Особливості визначення класів і розмірів вибухонебезпечних зон навколо зовнішніх установок

 

Кулаков Олег Вікторович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5236-1949

 

Катунін Альберт Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-2171-4558

 

Ляшевська Олена Іванівна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-1469-4141

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-33-13

 

Ключові слова: вибухонебезпечна зона, зовнішня установка, вибухонебезпечне середовище, гіпотетичний об’єм, швидкість вітру, час існування

 

Анотація

Встановлені особливості визначення класів і розмірів вибухонебезпечних зон, що створюються газо- пароповітряним вибухонебезпечним середовищем навколо зовнішніх установок. Національна класифікація вибухонебезпечних зон здійснюється двома методами, один з яких є детермінованим, а другий – розрахунковим. Газо- пароповіряне вибухонебезпечне середовище може утворювати вибухонебезпечні зони класів 0, 1, 2. Для розрахункового методу вихідними параметрами є кліматичні умови, властивості небезпечні речовин, ступінь витоку та  рівень вентиляції. Визначається інтенсивність витоку небезпечної речовини, розраховуються гіпотетичний об’єм вибухонебезпечного середовища, якій порівнюється з фіксованим значенням загального об’єму, що вентилюється. Гіпотетичний об’єм та час існування вибухонебезпечного середовища залежать від швидкості вітру за гіперболічним законом. На прикладі зовнішньої установки у вигляді негерметичної муфти надземного газопроводу природного газу показано, що швидкість вітру оказує суттєвий вплив на величину гіпотетичного об’єму вибухонебезпечного середовища. При  швидкості, що відповідає за шкалою Бофорта тихому вітру, навколо зовнішньої установки створюється вибухонебезпечна зона класу 1. При швидкості, що відповідає за шкалою Бофорта легкому вітру, створюється вибухонебезпечна зона класу 2. Зниження температури навколишнього середовища призводить до зменшення величини гіпотетичного об’єму вибухонебезпечного середовища. Інтенсивність витоку небезпечної речовини суттєво впливає на клас вибухонебезпечної зони. Для кожного виду небезпечної речовини необхідно визначати граничне значення інте-нсивності витоку, вище якої має місце вибухонебезпечна зона класу 1, а нижче – класу 2. Час існування вибухонебезпечного середовища не залежить від температури навколишнього середовища й інтенсивності витоку та швидко зменшується зі збільшенням швидкості вітру.

 

Посилання

  1. HIS Markit Standards Store. (2021). International Electrotechnical Commis-sion (IEC). Available online: https://global.ihs.com/standards.cfm? publisher=IEC.
  2. National Fire Protection Association (NFPA). (2021). Retrieve from https://www.nfpa.org
  3. IEC 60079-10-1. (2020). Explosive atmospheres – Part 10-1: Classification of areas – Explosive gas atmospheres. 226. Retrieve from https://webstore.iec.ch/publication/63327
  4. IEC 60079-10-2. (2015). Explosive atmospheres – Part 10-2: Classification of areas – Explosive dust atmospheres. 92. Retrieve from https://webstore.iec.ch/publication/623
  5. ANSI/NFPA 70. (2020). National Electrical Code. Retrieve from https://www.nfpa.org/codes-and-standards/all-codes-and-standards/list-of-codes-and-standards/detail?code=70
  6. Tommasini, R., Pons, E., Palamara, F. (2013). Area classification for ex-plosive atmospheres: Comparison between European and North American approaches. Industry Applications Society 60th Annual Petroleum and Chemical Industry Conference, Chicago, IL, USA, 1–7. doi: 10.1109/PCICon.2013.6666015
  7. Mihoub, Z., Ouslati, A., Smadi, H. (2020). Determination and Classification of Explosive Atmosphere Zones While Considering the Height of Discharges. Journal of Faulure Analysis and Prevention, 20, 503–512. doi: 10.1007/s11668-020-00851-8
  8. Geng, J. (2016). Innovation Driven by Human and Organizational Factors (HOF) in Risk Assessment Methodologies and Standards: ATEX (Explosive Atmos-phere) Risk Assessment Application. Ph.D. Thesis, Polytechnic University of Turin. doi: 10.6092/polito/porto/2642505
  9. Kulakov, O. V., Katunin, A. M. (2020). Vply`v venty`lyaciyi na vy`znachennya klasu i rozmiru vy`buxonebezpechnoyi zony`, shho stvoryuyet`sya paropovitryany`m vy`buxonebezpechny`m seredovy`shhem u pry`mishhenni. Prob-lemyi pozharnoy bezopasnosti, 47, 65–70. Retrieve from https://nuczu.edu.ua/images/topmenu/science/zbirky-naukovykh-prats-ppb/ppb47/10.pdf
  10. Benintendi, R. (2010). Turbulent jet modelling for hazardous area classifica-tion. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 23, 373–378. doi: 10.1016/j.jlp.2009.11.004
  11. Webber, D., Ivings, M., Santon, R. (2011). Ventilation theory and dispersion modelling applied to hazardous area classification. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 24(5), 612–621. doi: 10.1016/ j.jlp.2011.04.002
  12. Lauri, R. (2016). Atmosfere potenzialmente esplosive: metodologia di valutazione della distanza pericolosa derivante da emissioni di compressori. La Termotecnica, 5, 51–54. Retrieve from https://verticale.net/metodologia-di-valutazione-della-distanza-pericolosa-9553.
  13. Lauri, R. (2018). A Methodological Approach for the Characterization of Hazardous Zones due to Potentially Explosive Atmospheres: a Case Study. Chemical engineering transactions, 67, 169–174. doi: 10.3303/ CET1867029
  14. Liu, Y., Liu, Z., Wei, J., Lan, Y., Yang, S., Jin, T. (2021). Evaluation and prediction of the safe distance in liquid hydrogen spill accident. Process Safety and Environmental Protection, 146, 1–8. doi: 10.1016/j.psep.2020.08.037
  15. Jespen, T. (2016). ATEX – Explosive Atmospheres. Springer Series in Relia-bility Engineering, 197. doi: 10.1007/978-3-319-31367-2
  16. NPAOP 40.1-1.32-01. (2013). Pravy`la budovy` elektroustanovok. 117. Re-trieve from https://dnaop.com/html/1692/doc-НПАОП_40.1-1.32-01
  17. IEC 60050-426. (2020). International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Part 426: Equipment for Explosive atmospheres. 430. Retrieve from https://webstore.iec.ch/publication/60194
  18. IEC 60079-0. (2017). Explosive atmospheres – Part 0: Equipment – General requirements. 279. Retrieve from https://webstore.iec.ch/publication/32878
  19. IEC 60529. (2013). Degrees of protection provided by enclosures (IP Code). 207. Retrieve from https://webstore.iec.ch/publication/2452
  20. ISO/IEC 80079-20-1. (2017). Explosive atmospheres – Part 20-1: Material characteristics for gas and vapour classification – Test methods and data. 176. Retrieve from https://www.iso.org/standard/69556.html
  21. Wikipedia, the free encyclopedia. (2021). The Beaufort scale. Retrieve from https://en.wikipedia.org/wiki/of Beaufort_of scale