Híreink

Éghető gázok, gőzök – Robbanásveszély fogalomtár

2019. május 21. 13:27

Egy szakértőknek szóló gyöngyszemet adunk közre. A Védelem című folyóiratban sorozatban közöljük Bónusz János szakértő írásait a robbanásveszélyes és veszélyes munkaterületek, az éghető gázok, gőzök viselkedése, a robbanásveszélyes térségek zónabesorolása, a robbanásveszélyes környezet kockázatelemzése, a kockázati mátrix és a zóna témájában. Az ezzel kapcsolatos fogalmakat gyűjtötte csokorba szerzőnk.


Normál légköri viszonyok a 101,3 kPa (1013 mbar) és 20 °C (293 K) referenciaszintek

Környezeti hőmérséklet annak a levegőnek vagy egyéb közegnek a hőmérséklete melyben a berendezést használják MSZ-EN 13237

Üzemi hőmérséklet az anyag kezelési folyamata során előforduló legnagyobb hőmérséklet °C-ban. A tárolásnál nem foglalkozunk azzal, hogy nyáron magasabb a hőmérséklet.

A gyulladási hőmérséklet (gyulladáspont) az anyag azon – 101,3 kPa (~1 bar) nyomásra vonatkoztatott – hőfoka [°C], amelyen az anyag láng vagy gyújtószikra hatására meggyullad és ég. 150 °C-nál alacsonyabb gyulladási hőmérséklet esetén alacsony gyulladási hőmérsékletű (kis gyulladáspontú) anyagról beszélünk. Meghatározása szilárd anyagok esetén jelenleg az MSZ 14800-16 szerint. (858 K0    585 C0 )

Megjegyzés: A normál körülményektől eltérő hőmérsékleten jelentősen eltérhet a gyulladási hőmérséklet értéke, ilyenkor egyedi vizsgálat szükséges, amelynél még a vizsgált edény térfogata is megváltoztatja a gyulladáspont értékét.

Nem robbanásveszélyes térség: olyan térség, amelyben robbanóképes gázközeg várhatóan nem fordul elő olyan mértékben, hogy az a gyártmányok kialakításával, telepítésével és használatával kapcsolatosan különleges óvintézkedéseket igényelne. MSZ EN 60079-10

 

Normál üzem

  • az az üzemmód, amelyben a gyártmány villamos és mechanikus szempontból összhangban a méretezési jellemzőivel, a gyártó által előírt határokon belül működik. (MSZ -EN 60079-14) illetve,

  • az az állapot, amelyben a készülékek, védőrendszerek és elemek teljesítik az elvárt funkcióikat a tervezési jellemzőiken belül. Normál üzemben bekövetkezhet az éghető anyag csekély mértékű kiszivárgása, pl. anyag kiszivárgása az olyan tömítésekből, amely a szállított folyadék nedvesítő hatásán alapul.

Karbantartást vagy lekapcsolást igénylő hibák (pl. szivattyúk vagy karimák tömítéseinek meghibásodása) vagy anyagok kiszivárgása balesetek miatt nem tekinthető normál üzemnek. (MSZ- EN 1127-1)

 

Robbanásveszélyes térség: olyan térség, amelyben robbanóképes gázközeg van jelen vagy fordul elő várhatóan olyan mértékben, hogy az a gyártmányok kialakításával, telepítésével és használatával kapcsolatosan különleges óvintézkedéseket igényel. MSZ- EN 60079-10

Robbanóképes légtér: az éghető gázok, gőzök, ködök (aerosolok) vagy porok levegővel alkotott olyan keveréke, amelyben normál körülmények között, gyújtóhatásra az égés átterjed az egész keverékre; (3/2003 rendelet)

Robbanóképes gázközeg: Gáz-, gőz- vagy ködállapotú éghető anyag levegővel alkotott keveréke normál légköri viszonyok között, amelyben a gyújtást követően az égés végigterjed a teljes keveréken.

Potenciálisan robbanásveszélyes környezet: a munkatérnek az a része, ahol robbanó-képes légtér kialakulhat. (3/2003 rendelet)

Hatékony szellőztetés: ahol az adott térben a szellőzés biztosítja, hogy az éghető gázok, gőzök, porok koncentrációja ne érje el az alsó robbanási határérték 20%-át.

Hatékony szellőzés esetén – normál üzemben - nincs robbanásveszély

 

Nem robbanásveszélyes térség

Olyan térség, amelyben robbanóképes gázközeg várhatóan nem fordul elő olyan mértékben, hogy az a villamos gyártmányok kialakításával, telepítésével és használatával kapcsolatosan különleges óvintézkedéseket igényelne.

Normál üzem az az állapot, amikor a berendezések, védelmi rendszerek és alkatrészek a tervezett felhasználásuk szerint, a tervezett jellemzőiken belül üzemelnek.

Megjegyzés: Kisebb gyúlékony anyag-kibocsátások a normál üzem részei lehetnek, például tömítések kibocsátásai, amelyek a szivattyúzott folyadék nedvesítő hatásán alapulnak, kismértékűnek minősülnek.
Olyan meghibásodások (szivattyútömítések, a karimatömítések tönkremenetele vagy az üzemzavar so­rán előforduló kifolyások), amelyek javítást vagy üzemen kívül helyezést igényelnek, nem tekinthetők a normál üzem részének.

 

Éghető folyadék                                          

kritériumok: akkor nevezzük éghető folyadéknak, ha

  • + 35 C0 feletti hőmérsékleten folyadékfázisú
  • 100 C0 felett van a gyulladási hőmérséklete
  • gőznyomása ≥ 2 kP/cm2 (1,96 bar)

éghető: Az a cseppfolyós anyag, amelyből megszabott körülmények között, párolgás következtében annyi gőz keletkezik, hogy az a körülötte levő levegővel elegyedve, láng közelítésére meggyullad és legalább 5 másodpercig ég.

éghető állomány: Gáz, gőz, folyadék, szilárd anyag, vagy azok keveréke, amelyek gyulladáskor exoterm reakcióba léphetnek a levegővel.

folyadék: Az az anyag, amely legfeljebb 101,325 kPa (1,0 bar) abszolút nyomáson, legfeljebb 35 °C-on cseppfolyós halmazállapotú és gőznyomása 50 °C-on legfeljebb 300 kPa (3,0 bar) abszolút nyomás.

 

Cseppfolyósított gázok

Azokat a folyadékokat, amelyeknek a gőznyomása 50 °C-on, és azokat az olvadékokat, amelyeknek gőznyomása az üzemi hőmérsékleten meghaladja a 300 kPa (3,0 bar) abszolút nyomást cseppfolyósított gáznak kell tekinteni.

Olvadék: az az anyag, amely 101,325 kPa (1,0 bar) abszolút nyomáson, 35 °C-nál magasabb hőmérsékleten cseppfolyós halmazállapotú és gőznyomása az üzemi hőmérsékleten nem haladja meg a 300 kPa (3,0 bar) abszolút nyomást.

 

Éghetőségi határ [térfogatszázalék – V/V%]

az a legkisebb (alsó – ARH), illetve legnagyobb (felső – FRH) mennyiségű gáz (gőz), amely egy meghatározott térfogategységben a 20 °C hőmérsékletű, 101,3 kPa (~1 bar) nyomású levegővel már, illetve még égésre (robbanásra) képes elegyet alkot, vagyis égés (robbanás) csak az e kettő által meghatározott Bmax tartományban lehetséges.

Több éghető összetevő esetén a határértékeket a Le Chatelier-képlet alkalmazásával számíthatjuk ki.

Megjegyzés: az alsó határértéket tiszta oxigénnel való méréssel a felső határértéket levegővel való méréssel állapítják meg.

 

Lobbanáspont

Folyadék vagy a folyékony állapotban levő (megömlesztett szilárd) anyagok az a - 0,1 Mpa nyomásra átszámított - legalacsonyabb hőmérséklete (°C-ban kifejezve), amelyen meghatározott feltételek mellett, az anyagból annyi gőz keletkezik, hogy a folyadék felszínen lévő levegővel elegyedve, láng közelítésére az anyag egész felületére kiterjedően ellobban. A lobbanásponton nincs folyamatos égés, mert az a gyújtást követően elalszik!

Lobbanáspont: a tűz és robbanásveszélyes vegyi anyagok jellemzőire vonatkozó műszaki követelmények szerint.

  • Zárttéri lobbanáspont, amelyet fedéllel lezárt tégelyben határoznak meg ásványolajtermékek és kenőanyagok esetén az ún. Pensky-Martens-féle zárt tégelyes módszerrel, vagy festékek, lakkok és hasonló termékek esetén az ún. zárt tégelyes egyensúlyi módszerrel határoznak meg. Jele: Tlpzt

  • Nyílttéri lobbanáspont, amelyet nyitott tégelyben határoznak meg. Jele: Tlpnyt

 

 

Éghetőség

Az éghetőség az anyag azon tulajdonsága, hogy bizonyos feltételek teljesülése esetén, illetve meghatározott körülmények között az oxigénnel reakcióba lép, továbbá ahogyan a tűzzel szemben viselkedik. Ezt az anyag fizikai halmazállapota, szemcsemérete, az anyag specifikus tulajdonságai, égéshő, fűtőérték és reakcióképességi tulajdonságai pl. a beégési sebesség, fajlagos égési sebesség határozzák meg.

Olvadáspont az a hőmérséklet °C-ban, 101,3 kPa 1,013 bar nyomásra vonatkoztatva, amelyen az anyag szilárd halmazállapotból folyadék halmazállapotba megy át.

Forráspont az a hőmérséklet °C-ban, amelyen a folyadék halmazállapotból gáznemű halmazállapotba megy át.

Megjegyzés: a forráspont a nyomás csökkentésével alacsonyabb, a nyomás növelésével magasabb.

 

Éghetőségi határok

  • alsó égési határ: Az égési tartomány alsó határa

  • felső égési határ: Az égési tartomány felső határa

  • alsó robbanási határ: A robbanási tartomány alsó határa

  • alsó robbanási pont: Az éghető folyadék azon hőmérséklete, amelynél a telített gőz koncentrációja a levegőben megegyezik az alsó robbanási határral.

  • alsó robbanási határkoncentráció az éghető gáznak vagy gőznek azon koncentrációja levegőben, amely alatt a gázközeg nem robbanóképes

  • felső robbanási határ A robbanási tartomány felső határa

  • felső robbanási pont Egy éghető folyadék azon hőmérséklete, amelynél a telített gőz koncentrációja a levegőben megegyezik a felső robbanási határral.

  • felső robbanási határkoncentráció Az éghető gáznak vagy gőznek azon koncentrációja levegőben, amely fölött a gázközeg nem robbanóképes

  • legkönnyebben gyulladó robbanóképes közeg Olyan robbanóképes közeg, amelyben a gyúlékony anyagok olyan koncentrációjúak, hogy a gyulladásához, meghatározott feltételek mellett, a legkisebb energia szükséges.

 

Minimális gyújtási energia

A minimális gyújtási energia (Emin) a kisütő áramkör töltésének kapacitásának és a szikraközt képező elektródák alakjának, illetve távolságának változtatásával meghatározható az a legkisebb felszabaduló teljes szikraenergia (mJ-ban), amely a leggyúlékonyabb, azaz a Ckr kritikus koncentrációjú gáz-levegő elegyet – adott elrendezés mellett, 20 °C hőmérsékleten és 101,3 kPa (1,013 bar) nyomáson – még éppen meggyújtja.

A leggyúlékonyabb (brizáns) gáz-levegő keverék adja a legnagyobb robbanási végnyomást.

 

Illékonyság

  • Illékonyság, a folyékony és a szilárd halmazállapotú anyagoknak az elpárolgásra való készségét értelmezi. Az elpárolgásra való készség a folyadékok és szilárd anyagok gőznyomásával függ össze, ami a hőmérséklettel emelkedik.

  • Relatív illékonyság: két különböző anyag tiszta állapotban, azonos hőmérsékleten mért gőznyomásának hányadosa, egy dimenzió nélküli szám, amely megmutatja, hogy az adott anyag gőzei hányszor lassabban párolognak el, azonos feltételek mellett, mint a dietiléter gőzei (a dietiléter illékonysága 1)

 

Nyomás

A folyadékok gőznyomása és normális forráspontja közötti kapcsolat A gőznyomás az a gázfázis nyomás, ami egy adott hőmérsékleten egyensúlyt tart az anyag szilárd, vagy folyékony halmazállapotú fázisa által gyakorolt nyomásával. A folyadékok forráspontja az a hőmérséklet, amelyen a folyadék gőznyomása a környezeti nyomással egyensúlyban van. A normális forráspont pedig az a hőmérséklet, amelyen a gőznyomás tengerszín feletti magasságban az átlagos atmoszferikus nyomással, vagyis 1 atmoszférával van egyensúlyban.

A parciális nyomás egy résznyomás, amit akkor fejtene ki a gázelegy adott B komponense, ha az egyedül töltené ki a rendelkezésre álló teljes térfogatot. A B komponens részesedése a rendszer össz nyomásából. A komponensek parciális nyomásának összege adja a rendszer össz nyomását.

  • A telített gőznyomás értékének ismerete segít eligazodni abban, hogy egy tartály, berendezés, készülék gőzterében kilakul-e robbanásveszélyes keverék adott hőmérsékleten vagy nem.

  • A hőmérséklethez tartozó gőznyomás azt jelenti, hogy azon a hőmérsékleten és nyomáson az illető anyag forr (ez a dinamikus egyensúly vagy tenzió).

 

Porok

  • Gyúlékony por olyan por szálas vagy lebegő anyagok, amelyek a levegőben égni, izzani képesek és légköri nyomáson és hőmérsékleten a levegővel robbanásveszélyes keveréket képezhetnek. (MSZ-EN 13237)

  • Vezetőképes por olyan por szálas vagy lebegő anyagok, amelyek fajlagos villamos ellenállása legfeljebb 103 Ωm. (MSZ-EN 13237)

 

Gyúlékony anyagot tartalmazó rendszer a gyártmánynak azon éghető gázt gőzt vagy folyadékot tartalmazó része, amely belső kibocsátó forrássá válhat. (MSZ-EN 13237)

 

 

Zónák

 

0-ás zóna
 

Olyan térség, amelyben a gáz-, gőz- vagy ködállapotú éghető anyagok levegővel alkotott keverékéből álló rob­banóképes közeg folyamatosan vagy hosszú ideig, vagy gyakran van jelen.

1-es zóna
 

Olyan térség, amelyben a gáz-, gőz- vagy ködállapotú éghető anyagok levegővel alkotott keverékéből álló rob­banóképes közeg normál üzemben várhatóan, alkalmanként fordul elő.

2-es zóna
 

Olyan térség, amelyben a gáz-, gőz- vagy ködállapotú éghető anyagok levegővel alkotott keverékéből álló rob­banóképes közeg normál üzemben várhatóan nem fordul elő, de ha mégis előfordul, akkor is csak rövid ideig marad fenn.

20-as zóna
 

Olyan térség, amelyben a robbanóképes közeget a levegőben felhő alakban folyamatosan, vagy hosszú ideig, vagy gyakran jelenlévő gyúlékony por alkotja.

21-es zóna
 

Olyan térség, amelyben a robbanóképes közeget a levegőben felhő alakban normál üzem során alkalmanként előforduló gyúlékony por alkotja.

22-es zóna
 

Olyan térség, amelyben robbanóképes közeget alkotó gyúlékony por a levegőben felhő alakban normál üzem­ben várhatóan nem fordul elő, de ha igen, akkor is csak rövid ideig.

l-es alkalmazási csoportú gyártmányok

Villamos gyártmányok sújtólégveszélyes bányák számára.

ll-es alkalmazási csoportú gyártmányok

Villamos gyártmányok potenciálisan robbanóképes közegek számára, a sújtólégveszélyes bányák kivételével.

alkalmazási csoport (robbanóképes közegben alkalmazható villamos gyártmány esetén)

A villamos gyártmány besorolása az alkalmazási hely robbanóképes közegével kapcsolatosan.  IIA, IIB, IIC.

deflagráció

Hangsebesség alatti sebességgel terjedő robbanás.

detonáció

Hangsebesség feletti sebességgel terjedő robbanás, amit lökéshullám jellemez.

éghető állomány

Gáz, gőz, folyadék, szilárd anyag, vagy azok keveréke, amelyek gyulladáskor exoterm reakcióba léphetnek a levegővel.

éghető folyadék

Olyan folyadék, amelyből éghető gőz keletkezhet előrelátható üzemi körülmények között.

éghető gáz vagy gőz

Olyan gáz vagy gőz, amely levegővel meghatározott arányban keveredve robbanóképes gázközeget képez.

éghető köd

Éghető folyadék levegőben eloszló kis cseppjei, amelyek robbanóképes közeget alkotnak.

Erős szellőzés (VH)

Gyakorlatilag azonnal csökkentheti a kibocsátó forrásnál lévő koncentrációt létrehozva. Elhanyagolható kiterjedésű zónát eredményez. Azonban, ha a szellőzés üzembiztonsága nem megfelelő, akkor az elhanyagolható kiterjedésű zónát egy másik zónatípus veheti körül.

folyamatos fokozatú kibocsátás

Olyan kibocsátás, amely folyamatos, vagy ha előfordul, várhatóan hosszú ideig fennáll.

gázok/gőzök zónái
 

A robbanásveszélyes térségek a robbanóképes gázközeg előfordulási gyakorisága és időtartama alapján zó­nákba vannak sorolva; az alábbi meghatározások csak a Il-es alkalmazási csoportú gyártmányokra érvényesek.

gyenge szellőzés (VL)

A kibocsátás folyamata idején nem képes szabályozni a koncentrációt és/vagy a kibocsátás megszűnése után nem tudja megakadályozni, hogy túlzott mennyiségű éghető gázközeg maradjon fent.

gyúlékony anyagot tartalmazó rendszer

A gyártmánynak azon éghető gázt, gőzt vagy folyadékot tartalmazó része, amely belső kibocsátó forrássá vál­hat.

gyúlékony por

Olyan por, szálas vagy lebegő anyagok, amelyek levegőn égni vagy izzani képesek, és légköri nyomáson és normál hőmérsékleten a levegővel robbanóképes keveréket képezhetnek.

hibrid keverék

Levegő és különböző halmazállapotú gyúlékony anyagok keveréke.
MEGJEGYZÉS: Például hibrid keverék a metán, a szénpor és a levegő keveréke vagy a benzingőz, benzincseppek és a levegő keveréke. (EN 1127-1:1997)

hőmérsékleti osztály
 

Robbanásveszélyes környezetben használt berendezések, védelmi rendszerek vagy alkatrészek osztályozása a legnagyobb felületi hőmérsékletük szerint.

A robbanásve­szélyes környezetben használt villamos gyártmányok osztályozása a legnagyobb felületi hőmérsékletük alapján történik.

inertizálás
 

Inert anyagok adagolása a robbanóképes közeg kialakulásának megakadályozására.

kibocsátási fokozatok

A kibocsátásnak három alapfokozata van, amelyek a robbanóképes gázközeg jelenlétének csökkenő valószí­nűsége és gyakorisága szerinti sorrendben a következők: a) folyamatos fokozat; b) első­rendű fokozat; c) másodrendű fokozat. Egy kibocsátó forrás lehet bármelyik fokozatú, vagy azok kombinációja.

kibocsátási mérték

A kibocsátó forrásból időegység alatt kiáramló éghető gáz vagy gőz mennyisége.

kibocsátó forrás

Olyan pont vagy hely, amelyből éghető gáz, gőz vagy folyadék szabadulhat ki a légkörbe úgy, hogy robbanóké­pes gázközeg keletkezhet.

közepes szellőzés (VM)

Szabályozhatja a koncentrációt stabil zónahatárokat biztosítva a folyamatos kibocsátás megszűnése után nem marad fenn jelentős mennyiségű robbanóképes gázközeg.

közvetlen tűzveszély
 

Az éghető anyag olyan mennyiségben való jelenléte, valamint előfordulás módja, állapota, mellyel egy időben és helyen a gyújtási energia adott és a nem kívánt égés megjelenésével lehet számolni.

legkönnyebben gyulladó robbanóképes közeg

Olyan robbanóképes közeg, amelyben a gyúlékony anyagok olyan koncentrációjúak, hogy a gyulladásához, meghatározott feltételek mellett, a legkisebb energia szükséges.

másodrendű fokozatú kibocsátás

Olyan kibocsátás, amely nem várható normál üzemben, de ha mégis előfordul, akkor valószínűleg csak ritkán és rövid időtartamra.

normál üzem

Az az állapot, amikor a berendezések, védelmi rendszerek és alkatrészek a tervezett felhasználásuk szerint, a tervezett jellemzőiken belül üzemelnek.

MEGJEGYZÉS: Kisebb gyúlékony anyag-kibocsátások a normál üzem részei lehetnek. Például tömítések kibocsátásai, amelyek a szivattyúzott folyadék nedvesítő hatásán alapulnak, kismértékűnek minősülnek.
Olyan meghibásodások (például szivattyútömítések, a karimatömítések tönkremenetele vagy az üzemzavar so­rán előforduló kifolyások), amelyek javítást vagy üzemen kívül helyezést igényelnek, nem tekinthetők a normál üzem részének.

potenciálisan robbanásveszélyes környezet

Az a környezet, amely a helyi és használati feltételekből következően robbanásveszélyessé válhat.

robbanásveszélyes állapot (közvetlen tűz- és robbanásveszély)
 

Az „A" vagy „B" tűzveszélyességi osztályba tartozó anyag olyan mennyiségben való jelenléte, valamint előfordulási módja, állapota, mely esetén az égés, robbanás feltételei közül legalább még az oxigénkoncentráció vagy a gyújtási energia adott.

robbanásveszélyes környezet

A gáz, a gőz, a köd vagy a por formájú gyúlékony anyagok keveréke a levegővel, atmoszférikus feltételek mellett, melyben, miután a gyújtás bekövetkezett, az égés átterjed az egész keverékre.

robbanásveszélyes térség
 

Olyan térség, amelyben robbanóképes közeg olyan mértékben van jelen, vagy annak jelenléte olyan mértékben várható, hogy a berendezések kivitelezése, telepítése és használata különleges óvintézkedéseket igényel.

 

1.  MEGJEGYZÉS: Gyúlékony porok rétegeit, lerakódásait és halmazait olyan forrásnak kell tekinteni, amely robbanóképes közeget ké­pezhet.

2. MEGJEGYZÉS: Normál üzem az az állapot, amelyben a berendezések tervezési jellemzőik szerint működnek.

3. MEGJEGYZÉS: A „flammable" és a „combustible" (gyúlékony) kifejezéseket szinonimaként használjuk.

robbanóképes gázközeg

Gáz- vagy gőzállapotú éghető anyag levegővel alkotott keveréke normál légköri viszonyok között, amelyben a gyújtást követően az égés végigterjed a teljes keveréken. MEGJEGYZÉS: Bár a felső robbanási határ (FRH) feletti koncentrációjú keverék nem robbanóképes gázközeg, könnyen azzá válhat, és ezért térségbesorolás céljából bizonyos esetekben robbanóképes gázközegnek kell tekinteni.

szellőzés fokozatai

Erős szellőzés - Gyakorlatilag azonnal csökkentheti a kibocsátó forrásnál lévő koncentrációt létrehozva. Elhanyagolható kiterjedésű zónát eredményez. Azonban, ha a szellőzés üzembiztonsága nem megfelelő, akkor az elhanyagolható kiterjedésű zónát egy másik zónatípus veheti körül.

Közepes szellőzés - Szabályozhatja a koncentrációt, stabil zónahatárokat biztosítva. A folyamatos kibocsátás megszűnése után nem marad fenn jelentős mennyiségű robbanóképes gázközeg. A zóna típusát és kiterjedését a tervezési paraméterek határozzák meg.

Gyenge szellőzés - A kibocsátás folyamata idején nem képes szabályozni a koncentrációt és/vagy a kibocsátás megszűnése után nem tudja megakadályozni, hogy túlzott mennyiségű éghető gázközeg maradjon fent.

veszélyességi övezet
 

Helyiségben vagy szabadtéren lévő anyagoknak, gépeknek, berendezéseknek, tűzvédelmi szempontból önállóan értékelendő környezete, térrésze. A veszélyességi övezet kiterjedését:
- éghető gáz, gőz esetén nemzeti szabvány szerint
-  minden más esetben az anyag, gép, berendezés és a kapcsolódó technológiai terület alapján kell megállapítani.

 

Vissza

Ezt a hírt eddig 1286 látogató olvasta.