/с
Степень утечки	Утечка второй степени (повреждение уплотнительного устройства)
Скорость утечки, W g	4,95 х 10 -2 кг/с (данные изготовителя)
Объемная характеристика выброса, Q c	1,27 м 3/с

Характеристики расположения:

Условия снаружи помещения	Беспрепятственное пространство
Давление окружающей среды, р а	101 325 Па
Температура окружающей среды, Т	20 °С (293 К)
Размер корпуса, Д x Ш x В = V 0	6,0 м х 5,0 м х 5,0 м = 150,0 м 3
Скорость вентиляции, u w	1,0 м/с по оценке Q а/(Д х В)
Пригодность вентиляции	Хорошая (скорость ветра в условиях метеорологического штиля)

Последствия утечки:

Степень разбавления (см. рисунок Е.5)	Средняя
Тип зоны (зон)	Зона класса 1 + зона класса 2
Подгруппа оборудования и температурный класс	IIAT1

Рисунок Е.5 - Степень разбавления (Пример N 3)

Рисунок Е.6 - Расстояние взрывоопасной зоны (Пример N 3)

Протяженность зоны (зон) r для утечки первой степени равна 1,5 м; для утечки второй степени - 5,0 м.

Классификация взрывоопасных зон

Размеры взрывоопасных зон основаны на оценке, проведенной по рисунку Е.6. Принимая во внимание соответствующие параметры, следующие взрывоопасные зоны являются специфическими для рассматриваемого дыхательного клапана (см. рисунок Е.7).

Рисунок Е.7 - Классификация зон (Пример N 3)

Пример 4

Регулирующий клапан в загроможденном пространстве, установленный в замкнутой технологической трубопроводной системе транспортировки горючего газа.

Характеристики утечки:

Горючее вещество	Газовая смесь на основе пропана
Молярная масса	44,1 кг/кмоль
Нижний концентрационный предел распространения пламени	1,7 % об. (0,017 об./об.)
Температура самовоспламенения	450 °С
Плотность газа, р г	1,833 кг/м 3 (рассчитано для условий окружающей среды). Кривая на рисунке D.1 отображает плотность газа
Источник утечки, ИУ	Уплотнение штока клапана
Степень утечки	Утечка второй степени (повреждение уплотнения)
Скорость утечки, W g	5,06 х 10 -3 кг/с, определенная с учетом давления эксплуатации р = 10 бар, температуры Т = 15 °С, размера отверстия S = 2,5 мм 2, коэффициента сжимаемости Z = 1, индекса политропии = 1,1 и коэффициента расхода C d = 0,75
Объемная характеристика утечки, Q c	0,162 м 3/с

Характеристики расположения:

Условия снаружи помещения	Беспрепятственное пространство
Давление окружающей среды, р а	101 325 Па
Температура окружающей среды, T	20 °С (293 К)
Скорость вентиляции, u w	0,3 м/с
Пригодность вентиляции	Хорошая (скорость ветра в условиях метеорологического штиля)

Характеристики расположения:

Условия снаружи помещения	Беспрепятственное пространство
Давление окружающей среды, р а	101 325 Па
Температура окружающей среды, T	20 °С (293 К)
Скорость вентиляции, u w	0,3 м/с
Пригодность вентиляции	Хорошая (скорость ветра в условиях метеорологического штиля)

Последствия утечки:

Степень разбавления (см. рисунок Е.8)	Средняя
Тип зоны (зон)	Зона класса 2
Подгруппа оборудования и температурный класс	IIAT1

Рисунок Е.8 - Степень разбавления (Пример N 4)

Рисунок Е.9 - Расстояние взрывоопасной зоны (Пример N 4)

Протяженность зоны (зон) r - от 1,0 м до 2,0 м из-за характеристик окружающей среды (т.е. беспрепятственная струйная утечка).

Поскольку диаграмма не применяется для расстояний менее 1 м, размер зоны определяется как 1 м. Если далее требуется уточнение протяженности данной зоны, то следует использовать другую методологию оценки.

Классификация взрывоопасных зон

Размеры взрывоопасной зоны основаны на оценке, проведенной по рисунку Е.9. Принимая во внимание соответствующие параметры, для рассматриваемого регулирующего клапана характерна следующая взрывоопасная зона (см. рисунок Е.10).

Рисунок Е.10 - Классификация зон (Пример N 4)

Пример 5

Замкнутая технологическая система трубопроводов, расположенная в помещении, транспортирующая горючий газ.

Характеристики утечек:

Горючее вещество	природный газ, богатый бензином, нефтяной
Молярная масса	20 кг/кмоль
Нижний концентрационный предел распространения пламени	4 % об. (0,04 об./об.)
Температура самовоспламенения	500 °С
Плотность газа,	0,831 кг/м 3 (рассчитано для условий окружающей среды). Кривая на рисунке D.1 отображает плотность газа

Несколько источников утечки:

а) Степень утечки	Постоянная (неконтролируемые выбросы)
- тип	Арматура для трубопровода (повреждения трубопровода)
- скорость утечки газа на единицу, W g	1,0 х 10 -9 кг/с (лабораторные данные)
- объемный расход газа, Q g	1,2 х 10 -9 м 3/с
- количество утечек	10
b) Степень утечки	Утечка первой степени (неконтролируемые выбросы)
- тип	Уплотнительные элементы на движущихся частях при низкой скорости (уплотнение регулирующего клапана)
- скорость утечки газа на единицу, W g	1,5 х 10 -6 кг/с (данные изготовителя)
- объемный расход газа, Q g	1,8 х 10 -6 м 3/с
- количество утечек	3
с) Степень утечки	Утечка второй степени
- тип	Уплотнительные элементы на движущихся частях (фланец с уплотнением из фибры)
- скорость утечки газа на единицу, W g	1,7 х 10 -3 кг/с, определенная с учетом давления эксплуатации р = 5 бар, температуры Т = 15 °С, размера отверстия S = 2,5 мм 2, коэффициента сжимаемости Z = 1, индекса политропии = 1,1 и коэффициента расхода C d = 0,75
- объемный расход газа на единицу, Q g	2,05 х 10 -3 м 3/с
- количество утечек	1, самая большая

Характеристики расположения:

Условия внутри помещения	Помещения с естественной вентиляцией (ветром)
Давление окружающей среды, р а	101 325 Па
Температура окружающей среды, Т	20 °С (293 К)
Размер корпуса, Д x Ш x В = V 0	3,0 м х 3,0 м х 3,5 м = 31,5 м 3
Расход воздуха, Q a	189 м 3/ч (0,053 м 3/с)
Готовность расхода воздуха	Удовлетворительная, определяется с учетом худшего условия окружающей среды (скорость ветра в условиях метеорологического штиля)
Коэффициент неэффективности вентиляции, f	3
Скорость вентиляции, u w	0,005 м/с по оценке Q а/(Д х В)
Критическая концентрация, X crit	0,01 об./об., равная (0,25 х НКПР)

Последствия утечек из нескольких источников:

Степень утечки	Постоянная (неконтролируемые выбросы)
Суммарная скорость утечек,	1,0 х 10 -8 кг/с
Суммарный объемный расход газа,	1,2 х 10 -8 м 3/с
Фоновая концентрация, Х b	6,79 х 10 -7 об./об.
Сравнение концентраций	X b << X crit
Объемная характеристика утечки, Q c	3,01 х 10 -7 м 3/с
Степень разбавления	Высокая
Тип зоны (зон)	Зона класса 0 незначительной протяженности
Степень утечки	Первая плюс постоянная (неконтролируемые выбросы)
Суммарная скорость утечек,	4,51 х 10 -6 кг/с
Суммарный объемный расход газа,	5,42 х 10 -6 м 3/с
Фоновая концентрация, Х b	3,1 х 10 -4 об./об.
Сравнение концентраций	X b < X crit
Объемная характеристика утечки, Q c	1,36 х 10 -4 м 3/с
Степень разбавления	Высокая
Тип зоны (зон)	Зона класса 1 незначительной протяженности
Степень утечки	Вторая плюс первая плюс постоянная
Скорость утечек, W g	1,7 х 10 -3 кг/с
Объемный расход газа, Q g	2,05 х 10 -3 м 3/с
Фоновая концентрация, Х b	0,12 об./об.
Сравнение концентраций	X b > X crit
Время, необходимое для достижения X crit, t d	1,23 ч (коэффициент безопасности равен f)
Объемная характеристика утечки, Q c	0,051 м 3/с
Степень разбавления	Низкая из-за X b > X crit
Тип зоны (зон)	Зона класса 1
Подгруппа оборудования и температурный класс	IIAT1

Рисунок Е.11 - Степень разбавления (Пример N 5)

В данном случае процедура оценки степени разбавления с помощью диаграммы не требуется, потому что фоновая концентрация в замкнутом пространстве выше критической (X _b > X _crit). Степень разбавления все равно будет определена как низкая. На рисунке Е.11 точка пересечения находится в пределах области "среднее разбавление", но близко к границе. Принимая во внимание неопределенности в методологии, это показывает, что предыдущая оценка соответствует требованиям.

Рисунок Е.12 - Расстояние взрывоопасной зоны (Пример N 5)

Протяженность зоны (зон) (см. рисунок Е.12, r протяженность зоны равна приблизительно 1 м из-за окружающих характеристик (струйная утечка при наличии ограждений).

Классификация взрывоопасных зон

Образовавшаяся взрывоопасная зона будет охватывать весь объем помещения, поскольку фоновая концентрация превышает критическую концентрацию и значительное время занимает снижение концентрации до критического значения после прекращения утечки. Кроме того, протяженность зоны зависит от размера ограждения (см. С.3.6.1).

Е.3 Типовой пример проводимого анализа для классификации взрывоопасных зон

Данный пример предназначен для пояснения методологического подхода при классификации взрывоопасных зон и иллюстрации способа нанесения классов зон. Подробная информация о зоне может отличаться в зависимости от конкретных данных установки или цели соответствующих руководств. Данный пример был приведен, потому что он содержит множество форм утечки, которые часто встречаются на практике по отдельности или в различных сочетаниях или в разных контекстах. Поэтому компрессорную установку в данном примере следует рассматривать просто как основу для методологического подхода, изложенного в стандарте.

Примером является компрессорная установка, работающая с природным газом (см. рисунок Е.13). Компрессор представляет собой агрегат на салазках, состоящий из газового двигателя, компрессора, комбинированного воздушного охладителя, технологических трубопроводов, газоочистителя, депульсаторов и вспомогательного оборудования.

В данном примере газовые двигатели и компрессоры считаются установленными в естественных условиях под вентилируемым укрытием с поступлением воздуха через жалюзийные проемы внизу и открытую переднюю часть укрытия и проем на крыше (см. таблицу Е.1).

Внешняя часть установки представляет собой комбинированные воздухоохладители с водяным охлаждением и технологическими газовыми теплообменниками, трубопроводами, клапанами (для аварийного отключения, блокировки и регулировки), газоочистителями и т.д.

Горючие вещества, представленные в данном примере, представлены в таблице Е.2:

1) технологический газ (природный газ с содержанием объемной доли метана 80 %);

2) конденсат технологического газа собирается в газоочистителях и автоматически сливается в коллектор (в основном более тяжелые углеводороды в количествах, определяемых соответствующим состоянием равновесия на каждой стадии сжатия);

3) топливо для газовых двигателей и пусковой газ (сухой природный газ, пригодный для трубопроводов, не менее 96 % метана);

4) различные химические вещества, применяемые в процессе, например ингибиторы коррозии, антифризы.

Источники утечки, которые появляются в данном примере, представлены в таблице Е.3:

1) пусковой клапан газа (предсказуемый источник, который дает основную степень утечки; происходит при каждом запуске двигателя);

2) выпускное отверстие для продувки компрессора (предсказуемый источник, который дает степень утечки первой степени; происходит при каждой разгерметизации заблокированного компрессора);

3) вентиляция запорного клапана газового двигателя (относительно предсказуемый источник, утечка происходит при каждой остановке двигателя, когда поступающий топливный газ блокируется, и захваченный газ удаляется в атмосферу);

4) регулирующий давление клапан (непредсказуемый источник, который обычно дает утечку второй степени; происходит, если давление на входе превышает заданное значение; обычно в системе защиты компрессорных агрегатов от отключения установлено устройство защиты от остановки до открытия регулирующего клапана, и поэтому его обычно не следует рассматривать как источник утечки первой степени (см. В.2.2 и В.2.3);

5) клапан сальника поршневого штока (источник утечки, однако, если есть сомнения относительно мониторинга, контроля и качества технического обслуживания, этот клапан может рассматриваться как источник постоянной утечки (см. В.2.2 и В.2.3);

6) газовый двигатель, компрессор и воздухоохладитель (источники второй степени утечки);

7) газоочистители и дренажные системы технологических газов (источники второй степени утечки, жидкая фаза);

8) клапаны внутри и снаружи укрытия (источники второй степени утечки),

9) трубные соединения (источники второй степени утечки).

Скорость утечки в данном примере оценивается следующим образом:

1) для пускового газа скорость потока газа указана в паспорте производителя для пневматических стартеров;

2) для выпускного клапана определяют сжатый газ, попавший в цилиндры компрессора, газоочистителя, депульсаторов и технологические трубопроводы;

3) для запорного клапана газового двигателя определяют газ, застрявший в топливной магистрали и цилиндрах;

4) для регулирующих клапанов скорость потока газа указана в спецификации изготовителя для соответствующей уставки давления или расхода газа, рассчитанного в соответствии с В.7.2.3.2 или В.7.2.3.3, или определенного иным образом;

5) для всех других источников утечки - расход газа, рассчитанный в соответствии с В.7.2.3.2 или В.7.2.3.3, определен иным образом.

1 - вентиляционный проем для выхода воздуха; 2 - пусковой клапан газа; 3 - клапан продувки компрессора; 4 - запорный клапан топливного газа; 5 и 5а - клапаны сброса давления; 6 - клапан сальника поршневого штока

Рисунок Е.13 - Компрессор для работы с природным газом в закрытом помещении

Таблица Е.1 - Компрессорная установка, работающая с природным газом

Процедура классификации для укрытия
N п/п	Этапы определения	Содержание
1	Какие присутствуют горючие вещества?	Технологический газ, газовый конденсат, скапливающийся в промежуточных отсеках газоочистителей компрессора, и топливо для двигателей и пусковой газ
2	Состав указанных веществ?	Состав известен для технологического газа, топлива и пускового газа, но не известен для технологического газового конденсата. В данном примере предполагалось, что это смесь различных более тяжелых углеводородов, в основном пентана и гексана с водой
3	Для этого примера взяты значения, рассчитанные или принятые для нижнего концентрационного предела распространения пламени горючих веществ	- для технологического газа: НКПР = 0,04; - для топлива и пускового газа: НКПР = 0,05; - для конденсата: НКПР = от 0,013 до 0,08 в зависимости от стадии сжатия
4	Каковы источники утечки при наличии укрытия?	Трубные соединения на газовых двигателях, компрессорах, газоочистителях и трубопроводах, а также соединения с местными приборами
5	Какие степени утечки?	Все утечки второй степени. Предполагается, что в укрытии не должно быть газа при нормальных условиях эксплуатации при условии, что объект хорошо контролируется и обслуживается
6	Какой будет самый репрезентативный источник утечки в данных условиях?	Поршневые компрессоры редко протекают в цилиндрах. Однако, они являются оборудованием, где присутствует вибрация и технологический трубопровод, который подвергается воздействию динамических и термических напряжений. Следовательно, любое трубное соединение может быть источником утечки. Другой реальный источник утечки - уплотнение сальника поршневого штока. Когда уплотнение поршневого штока изнашивается или повреждается, то может произойти выброс сжатого газа, попасть в картер, а затем попасть через воздушный клапан в окружающую среду. Есть и другие источники утечки, которые необходимо тщательно проанализировать. Некоторые источники могут быть неочевидными и могут оставаться скрытыми некоторое время, что ставит под сомнение степень их утечки
7	Поскольку источники второй степени утечки не суммированы, следует выбрать, какие из них подходят для данного применения?	Следует выбрать источник с наибольшей скоростью утечки, например на втором этапе сжатия, который является более нагруженным, принимая, что площадь выпускного отверстия равна 2,5 мм 2 (см. таблицу В.1). - М = 21,6 кг/кмоль; - = 1,2; - р = 51 бар; - T = 422 K (максимально допустимая рабочая температура)
8	Предполагая, что утечка в поврежденном уплотнении будет избыточной, следует определять, какова будет скорость утечки?	Поскольку рабочее давление указывает на звуковую утечку, результат должен быть: W g 1,54 x 10 -2 кг/с; с C d равным 0,75 и S равной 2,5 мм 2 (см. формулу В.4), Q g 1,85 x 10 -2 м 3/с
9	Естественная вентиляция укрытия возможна при любых условиях в течение года?	Естественная вентиляция, вызванная движущей силой, будет возможна даже в жаркие летние дни, потому что тепло, рассеиваемое двигателями и компрессором, будет постоянно поддерживать температуру внутри выше окружающей. Конфигурация укрытия также позволит ветру улучшить вентиляцию независимо от того, в каком направлении он дует
10	Какие геометрические характеристики имеет строение?	- Длина укрытия: L = 12 м. - Ширина укрытия: В = 12 м. - Общая высота укрытия: Н = 8,0 м. - Рассматриваемый общий объем: V 1 000 м 3 - Рассматриваемый объем: V 0 0,80 x V = 800 м 3; объем меньше V 0 применяется как допуск на закрытое оборудование, который будет уменьшать полезный объем. - Общая полезная площадь отверстий для впуска воздуха: A 1 = 30 м 2 - Общая полезная площадь отверстий для выпуска воздуха: А 2 = 24 м 2 - Расстояние по вертикали между средними значениями входных и выходных проемов, расположенных сзади: H 1 = 7,0 м - Расстояние по вертикали между средними значениями входных и выходных проемов: Н 2 = 5,4 м - Среднее расстояние по вертикали между серединами проемов: Х а = 6,2 м
11	Каков эквивалент эффективной площади проема, расположенного внизу?	A е 26,5 м 2 (см. С.5.2)
12	Какие значения температур будут для самых неблагоприятных условий?	- Средняя внутренняя температура: Т in = 316 K - Наружная температура: T out = 313 K
13	Каков объемный расход свежего воздуха?	Q a 10,7 м 3/с, с C d 0,75 (см. формулу С.4)
14	Какое количество воздуха в час проходит в рассматриваемом объеме?	С = 48 ч -1. Для этого примера выбрано, что обмен воздуха происходит 48 раз в час для иллюстрации условий сильных сквозняков, и данное условие может быть неприменимо для реальной ситуации
15	Какая скорость вентиляции?	Скорость вентиляции следует рассчитывать в соответствии со схемой воздушного потока; это означает, что референтное поперечное сечение укрытия будет горизонтальным: u w 0,075 м/с
16	Что является фоновой концентрацией в рассматриваемом объеме?	х b 0,18 % 4,5 % НКПР (см. формулу С.1)
17	Что такое объемная характеристика утечки?	Q c 0,5 м 3/с Поскольку схема воздушного потока указывает на движение воздуха вверх, нет оснований применять более строгий коэффициент неэффективности вентиляции, чем 1,0
18	Какова степень разбавления?	См. диаграмму на рисунке С.1; необходимо пересечение значений для оси Х и Y. Разбавление считается средним
19	Фоновая концентрация в заданном объеме выше 25 % НКПР?	НКПР равен 4,5%. Принимая во внимание ответ, степень разбавления может считаться средней
20	Какова степень пригодности вентиляции?	Пригодность естественной вентиляции в закрытых помещениях никогда не должна считаться хорошей из-за различных естественных неопределенностей. Поэтому пригодность рассматривают как удовлетворительную
21	Какой класс зоны будет в укрытии?	С учетом степени утечки, степени разбавления и наличия вентиляции, зона класса 2 будет определена для внутреннего пространства укрытия (см. таблицу D.1)
22	Есть ли проемы, которые могут считаться источником утечки?	Это проем на крыше. Это проем типа А
23	Какова суммарная скорость утечки газа из отверстия?	W g = u 2A 2X b = u wLBX b W g 1,54 х 10 -2 кг/с Результат такой же, как и в случае для формулы (В.4), который соответствует закону сохранения массы
24	Какая степень разбавления?	Степень разбавления также определяется с помощью диаграммы на рисунке С.1, за исключением тех случаев, когда скорость вентиляции u w равна скорости ветра. Предположительно значение 1,0 м/с является реалистичным приблизительным значением с учетом высоты проема над землей (см. таблицу С.2). Степень разбавления по прежнему определена как средняя
25	Какая взрывоопасная зона будет вокруг проема?	Очевидно, что взрывоопасной зоной должна быть зона класса 2 (см. рисунок Е.14)
26	Какое расстояние взрывоопасной зоны будет вокруг проема?	Расстояние взрывоопасной зоны можно оценить, применив метод согласно приложению D (см. рисунок D.1). Принимая во внимание положение источника утечки, не следует быть излишне консервативными и логично выбрать нижнюю кривую. Расстояние взрывоопасной зоны на графике указано выше на 1,0 м, поэтому протяженность зоны будет 1,5 м (см. рисунок Е.14)
27	Заключение	Все пространство под укрытием будет зоной класса 2. Нет необходимости расширять зону за пределы стен, за исключением крыши, где воздух и газовая смесь могут улетучиться из-за силы тяги, вызванной естественной вентиляцией (см. рисунок Е.14 и рисунок Е.15)

Подобные подходы могут быть применены к другим источникам утечки, |указанным в настоящем стандарте.

Таблица Е.2 - Исходные данные и показатели по классификации взрывоопасных зон - Часть I: Перечень и характеристики горючих веществ

Установка: компрессорная установка, работающая с природным газом (анализ случаев) Зона														Рисунки Е.14, Е.15
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Горючий материал								Испаряемость a)		НКПР		Ех-свойства
N п/п	Наименование	Химический состав	Молекулярная масса (кг/моль)	Плотность газа по отношению к плотности воздуха	Показатель политропы адиабатического расширения,	Температура вспышки, °С	Температура самовоспламенения, °С	Температура кипения, °С	Давление пара при 20 °С, кПа	% об.	кг/м 3	Категория взрывоопасной смеси (группа оборудования)	Температурный класс	Другая информация и замечания (например, источник данных)
1	Технологический газ	80 % объема СН 4 + высший углеводород	21,6	0,8	1,2	-	> 400	-	-	4,0	0,036/0,162	IIА	Т2	Отчет лаборатории
2	Конденсат технологического газа	Изо- и обычный пентан, гексан, гептан	46	> 3,0	-	< 30	< 300	< 50	Не известно	от 1,3 до 8,0/ВКПР не известен	0,025 до 0,153/ВКПР не известен	IIА	Т3	Значения определены
3	Пусковой газ и газовое топливо	96 % объема СН 4 + высший углеводород	16,8	0,6	1,3	-	> 500	-	-	5,0/15	0,035/0,105	IIА	Т1	Отчет лаборатории
а) Обычно значение давления пара приводится, но при его отсутствии можно воспользоваться значением температуры кипения.

Таблица Е.3 - Исходные данные и показатели по классификации взрывоопасных зон - Часть II: Перечень источников утечек горючих веществ

Установка: компрессорная установка, работающая с природным газом (анализ случаев) Зона:

Чертеж/Схема

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

N п/п

Источник утечки

Горючий материал

Вентиляция

Взрывоопасная зона

Описание

Расположение

Степень утечки a)

Интенсивность утечки, кг/м 3

Характеристика утечки, м 3/с

Номер горючего вещества в перечне b)

Характеристика вещества

Состояние c)

Тип d)

Уровень разбавления e)

Пригодность e)

Зона класса

Размеры зоны, м

Ссылка f)

Другая информация и/или замечания

Температура, °С

Давление, кПа

по вертикали

по горизонтали

1

Выходное отверстие газа

Крыша

В

1,54 x 10 -2

0,5

1

-

101,325

Г

Е

Средний

Хорошая

2

1,5

1,5

2

Клапан пускового газа

Над крышей

П

0,5

16

3

25

1000

Г

Е

Средний

Хорошая

1

9,0 из отверстия клапана

9,0 из отверстия клапана

Данные изготовителя

3

Клапан продувки компрессора

Над крышей

П

1,75

52

1

35

5000

Г

Е

Средний

Хорошая

1

8,0 из отверстия клапана

8,0 из отверстия клапана

Захваченный объем утечки

4

Запорный клапан газового топлива

Над крышей

П

0,25

7,7

3

25

50

Г

Е

Средний

Хорошая

1

6,0 из отверстия клапана

6,0 из отверстия клапана

Захваченный объем утечки

5

Предохранительный клапан

Над крышей

В

1,8 х 10 -2

0,54

1

149

2800

Г

Е

Средний

Хорошая

2

3,0 из отверстия клапана

3,0 из отверстия клапана

Утечка (не полностью открытый клапан)

5а

Предохранительный клапан

Газоочиститель

В

1,8 х 10 -2

0,54

1

50

5000

Г

Е

Средний

Хорошая

2

3,0 из отверстия клапана

3,0 из отверстия клапана

Утечка (не полностью открытый клапан)

6

Уплотнение поршневого штока

Над крышей

П/Н

1,0 х 10 -2

0,3

1

25

101, 325

Г

Е

Средний

Хорошая

0,1

1,5 из отверстия клапана

1,5 из отверстия клапана

7

Газовый двигатель

Внутри укрытия

В

1,54 х 10 -2

0,5

3

25

50

Г

Е

Средний

Удовлетворительная

2

Внутри укрытия

Внутри укрытия

7а

Компрессор

Внутри укрытия

В

1,54 х 10 -2

0,5

1

149

2000 до 5000

Г

Е

Средний

Удовлетворительная

2

Внутри укрытия

Внутри укрытия

7b

Охладитель воздуха

Перед укрытием

В

1,8 х 10 -2

0,54

1

50

2500 до 5000

Г

Е

Средний

Хорошая

2

3,0 из отверстия клапана

3,0 из отверстия клапана

8

Газоочиститель

Внутри укрытия

В

0,93 x 10 -2

0,4

1

50

2500

Ж

И

Средний

Удовлетворительная

2

Внутри укрытия

Внутри укрытия

8а

Газоочиститель

Снаружи укрытия

В

0,93 x 10 -2

0,4

2

50

5000

Ж

И

Средний

Хорошая

2

3,0 от газоочистителя

3,0 от газоочистителя

9

Клапаны

Внутри укрытия

В

1,8 х 10 -2

0,54

1/2/3

50

2500 до 5000

Г/Ж

И

Средний

Удовлетворительная

2

Внутри укрытия

Внутри укрытия

9а

Клапаны

Снаружи укрытия

В

1,8 x 10 -2

0,54

1/2/3

50

2500 до 5000

Г/Ж

И

Средний

Хорошая

2

3,0 от клапана

3,0 от клапана

10

Соединения трубопровода

Внутри укрытия

В

1,8 x 10 -2

0,54

1/2/3

50

2500 до 5000

Г/Ж

И

Средний

Удовлетворительная

2

Внутри укрытия

Внутри укрытия

10а

Соединения трубопровода

Снаружи укрытия

В

1,8 x 10 -2

0,54

1/2/3

50

2500 до 5000

Г/Ж

И

Средний

Хорошая

2

3,0 от соединений трубы

3,0 от соединений трубы

a) Н - непрерывная (постоянная); В - вторая степень; П - первая степень. b) см. часть I. c) Г - газ; Ж - жидкость; СГ - сжиженный газ; Т - твердое вещество. d) Е - естественная; ИО - искусственная общая; ИМ - искусственная местная. e) См. приложение С. f) Ссылка на правила, если они используются, или ссылка на расчеты.

1 - клапан выпускной; 2 - клапан подачи топлива; 3 - клапан продувки компрессора; 4 - клапан прекращения подачи топливного газа; 5 и 5а - предохранительный клапан; 6 - выходные отверстия уплотнения штока компрессора

Рисунок Е.14 - Пример классификации компрессорной установки, работающей с природным газом (вертикальный вид)

Рисунок Е.15 - Пример классификации компрессорной установки, работающей с природным газом (горизонтальный вид)