načítání...
nákupní košík
Košík

je prázdný
a
b

E-kniha: Elektrická zařízení v prostorách s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par a prachů -- druhé – aktualizované vydání - Ing. Jan Pohludka; Ing. Jaromír Hrubý

Elektrická zařízení v prostorách s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par a prachů -- druhé – aktualizované vydání
-11%
sleva

Elektronická kniha: Elektrická zařízení v prostorách s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par a prachů -- druhé – aktualizované vydání
Autor: ;

Oblast určování prostorů s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par a prachů a konstrukčních a instalačních požadavků pro nevýbušná elektrická zařízení prochází neustálými ... (celý popis)
Titul je skladem - ke stažení ihned
Médium: e-kniha
Vaše cena s DPH:  200 Kč 178
+
-
5,9
bo za nákup

hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%hodnoceni - 0%   celkové hodnocení
0 hodnocení + 0 recenzí

Specifikace
Nakladatelství: » IN-EL
Dostupné formáty
ke stažení:
PDF, PDF
Upozornění: většina e-knih je zabezpečena proti tisku
Médium: e-book
Počet stran: 238
Jazyk: česky
ADOBE DRM: bez
ISBN: 978-80-862-3090-0
Ukázka: » zobrazit ukázku
Popis

Oblast určování prostorů s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par a prachů a konstrukčních a instalačních požadavků pro nevýbušná elektrická zařízení prochází neustálými změnami, které jsou ovlivňovány jak novými technickými znalostmi, tak měnící se legislativou, normami a předpisy.

Druhé vydání této unikátní příručky je aktualizováno podle legislativních předpisů a technických norem, které byly vydány od roku 2001.

Příručka obsahuje praktické rady a poznatky související se zařazováním nebezpečných prostorů, a to jak s nebezpečím výbuchu plynů a par, tak prostorů s nebezpečím výbuchu prachů.

Obecná část uvádí vlastnosti hořlavých látek, jejich vztah k zařazování prostorů a k jednotlivým typům ochrany před výbuchem. Tato část je doplněna praktickými návody pro určování typu a velikosti jednotlivých zón s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par a prachů. Obsahuje i řadu příkladů s praktickými výpočty pro konkrétní situace a zařízení. Další část je zaměřena na nové požadavky týkající se konstrukce a neustále se měnícího označování elektrických zařízení pro prostory s nebezpečím výbuchu včetně základních požadavků pro kombinaci strojního a elektrického zařízení v těchto prostorech.

Následují požadavky pro instalaci jednotlivých typů ochran před výbuchem včetně nových požadavků pro elektrické instalace v prostorách s nebezpečím výbuchu prachů. Zmíněny jsou též zásady pro praktické provádění revizí, oprav a údržby nevýbušných elektrických zařízení.

Závěrečná část uvádí stručný přehled nejnovějších změn v certifikačních postupech pro zařízení a ochranné systémy určené pro použití v prostorech s nebezpečím výbuchu, a to především ve vztahu k evropské legislativě a mezinárodnímu certifikačnímu systému IECEx.

Příručka je doplněna přílohami s praktickými tabulkami, v nichž jsou uvedeny základní technicko bezpečnostní parametry hořlavých plynů, par a prachů. V závěru je uveden seznam platných i připravovaných norem vztahujících se k dané problematice.

Nově jsou na konci jednotlivých kapitol uvedeny kontrolní otázky včetně stručných odpovědí.

Příručka je určena jak projektantům, montážním firmám a revizním technikům, tak provozovatelům elektrických zařízení v prostorách s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par a prachů. Zároveň poslouží jako studijní materiál pro přípravu elektrotechniků ke zkouškám odborné způsobilosti pro elektrická zařízení v objektech třídy B.

E-knihy firmy IN-EL, spol. s r. o. s novými funkcemi

 

Firma IN-EL, spol. s r. o. vydává odborné příručky pro elektrotechniky již od roku 1992. Od září 2011 vydáváme odborné příručky i v elektronické podobě a postupně všechny aktuální odborné příručky převedeme do klasického formátu pdf.

Jako první v České republice nejenže vydáváme e-knihy v oboru elektro, ale nyní mají naše e-knihy řadu standardních, ale i úplně novou funkci.

Ke standardním funkcím ve všech e-knihách patří:

- interaktivní obsah, a to jak v levém rámci (úplný obsah), tak v obsahu v textu (pouze kapitoly a podkapitoly prvního řádu),

- přímé odkazy v celém textu na zmiňované kapitoly, obrázky, tabulky, literaturu apod.,

- přímé odkazy v celém textu na zmiňované webové stránky.

K úplně nové funkci patří odkazy na texty v příručkách zmiňovaných Českých technických norem (ČSN), a to prostřednictvím služby „iiSEL® – přístup k normám online“ našeho webu (www.in-el.cz). Přístup k textům ČSN zabezpečuje Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (ÚNMZ) svojí službou „ČSN online“ na webu www.unmz.cz. Oba weby jsou vzájemně propojeny, a tak lze z našeho webu vstoupit přímo do textu kterékoliv ČSN.

Obě služby jsou však zpoplatněny.

Přístup k textům ČSN v současné době není možný na tabletech, čtečkách a mobilních telefonech. Bezpečnostní prvek, který pro přístup k textům ČSN využívá ÚNMZ, tzv. zásuvný modul plug-in firmy File Open, totiž pro zmíněná zařízení není doposud vyvinut. Dle sdělení ÚNMZ firma File Open tento zásuvný modul v současné době vyvíjí a jako první bude k dispozici pro iPady.

Jsem však přesvědčen o tom, že i když je tato úplně nová služba v současné době možná jen na stolních počítačích a noteboocích, podstatně zvyšuje hodnotu našich e-knih. Čtenář totiž může okamžitě konfrontovat text knihy se zněním příslušné ČSN a navíc může z příslušné ČSN získat řadu dalších informací, které se vážou k tématu knihy.

Standardní funkce pak usnadňují čtenáři orientaci v textu knihy a tím teprve vytvářejí plnohodnotnou funkčnost e-knihy.

Vážení čtenáři, elektrotechnici a příznivci e-knih: doufám, že tento příspěvek ke zvýšení atraktivity e-knih zvýší nejen Váš zájem o ně, ale přispěje i k Vašemu dalšímu vzdělávání a zvýšení kvality Vaší práce.

To Vám ze srdce přeje

Jan Lojkásek,
jednatel firmy IN-EL, spol. s r. o.

Zařazeno v kategoriích
Recenze a komentáře k titulu
Zatím žádné recenze.


Ukázka / obsah
Přepis ukázky

Elektrick· zařÌzenÌ v prostor·ch

s nebezpečÌm v ̋buchu

hořlav ̋ch plynů, par a prachů

(druhÈ ñ aktualizovanÈ vyd·nÌ)

§

§

KNIŽNICE

SVAZEK 92

www.iisel.com

Internetov ̋ InformaËnÌ SystÈm pro Elektrotechniky

Elektrick· zařÌzenÌ v prostor·ch

s nebezpečÌm v ̋buchu

hořlav ̋ch plynů, par a prachů

(druhÈ ñ aktualizovanÈ vyd·nÌ)

Ing. Jan Pohludka

Ing. JaromÌr Hrub ̋

Ing. Jan Pohludka

Ing. JaromÌr Hrub ̋

iiSEL

iiSEL

®

®





Ing. Jan Pohludka

Ing. Jaromír Hrubý

Elektrická zařízení

v prostorách s nebezpečím výbuchu

hořlavých plynů, par a prachů

(druhé – aktualizované vydání)

Mezinárodní firma FINDER s téměř 60tiletou tradicí výroby

elektrotechnických a elektronických přístrojů:

pro spínání: pro instalace budov:

– relé do plošných spojů – impulzně ovládané spínače

– průmyslová relé – soumrakové spínače

– vazební členy – pohybová čidla

– schodišt

,

ové automaty

pro ovládání a kontrolu: – spínací hodiny

– relé s nuceně vedenými kontakty – stmívače

– časová relé – modulární stykače

– elektroměry

– kontrolní a měřicí relé pro drážní aplikace

– snímače hladiny

– napájecí zdroje pro fotovoltaické aplikace

– přepět

,

ové ochrany

– polovodičová relé

Kontakt:

Finder CZ, s. r. o., Hostivařská 92/6, 102 00 Praha 10

tel. 286 889 504, fax: 286 889 505

findernet.cz@findernet.com www.findernet.com Text k inzerátu na první straně obálky ISBN 978-80-86230-91-7

3

Elektrická zařízení v prostorách s nebezpečím

výbuchu hořlavých plynů, par a prachů

(druhé – aktualizované vydání)

4

Oblast určování prostorů s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par a prachů akon

strukčních a instalačních požadavků pro nevýbušná elektrická zařízení procházíneustálý

mi změnami, které jsou ovlivňovány jak novými technickými znalostmi, tak měnící selegi

slativou, normami a předpisy.

Druhé vydání této unikátní příručky je aktualizováno podle legislativních předpisů ate

chnických norem, které byly vydány od roku 2001.

Příručka obsahuje praktické rady a poznatky související se zařazováním nebezpečných

prostorů, a to jak s nebezpečím výbuchu plynů a par, tak prostorů s nebezpečím výbuchu

prachů.

Obecná část uvádí vlastnosti hořlavých látek, jejich vztah k zařazování prostorů a kjed

notlivým typům ochrany před výbuchem. Tato část je doplněna praktickými návody pro

určování typu a velikosti jednotlivých zón s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par apra

chů. Obsahuje i řadu příkladů s praktickými výpočty pro konkrétní situace a zařízení.

Další část je zaměřena na nové požadavky týkající se konstrukce a neustále se měnícího

označování elektrických zařízení pro prostory s nebezpečím výbuchu včetně základních

požadavků pro kombinaci strojního a elektrického zařízení v těchto prostorech.

Následují požadavky pro instalaci jednotlivých typů ochran před výbuchem včetněno

vých požadavků pro elektrické instalace v prostorách s nebezpečím výbuchu prachů.Zmí

něny jsou též zásady pro praktické provádění revizí, oprav a údržby nevýbušnýchelektric

kých zařízení.

Závěrečná část uvádí stručný přehled nejnovějších změn v certifikačních postupech pro

zařízení a ochranné systémy určené pro použití v prostorech s nebezpečím výbuchu, a to

především ve vztahu k evropské legislativě a mezinárodnímu certifikačnímu systému IECEx.

Příručka je doplněna přílohami s praktickými tabulkami, v nichž jsou uvedenyzáklad

ní technicko bezpečnostní parametry hořlavých plynů, par a prachů. V závěru je uveden

seznam platných i připravovaných norem vztahujících se k dané problematice.

Nově jsou na konci jednotlivých kapitol uvedeny kontrolní otázky včetně stručných

odpovědí.

Příručka je určena jak projektantům, montážním firmám a revizním technikům, tak

provozovatelům elektrických zařízení v prostorách s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů,

par a prachů. Zároveň poslouží jako studijní materiál pro přípravu elektrotechniků ke

zkouškám odborné způsobilosti pro elektrická zařízení v objektech třídy B.

 IN-EL, Praha, 2013 OBSAH 1. ÚVOD 9 2. PODMÍNKY PRO VZNIK VÝBUCHU, ZÁKLADNÍ ČLENĚNÍ

A ZNAČENÍ NEVÝBUŠNÝCH ZAŘÍZENÍ 9

2.1 Fyzikální vlastnosti 9

2.1.1 Výbuch 9

2.1.2 Hořlavá látka 10

2.1.3 Výbušná atmosféra 10

2.2 Klasifikace výbušné atmosféry 19

2.3 Zdroje iniciace 23

2.3.1 Horké povrchy 23

2.3.2 Obecná ochranná opatření pro všechny zóny 24

2.3.3 Plameny a horké plyny 26

2.3.4 Mechanické jiskry 27

2.3.5 Elektrická zařízení 29

2.3.6 Elektrické vyrovnávací proudy a katodické ochrany 29

2.3.7 Ochranná opatření pro zařízení s katodovou ochranou 30

2.3.8 Statická elektřina 31

2.3.9 Ochrana před bleskem 32

2.3.10 Elektromagnetické pole v rozsahu frekvencí 9 kHz až 300 GHz 32

2.3.11 Elektromagnetické záření v rozsahu frekvencí 300 GHz až 300 THz 34

2.3.12 Ionizující záření 35

2.3.13 Ultrazvuk 36

2.3.14 Adiabatická komprese 36

2.3.15 Chemické reakce 36

2.4 Rozdělení do zón 38

2.4.1 Pravděpodobnostní princip hodnocení nebezpečí výbuchu 40

2.4.2 Koncepce ochrany proti výbuchu 41

2.5 Požadavky na zařízení do prostředí s nebezpečím výbuchu 46

2.6 Způsoby označování nevýbušných elektrických zařízení 47

2.6.1 Značení starších elektrických zařízení podle evropských směrnic

starého přístupu 49


6

2.6.2 Značení elektrických zařízení podle americké NEC

(National Electric Code) 50

Kontrolní otázky ke kapitole 2 51

3. URČOVÁNÍ VNĚJŠÍCH VLIVŮ – PROSTORY S NEBEZPEČÍM

VÝBUCHU 55

3.1 Hořlavé plyny a páry hořlavých kapalin 55

3.1.1 Příklady určení typu nebo velikosti zóny 61

3.2 Hořlavé prachy 66

3.2.1 Příklady zařazení prostorů s hořlavým prachem do zón 72

3.3 Výbušniny 74

3.3.1 Dovolené typy elektrických zařízení v jednotlivých zónách 75

Kontrolní otázky ke kapitole 3 76

4. KONSTRUKČNÍ POŽADAVKY PRO JEDNOTLIVÉ TYPY

OCHRAN PŘED VÝBUCHEM 79

4.1 Pevný závěr „d“ 79

4.2 Zajištěné provedení „e“ 81

4.3 Závěr s vnitřním přetlakem „p“ 86

4.4 Pískový závěr „q“ 91

4.5 Olejový závěr „o“ 92

4.6 Zalití zalévací hmotou (hermetizovaný závěr) „m“ 93

4.7 Jiskrová bezpečnost „i“ 94

4.8 Ochrana typu „n“ 101

4.9 Ochrana zařízení a přenosových systémů používajících optické záření 103

4.10 Bezpečnostní zařízení pro ochranu proti výbuchu 104

Kontrolní otázky ke kapitole 4 106

5. INSTALACE V PROSTORÁCH S NEBEZPEČÍM VÝBUCHU 109

5.1 Instalace v prostorách s hořlavými plyny a párami hořlavých

kapalin a hořlavými prachy 109

5.1.1 Výběr podle skupiny a teplotní třídy 110

5.1.2 Volba nevýbušných zařízení podle typu sítě 110

5.1.3 Elektrická ochrana 110

5.1.4 Katodová ochrana kovových částí 111


7

5.1.5 Volba kabelů pro prostory s nebezpečím výbuchu 111

5.1.6 Ochrana před bleskem 111

5.2 Dodatečné požadavky pro jednotlivé typy ochran 112

5.2.1 Pevný závěr112

5.2.2 Zajištěné provedení 115

5.2.3 Jiskrová bezpečnost 115

5.2.4 Závěr s vnitřním přetlakem 116

5.2.5 Instalace zařízení na nádržích 117

5.3 Instalace v prostorách s hořlavými prachy 117

Kontrolní otázky ke kapitole 5 122

6. STROJNÍ ZAŘÍZENÍ PRO PROSTORY S NEBEZPEČÍM

VÝBUCHU 125

6.1 Hodnocení rizik iniciace 128

Kontrolní otázky ke kapitole 6 132

7. REVIZE ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍ 133

7.1 Legislativa 133

7.2 Požadavky na kvalifikaci osob provádějících revize 134

7.2.1 Trvalý odborný dozor 134

7.2.2 Odborný personál 135

7.2.2.1 Technik s výkonnou funkcí 135

7.2.2.2 Odborný personál 136

7.3 Revize – není uplatňován režim trvalého odborného dozoru 137

7.3.1 Výchozí revize 137

7.3.2 Periodické revize 137

7.3.3 Výběrová revize 137

7.3.4 Vizuální prohlídka 137

7.3.5 Zběžná prohlídka 138

7.3.6 Detailní prohlídka 138

7.3.7 Doplňující informace k činnostem souvisejícím s prováděním revizí 142

7.3.8 Nejčastější a nejzávažnější závady a nedostatky, které se vyskytují

při instalacích nevýbušných zařízení 143

7.4 Opravy a úpravy zařízení do prostředí s nebezpečím výbuchu 145

Kontrolní otázky ke kapitole 7 150


8

8. UVÁDĚNÍ VÝROBKŮ NA TRH 151 8.1 Legislativa 151

Kontrolní otázky ke kapitole 8 157

9. ZÁVĚR 159

Příloha 1 Základní vlastnosti hořlavých prachů (informativní hodnoty) 161

Příloha 2 Základní vlastnosti hořlavých plynů a par (bezpečné hodnoty) 165

Použitá literatura 227

Seznam norem týkajících se konstrukce a instalace v prostorech

s nebezpečím výbuchu 227

Konstrukční normy pro nevýbušná elektrická zařízení 227

Normy pro instalaci nevýbušných elektrických zařízení 228

Normy pro analyzátory plynu a kyslíkoměry 229

Normy pro elektrostatické stříkací zařízení 230

Povrchová úprava výrobků (odmašt

,

ování, stříkání nátěrových hmot, sušení) 231

Normy pro spalovací motory 232

Normy pro neelektrická zařízení pro prostory s nebezpečím výbuchu 233

Normy pro ochranné systémy v prostředí s nebezpečím výbuchu 233

9

1. ÚVOD

S nebezpečím výbuchu hořlavých plynů, par, mlhy a prachů se většina lidí setkává zcela

běžně ve svém životě, aniž si to vůbec uvědomuje. V omezeném rozsahu vzniká výbušná

atmosféra při plnění benzínu do auta, při natírání barvami, při použití ředidel a roz

pouštědel, při čištění či odmašt

,

ování různých předmětů nebo i v domácnosti při používání

plynových spotřebičů.

Tato příručka má za cíl upozornit na možná rizika při používání hořlavých látek,pomo

ci při hodnocení těchto rizik, at

,

už při určování prostorů s nebezpečím výbuchu, nebo při

výběru vhodného elektrického zařízení pro tyto prostory a při údržbě a revizích těchto

zařízení. Cílem je zároveň seznámit čtenáře se základními principy různých typů ochran

před výbuchem a uvést základní přehled právních předpisů a norem platných pro uvádění

nevýbušných zařízení na trh a do provozu včetně připravovaných změn ve všech těchto

oblastech.

Příručka dává vzhledem k široké oblasti pouze základní informace. Další podrobnosti je

možno nalézt v literatuře, která je uvedena na konci této příručky nebo přímo ve Fyzikálně

technickém zkušebním ústavu v Ostravě – Radvanicích.

2. PODMÍNKY PRO VZNIK VÝBUCHU,

ZÁKLADNÍ ČLENĚNÍ A ZNAČENÍ

NEVÝBUŠNÝCH ZAŘÍZENÍ

2.1 Fyzikální vlastnosti

Pro bližší pochopení jednotlivých souvislostí je nutno se nejprve seznámit se základními

pojmy a s chováním hořlavých látek. Proto jsou v této kapitole uvedeny základní vlastnosti

hořlavých látek, které jsou nutné pro správné zařazení prostorů (určení vnějších vlivů),

správnou konstrukci a výběr nevýbušných elektrických zařízení a jejich vztah k vnějším

podmínkám.

2.1.1 Výbuch

Výbuch lze definovat jako exotermickou chemickou reakci, kdy po prvotním přivedení

energie již reaguje hořlavá látka s kyslíkem samovolně tak, že se zvyšuje její teplota, tlak

nebo obě veličiny. Rozlišují se dvě základní formy výbuchu.

Deflagrace, kdy je rychlost reakce nižší než rychlost šíření zvuku v daném prostředí ade

tonace, kdy je rychlost reakce vyšší než je rychlost zvuku v daném prostředí. Specifickou

vlastností detonace je vytvoření takzvané detonační tlakové vlny o tlaku řádově jednotek

MPa, která se šíří prostředím rychlostí kolem 2 000 m/s. Detonace se však v praxivyskytu

je pouze v uzavřených systémech charakteru potrubí, a proto nemá smysl se jí podrobněji

zabývat. 2.1.2 Hořlavá látka

Za hořlavou látku se považuje látka ve formě plynu, páry, kapaliny nebo pevné látky

nebo jejich směsí, která může v případě iniciace vyvolat se vzduchem exotermní reakci.

Aby došlo k výbuchu, je nutno splnit současně tři podmínky:

– musí být přítomna hořlavá látka,

– musí být přítomen kyslík,

– musí být přítomen zdroj iniciace.

Toto pravidlo se vztahuje na převážnou část hořlavých látek. Existují však skupiny tak

zvaných nestabilních látek, u nichž může dojít k výbuchu z titulu chemických reakcí, a to

i bez přítomnosti vzdušného kyslíku. Za takové lze považovat například reakci vodíku

s chlórem nebo reakce oxidů acetylénu nebo etylénu.

Podmínky pro vznik výbuchu jsou znázorněny na obr. 1.

Obr. 1 Výbuchový trojúhelník – podmínky nutné pro vznik výbuchu

2.1.3 Výbušná atmosféra

Za výbušnou atmosféru je považována taková směs vzduchu a hořlavé látky přiatmosférických podmínkách, ve které se po iniciaci rozšíří reakce hoření do celého nespáleného

objemu směsi.

Výbušná atmosféra se může vyskytovat a tím vstupovat do reakce za různýchatmosférických podmínek. Proto bylo nutno definovat takzvané standardní podmínky, k nimž se

vztahují obecně všechny pojmy a hodnoty, související s výbuchem a zároveň i zkušební

podmínky nebo normy, týkající se zařízení určených do prostředí s nebezpečím výbuchu.

Za standardní atmosférické podmínky se považují teploty výbušné směsi v rozmezí -20 až

+40 °C a tlaku od 80 do 110 kPa. Pokud se výbušná směs nachází mimo rozsahstandardních podmínek, její chování je nutno určovat experimentálně a rovněž zařízení, určená pro

práci v takové výbušné atmosféře, je nutno individuálně ověřovat. Typickým příkladem

jsou elektrická zařízení pro teploty pod -20 °C.

Jak bylo uvedeno v předchozích odstavcích, pro vznik výbuchu je nezbytná jednak

hořlavá látka a jednak kyslík obsažený ve vzduchu. Každá chemická reakce probíhá zaurčitých slučovacích poměrů nebo koncentrací. Koncentrace se uvádí většinou v objemových

Hořlavá látka

Kyslík Zdroj iniciace


11

procentech hořlavé látky se vzduchem u plynů (% V) nebo jako absolutní hmotnost na

objem vzduchu (g/m

3

) u hořlavých kapalin, jejich par a prachů. Je nutno si uvědomit, že

hodnoty uváděné v tabulkách jsou zjišt

ovány experimentálně standardizovanou metodou

pro teplotu 20 °C a atmosférický tlak.

Standardně uváděné údaje, jako je např. spodní nebo horní mez výbušnosti nebo dolní

a horní bod výbušnosti, minimální iniciační energie, parametry výbuchového tlaku, se vzá

vislosti na okolních podmínkách značně mění a nelze je brát jako konstanty. Těmitopod

mínkami je jednak skutečná koncentrace hořlavé látky se vzduchem a jednak počáteční

tlak nebo teplota výbušné směsi v okamžiku iniciace. Jako relativní veličina vyjadřující

koncentraci se používá pojem Stechiometrická koncentrace. Je to vypočítatelná hodnota

koncentrace v objemových procentech hořlavé látky se vzduchem, kdy při exotermní rekci

dojde k optimálnímu spálení směsi (po reakci nezbude ani žádný nespálený zbytek hořlavé

látky, ani žádný zbytek kyslíku).

Závislosti výbuchových parametrů na vnějších vlivech a koncentraci jsou uvedeny pro

názornost v následujících obrázcích.

Pojmy vztahující se ke koncentraci hořlavé látky se vzduchem jsou uvedeny na obr. 2.

Na obr. 3 je pro bližší vysvětlení zobrazena závislost minimální iniciační energie na

objemové koncentraci hořlavé látky se vzduchem při stechiometrické koncentraci.

Obr. 2 Koncentrace

charakterizující

vlastnosti látky

Obr. 3 Závislostmini

mální iniciační

energie nakon

centraci hořlavé

látky


12

Minimální iniciační energie se pohybují u plynů v řádu od setiny do desetin mJ. Pro

páry hořlavých kapalin je minimální iniciační energie v řádu desetin mJ. U hořlavých prachů se pohybují iniciační energie od jednotek po tisíce mJ. Na obr. 4 je vynesenazávislost dolní a horní meze výbušnosti na tlaku výbušné směsi. Obr. 4 Závislost dolní a horní meze výbušnosti na tlaku směsi před výbuchem

Horní a spodní meze výbušnosti se mění i v závislosti na teplotě výbušné atmosféry. Tato

závislost je uvedena na obr. 5. Obr. 5 Závislost dolní a horní meze výbušnosti na teplotě směsi před výbuchem

S parametry výbušné atmosféry (počátečními parametry) se mění i minimální zápalná

energie směsi (viz obr. 6).


13

Minimální iniciační energie je závislá i na teplotě výbušné atmosféry, což ilustruje obr. 7.

Obr. 6 Závislostminimální iniciační

energie na tlaku

směsi předvýbuchem

Obr. 7 Závislostminimální iniciační

energie na teplotě

směsi předvýbuchem

S teplotou a tlakem výbušné atmosféry souvisí i výbuchové tlaky v uzavřeném prostoru.

Obr. 8 ukazuje závislost výbuchového tlaku na počátečním tlaku výbušné atmosféry.


14

Na velikost výbuchového tlaku má přirozeně vliv i počáteční teplota výbušné atmos

féry. Obecná závislost je uvedena na obr. 9.

Obr. 8 Závislostvýbu

chového tlaku na

počátečním tlaku

směsi předvýbu

chem

Obr. 9 Závislostvýbucho

vého tlaku napo

čáteční teplotě

směsi předvýbu

chem

Další fyzikální vlastnosti související s iniciací výbušné atmosféry jsou:

Hustota: hustota látky je podílem hmotnosti a objemu látky. Především u plynů a par

je hustota funkcí tlaku a teploty. U nasypaného prachu závisí hustota kromě jiného také na

způsobu sypání a velikosti zrn (g/cm

3

).

Relativní hustota:poměrná hustota (plynu a páry) je hustota dané látky ve formě plynu

nebo páry vztažená k hustotě vzduchu za stejných podmínek (vzduch = 1).


15

Výbušná atmosféra: je směs plynů, par, aerosolů a/nebo prachů se vzduchem schopná

výbuchu včetně obvyklých přimísenin (např. vlhkosti) za atmosférických podmínek.

Atmosférické podmínky jsou definovány tlakem 0,8 až 1,1 barů a teplotou v rozsahu -20 až

+60 °C.

Meze výbušnosti: meze, vyjádřené obvykle v objemových procentech koncentrace se

vzduchem, ve kterých je směs výbušná.

Body výbušnosti: horní bod výbušnosti, resp. spodní bod výbušnosti hořlavé kapaliny

je teplota, při které koncentrace nasycených par ve směsi se vzduchem dosáhne přibližně

spodní, resp. horní meze výbušnosti. U čistých látek a azeotropních směsí se dají s pomocí

bodů výbušnosti a křivky parciálních tlaků určit meze výbušnosti.

Bod vzplanutí: nejnižší teplota, při které vznikne za předepsaných zkušebních podmínek

ve zkapalněném plynu nebo hořlavé kapalině takové množství plynu/par, že při jejich styku

se zdrojem iniciace okamžitě dojde k hoření. Podle bodu vzplanutí se dají zatřídit hořlavé

kapaliny do skupin v závislosti na jejich schopnosti vytvářet výbušnou směs par se vzdu

chem. Je-li bod vzplanutí určován v přístroji s uzavřeným kelímkem, leží zpravidla jen několik

stupňů celsia nad spodním bodem výbušnosti. Oproti tomu je-li určován v přístroji s otevřeným

kelímkem, často leží daleko nad spodním bodem výbušnosti, protože vývin směsí na

sycených par se vzduchem vytvářejících se nad hladinou nelze zastavit. Proto, vycházeje zto

hoto pravidla, jsou všechny údaje o bodu vzplanutí uváděny pro přístroj s uzavřeným ke

límkem (pokud není vysloveně uvedeno jinak).

Maximální výbuchový tlak (p

max

): maximální zjištěná hodnota tlaku, který vznikne

při výbuchu výbušné směsi v uzavřené nádobě za předepsaných zkušebních podmínek.

Maximální rychlost nárůstu tlaku [(dp/dt)

max

]: maximální zjištěná hodnota nárůstu

tlaku, který vznikne výbuchem výbušné směsi v uzavřené nádobě za předepsaných zkušebních

podmínek. Protože tato hodnota je závislá na velikosti zkušební nádoby (kubický zákon),úda

je o maximálním nárůstu tlaku uváděné bez udání velikosti objemu jsou z pohledu technického

nedostatečné. Proto je zavedena konstanta vztažená na objem 1 m

3

(bar.m/s). Pro plyny a páry

se označuje K

G

, pro prachy se udává jako K

St

.

Minimální iniciační energie (MIE):je to nejmenší elektrická energie nahromaděná vkon

denzátoru za předepsaných zkušebních podmínek, která je při vybití schopná zapálitvýbuš

nou atmosféru. Při stanovování MIE u prachovzdušných směsí se používá namísto kapacitní

jiskry většinou jiskra induktivní.

Minimální zápalná teplota vrstvy prachu: je za předepsaných zkušebních podmínek

nejnižší zjištěná teplota horkého povrchu, při které dojde k zapálení usazené vrstvy prachu.

Minimální zápalná teplota rozvířeného prachu: je za předepsaných zkušebníchpod

mínek nejnižší zjištěná teplota horkého povrchu, při které dojde ke vznícení hořlavé směsi

oblaku prachu se vzduchem.

Minimální teplota vznícení výbušné atmosféry: je nejnižší teplota vznícení plynů,

par nebo hořlavých kapalin nebo rozvířeného prachu, zjištěná za předepsaných zkušebních

podmínek.


16

Maximální experimentální bezpečná spára (MESG): je největší spára mezi dvěmi

částmi vnitřní komůrky zkušebního zařízení, která při zapálení plynné směsi, nacházející

se uvnitř komůrky za předepsaných zkušebních podmínek, zabrání tomu, aby přes spáru

dlouhou 25 mm došlo k zapálení plynné směsi nacházející se vně komůrky, a to provšech

ny hodnoty koncentrace ověřovaného plynu nebo par se vzduchem. Maximální experi

mentální bezpečná spára je jednou z vlastností příslušné směsi plynu se vzduchem.

Tlak nasycené páry:je tlak páry látky, který je v rovnováze s její kapalnou (nebo ipev

nou) fází. Sám o sobě závisí na teplotě a je vyjádřen křivkou tlaku nasycených parkonkrét

ní látky v závislosti na teplotě – parciální tlak.

Mezní koncentrace kyslíku (LOC): je maximální koncentrace kyslíku ve směsi hořlavé

látky se vzduchem a inertním plynem (zjištěné za předepsaných zkušebních podmínek), při

které ještě nedojde ke vzniku výbuchu. Hodnota LOC závisí rovněž na použitém intertním

plynu.

Samovznícení prachu: je zapálení prachu ve vrstvě vyvolané tím, že množství tepla

vznikajícího oxidační nebo rozkladnou reakcí uvnitř prachu je větší než teplo, které jeschop

no odebrat okolí.

Rychlost vypařování: je poměr rychlosti vypařování ověřované kapaliny za předep

saných zkušebních podmínek k rychlosti vypařování dietyleteru jako referenční kapaliny

nebo častěji k rychlosti vypařování n-butylacetátu.

Vlastnosti hořlavých látek, které jsou relevantní pro stanovení opatření proti výbuchu a které

je možno nalézt v různých tabulkách nebo databázích jsou shrnuty v tabulce 1.

Tab. 1 Potřebné charakteristiky pro jednotlivé látky

Vlastnost Plyn Aerosol Páry Prach Prach

kapalin rozvířený usazený

Spodní mez výbušnosti [% V/V] nebo [g/m

3

] XXX

Horní mez výbušnosti [% V/V] XX

Spodní bod výbušnosti [°C] X

Horní bod výbušnosti [°C] X

Bod vzplanutí [°C] X

Min. teplota vznícení [°C] XX X X X

Skupina výbušnosti (IIA, IIB, IIC) XX X

Skupina prachů (IIIA, IIIB, IIIC) X

Max.výbuchový tlak [MPa; bar] XX X X


17

Teplota vznícení rovněž závisí na počátečním tlaku výbušné atmosféry. Její vliv jezo

brazen na obr. 11.

Obr. 10 Závislostteplo

ty vznícení na

koncentraci

hořlavé látky

Vlastnost Plyn Aerosol Páry Prach Prach

kapalin rozvířený usazený

Max. nárůst výb. tlaku [MPa/s; bar/s] XXX

Výb. konstanta K

St

nebo K

G

[bar.m/s] XXX

Hustota [g/cm

3

] XX

Relativní hustota ke vzduchu [-] XX

Bod tání [°C] X

Parciální tlak /Tlak nasycených par [kPa] X

Min. iniciační energie [mJ] XX X X

Max. experimentální spára MESG [mm] XX X

Mezní koncentrace kyslíku [% V/V] XX X X

Koncentrace nasycení [g/m

3

] X

Rychlost vypařování [g/m

2

.min] X

Samovznícení prachu [mm] X

Zrnitost prachu [μm] XX

Pokračování tab. 1

Teploty vznícení nejsou konstantní hodnoty a závisí na koncentraci výbušné atmosféry,

což je pro ilustraci uvedeno na obr. 10. U většiny látek dojde ke vznícení při koncentraci

o něco nižší než je stechiometrická koncentrace.


18

Jak je vidět z uvedených obrázků, jsou vstupní parametry pro iniciaci téže výbušnéatmos

féry značně závislé na okolních podmínkách. Těmi je objem, velikost a tvar horkého povrchu.

Navíc se závislosti odlišují i podle konkrétní výbušné atmosféry, tedy podle konkrétní hořlavé

látky. Úmyslně proto nejsou uváděné závislosti kvantifikovány. V každém případě je však

nutno si tyto souvislosti uvědomovat při práci s údaji získanými z různých tabulek nebo zlite

ratury, kde jsou uváděny hodnoty zjištěné laboratorně za standardizovaných podmínek tvaru

povrchu, objemu a velikosti horké plochy.

Velmi užitečným pramenem o fyzikálních vlastnostech hořlavých látek je český překlad

tabulek Steinleitner a kol. Požárně a bezpečnostně technické charakteristické hodnotynebez

pečných látek, vydaný Svazem požární ochrany ČSSR v roce 1990.

Je nutno rovněž zdůraznit, že chování výbušné směsi závisí i na její homogenitě astup

ni disperze hořlavých látek. Dostatečný stupeň disperze vykazují přirozeně směsi plynů

se vzduchem nebo i par hořlavých kapalin se vzduchem. U aerosolů nebo prachů se pro

V neposlední řadě závisí teplota vznícení i na rychlosti proudění výbušné atmosféry.

Tato závislost je zobrazena na obr. 12.

Obr. 11 Závislost teploty

vznícení napočá

tečním tlaku

směsi předvýbu

chem

Obr. 12 Závislost teploty

vznícení nary

chlosti proudění

směsi


19

vytvoření výbušné atmosféry považují za dostatečné částice o velikosti menší než 0,5 mm.

Proto u aerosolů hořlavých kapalin platí, že mohou vytvářet výbušnou atmosféru i v příadech, kdy se jejich teplota nachází pod dolním bodem výbušnosti a namísto par jeatmosféra tvořena malými částicemi kapaliny – aerosolem.

Meze výbušnosti nehrají v praxi příliš velkou roli u prachovzdušných směsí, které jsou

velmi nehomogenní a vždy je nutno počítat s tím, že se nacházejí v určitém prostoru a čase

v takových koncentracích, že jsou schopné výbušnou atmosféru vytvořit. Toto je nutno

brát v úvahu i tam, kde se hořlavý prach nachází za normálních podmínek v usazeném

stavu a kde nelze vyloučit jeho rozvíření. 2.2 Klasifikace výbušné atmosféry

Protože existuje velké množství hořlavých látek, at

už ve formě směsí plynů, par nebo

prachů se vzduchem, je nezbytné je roztřídit podle určitých charakteristických vlastností.

První rozdělení pro plyny a páry je do skupin výbušnosti. Ty jsou charakterizoványmaximální experimentální bezpečnou spárou (MESG) nebo minimálním zápalným proudem

(MIC).

Maximální experimentální spára je chápána jako referenční hodnota. Zjišt

uje seexperimentálně na zkušebním zařízení podle ČSN EN 60079-20-1 (IEC 79-1A) a je definována

jako maximální šířka rovinné spáry o délce 25 mm, která zamezí přenesení výbuchu pro

jakoukoliv koncentraci dané směsi hořlavého plynu nebo páry se vzduchem. Jak uvnitř

zkušební koule (objem 20 cm

3

), tak

v okolí, se nachází výbušná směs ostejné koncentraci.

Obr. 13 Stanovení maximálníbezečné experimentální spáry

(MESG)

Tato metoda je metodou dohodnutou a hodnotu šířky spáry je nutno chápat jako určitou

referenční hodnotu, která však není konstantou. Tato hodnota se mění jednak v závislosti

na délce spáry, ale rovněž i na velikosti vnitřní zkušební komory. Pro ilustraci je na obr.

14 zobrazena závislost maximální spáry w na její délce.

20

Rozdělení podle MIC vede ke stejnému dělení zařazení plynů a par do skupinvýbuš

nosti.

Minimální zápalný proud MIC je definován jako poměr minimálního zápalného proudu

zkoumané směsi k minimálnímu zápalného proudu pro metano-vzdušnou atmosféru za

standardních podmínek podle ČSN EN 60079-20-1 (IEC 79-3).

Převod pro určení hodnoty mezní spáry z metody minimálního zápalného proudu a naopak

je s dostačující přesností pro většinu hořlavých plynů a par lineární, a to podle vztahu:

kde:

w

MESG

je šířka maximální bezpečné experimentální spáry [mm],

i

MIC

je minimální zápalný proud (hodnota vztažená k MIC metanu).

MIC metanu (skupina I) za stanovených podmínek je 110 mA, pro propan jako

představitele skupiny IIA je to 100 mA, pro ethylen jako představitele skupiny

IIB je to 65 mA a pro vodík jako představitele skupiny IIC je to 30 mA.

Pro úplnost je nutno dodat, že s výjimkou důlního plynu, který je zařazen historicky do

zvláštní skupiny označované I, jsou všechny ostatní plyny a páry zařazeny do skupiny

označované II.

w

MESG

= 1,125 . i

MIC

,

Obr. 14 Závislostmaxi

mální bezpečné

(šířky) spáry na

její délce

Obr. 15 Závislostmaxi

mální bezpečné

(šířky) spáry na

objemu zkušební

komory

Vliv objemu vnitřní zkušební komory na šířku spáry MESG při její konstantní délce je

zřejmý z obr. 15.



       
Knihkupectví Knihy.ABZ.cz - online prodej | ABZ Knihy, a.s.
ABZ knihy, a.s.
 
 
 

Knihy.ABZ.cz - knihkupectví online -  © 2004-2018 - ABZ ABZ knihy, a.s. TOPlist