Параметры риска взрыва газов и паров: краткое руководство

Важный параметр риска взрыва: температура вспышки

Температура вспышки жидкости — это минимальная температура, при которой она выделяет достаточно паров, чтобы у её поверхности образовалась воспламеняемая смесь с воздухом.

При этой температуре внешний источник воспламенения, например искра или пламя, может вызвать воспламенение паров. Однако такое воспламенение обычно кратковременно, если жидкость не продолжает нагреваться.

Температура вспышки — одно из важнейших свойств при оценке взрывного риска горючих жидкостей, так как она показывает как летучесть, так и воспламеняемость.

Температура вспышки применима ко всем жидкостям и сжиженным газам, но для постоянных газов, таких как метан и водород, она не имеет значения, поскольку они могут образовывать воспламеняемые смеси при любой температуре.

Температура вспышки помогает определить, как безопасно хранить, перевозить и обращаться с жидкостью.

Жидкости с более низкой температурой вспышки более летучи и легче воспламеняются, тогда как жидкости с более высокой температурой вспышки в целом менее летучи, но всё равно могут представлять пожарную опасность. Поэтому жидкости классифицируют по категориям, указывающим уровень опасности.

Классы нефтяных жидкостей по температуре вспышки

Например, бензин — жидкость класса I — имеет температуру вспышки ниже 21°C, что делает его очень летучим и легко воспламеняемым даже при окружающей температуре.

С другой стороны, дизельное топливо — жидкость класса III — имеет температуру вспышки выше 55°C, поэтому при низких температурах оно относительно безопаснее, но всё равно может быть опасным при нагреве.

Температура вспышки служит нижней границей при оценке воспламеняемости и помогает классифицировать материалы и определять стандарты хранения.

Классификация групп газов: IAA, IIB, IIC

Система классификации групп газов разделяет газы по энергии воспламенения, которая зависит от условий и должна рассматриваться как приблизительная.

Хотя напрямую эти группы не используются при классификации зон, они помогают выбирать оборудование, подходящее для конкретных газов на рабочем месте.

Оборудование, рассчитанное на группу IIC, можно использовать также для газов IIB и IIA, но не наоборот.

Категории нефтяных жидкостей

Если температура вспышки показывает, насколько легко жидкость может воспламениться, то категории нефтяных жидкостей описывают, как эти жидкости ведут себя при выбросе. Категории следующие:

• Category A: Очень легковоспламеняющиеся жидкости, которые быстро испаряются при выбросе, повышая риск воспламенения и взрыва. Например, растворители вроде ацетона относятся к этой категории и могут быстро образовывать воспламеняемые облака паров.
• Category B: Жидкости, с которыми работают при повышенных температурах и которые могут закипать при выбросе, но не относятся к категории A. Промышленные масла и смазки, часто нагреваемые в процессах, могут относиться к этой категории при контакте с воздухом.
• Category C: Жидкости с температурой вспышки выше окружающей, которые при выбросе могут образовывать горючие туманы или распыл, легко воспламеняющиеся. Дизельное топливо и некоторые гидравлические жидкости относятся к этой категории, так как при выбросе под высоким давлением могут образовывать горючие туманы.

Аналогично температуре вспышки, водород и метан классифицируются в отдельные категории: G(i) и G(ii) соответственно.

Температура самовоспламенения: воспламенение без искры

Температура самовоспламенения (Tᵢg) — это температура, при которой вещество может воспламениться само по себе, без пламени или искры.

Например, водород имеет температуру самовоспламенения 560°C, то есть оборудование, используемое рядом с водородом, не должно превышать эту температуру, чтобы избежать самовозгорания.

Коды температурных классов T1 – T6

Оборудование должно классифицироваться по максимальной температуре поверхности, чтобы предотвратить самовоспламенение. Коды температурных классов (от T1 до T6) указывают максимальную температуру, до которой может нагреваться оборудование.

Например, если вы работаете с ацетиленом, у которого Tᵢg = 305°C, вам потребуется оборудование класса T2 или лучше (T3 – T6), чтобы обеспечить безопасные условия эксплуатации.

ATEX-камера Armadex OZC 3 имеет класс T6 и маркировку ATEX II 3G Ex h ic IIC T6 Gc, что делает её подходящей для газов с Tᵢg выше 85°C.

Пределы воспламеняемости (LEL & UEL)

Пределы воспламеняемости — ещё одна важная характеристика для оценки взрывного риска. Они описывают концентрацию газа в смеси с воздухом, при которой возможно устойчивое горение.

Нижний концентрационный предел взрываемости (LEL) — это минимальная концентрация, необходимая для воспламенения, а верхний концентрационный предел взрываемости (UEL) — максимальная концентрация, при которой пламя всё ещё может распространяться. LEL особенно важен при классификации зон ATEX.

Например, у метана LEL = 5% и UEL = 15%, то есть он может воспламениться только в этом диапазоне. Это означает, что смеси метана с воздухом ниже 5% или выше 15% не воспламеняются.

Вентиляция — эффективная стратегия, чтобы снизить концентрацию смеси ниже LEL. Факторы среды, такие как температура и давление, могут изменять эти пределы, поэтому важны непрерывный мониторинг и запас по безопасности.

Плотность паров: рассеивание газа

Плотность паров — отношение массы газа к массе равного объёма воздуха — помогает прогнозировать поведение газов при выбросе.

Этот параметр риска для классификации опасных зон показывает, будут ли газы подниматься, опускаться или рассеиваться потоками воздуха, что, в свою очередь, влияет на форму зон и риск слоистого накопления.

Газы с плотностью, близкой к 1, легче смешиваются с воздухом, тогда как более тяжёлые газы склонны оседать и накапливаться в низинах. Лёгкие газы, существенно менее плотные, чем воздух, поднимаются и могут скапливаться в верхних точках.

Кроме того, условия выброса, например температура, могут изменять плотность паров и влиять на такое поведение.

Понимание этого поведения помогает эффективно планировать вентиляцию и эвакуацию для безопасной работы в замкнутых или низинных пространствах.

По любым вопросам не стесняйтесь обращаться к нашей команде: sales@armadex.com