ГОСТ 31610.10-1-2022 (IEC 60079-10-1:2020). Межгосударственный стандарт. Взрывоопасные среды. Часть 10-1. Классификация зон. Взрывоопасные газовые среды
7.2 Основные типы вентиляции
7.2.1 Общие требования
Различают два основных вида вентиляции:
a) естественную;
b) искусственную (или принудительную), общую для зоны или местную для источника утечки.
7.2.2 Естественная вентиляция
Естественная вентиляция в зданиях возникает из-за разницы давлений, вызванной ветром и/или разницей температур (вентиляция, вызванная естественными подъемными силами). Естественная вентиляция может быть эффективной в определенных ситуациях внутри помещений (например, когда здание имеет отверстия в стенах и/или крыше) для безопасного разбавления утечек.
Примеры естественной вентиляции:
- открытое здание, в котором с учетом относительной плотности газов и/или паров имеются отверстия в стенах и/или крыше, размеры и расположение которых позволяют проводить вентиляцию внутри здания, которое, в свою очередь, в целях классификации взрывоопасных зон рассматривается как пространство на открытом воздухе;
- здание, которое не рассматривается как пространство на открытом воздухе, но имеет естественную вентиляцию (обычно меньшую, чем у открытого здания), обеспечиваемую постоянными отверстиями для вентиляции.
При рассмотрении естественной вентиляции в зданиях следует учитывать, что плавучесть газа или пара может быть значительным фактором, и поэтому следует организовать вентиляцию, способствующую рассеиванию и разбавлению. При наличии утечки газа или пара, который имеет большую или меньшую плотность по сравнению с воздухом, давление смеси в рабочем пространстве вблизи отверстий также может использоваться для создания собственной вентиляции.
Скорость естественной вентиляции по своей природе очень изменчива. Если разбавление утечки происходит за счет естественной вентиляции, для определения интенсивности вентиляции предпочтительно рассматривать наихудший сценарий. Такой сценарий затем приведет к более консервативной оценке уровня рисков, которая компенсирует излишне оптимистичные предположения, сделанные при оценке скорости вентиляции.
Есть некоторые ситуации, требующие особого внимания. Это особенно актуально, когда вентиляционные отверстия расположены в основном на одной стороне здания или оболочки оборудования. При определенных неблагоприятных условиях окружающей среды, например в ветреные дни, когда ветер дует на вентилируемую поверхность оболочки, движение наружного воздуха может препятствовать работе механизма тепловой плавучести газовых сред. В этих условиях уровень (фактическая интенсивность) вентиляции и степень ее пригодности будут низкими, что в свою очередь приведет к необходимости более строгой классификации.
7.2.3 Искусственная вентиляция
7.2.3.1 Общие требования
Движение воздуха, необходимое для вентиляции, также может быть обеспечено искусственными средствами, например вентиляторами или вытяжками. Хотя искусственная вентиляция в основном применяется внутри комнаты или замкнутого пространства, ее также можно применять в ситуациях на открытом воздухе, чтобы компенсировать ограниченное или затрудненное движение воздуха из-за препятствий.
Искусственная вентиляция может быть общей (например, целое помещение) или местной (например, вытяжка около точки утечки), и для каждой из них могут быть подходящими разные степени движения воздуха и замены.
При применении искусственной вентиляции достигается:
- снижение класса и уменьшение размеров зоны;
- уменьшение времени присутствия взрывоопасной газовой среды;
- предотвращение образования взрывоопасной газовой среды.
7.2.3.2 Особенности искусственной вентиляции
Искусственная вентиляция может обеспечить эффективную и надежную систему вентиляции в помещении. Для систем искусственной вентиляции следует учитывать следующие особенности:
a) классификация внутренней части вытяжной системы и непосредственно за пределами точки разгрузки вытяжной системы и других отверстий вытяжной системы;
b) для вентиляции взрывоопасной зоны вентиляционный воздух обычно следует отбирать из взрывобезопасной зоны с учетом эффекта втягивания на окружающую зону;
c) перед определением размеров и конструкции вентиляционной системы следует определить местоположение, степень утечки, ее интенсивность и скорость.
Кроме того, на качество системы искусственной вентиляции будут влиять следующие факторы:
a) горючие газы и пары обычно имеют плотность, отличную от плотности воздуха, поэтому они могут накапливаться вблизи пола или потолка замкнутого пространства, где движение воздуха может быть меньше;
b) близость искусственной вентиляции к источнику утечки; искусственная вентиляция рядом с источником утечки обычно будет более эффективной и может потребоваться для необходимого контроля движения газа или пара;
c) изменения плотности газа в зависимости от температуры;
d) препятствия и перегородки могут привести к уменьшению или даже отсутствию движения воздуха, то есть к отсутствию вентиляции в определенных частях помещения;
e) турбулентность и циркуляция воздуха.
Более подробная информация приведена в приложении C.
Следует учитывать возможность или необходимость рециркуляции воздуха в вентиляционном устройстве. Это может повлиять на фоновую концентрацию и эффективность системы вентиляции для уменьшений взрывоопасной зоны. В таких случаях может потребоваться соответствующее изменение классификации взрывоопасной зоны. Рециркуляция воздуха также может потребоваться в некоторых областях применений, например для некоторых процессов или для обеспечения потребностей персонала или оборудования при высоких или низких температурах окружающей среды, когда требуется дополнительное охлаждение или нагрев воздуха. Если требуется рециркуляция воздуха, могут также потребоваться дополнительные меры безопасности, например газоанализатор с заслонками, контролирующими приток свежего воздуха.
7.2.3.3 Примеры искусственной вентиляции
Примером общей искусственной вентиляции может быть здание, в стенах и/или на крыше которого установлены вентиляторы для улучшения общей вентиляции в здании.
Вентиляторы могут иметь двойное назначение. Они могут увеличить поток воздуха через здание, помогая удалить газ из здания. Вентиляторы в здании также могут увеличивать турбулентность и способствовать растворению облака, которое намного меньше помещения, в котором оно находится, даже если газ не выводится из комнаты. Вентиляторы также могут улучшить разбавление за счет увеличения турбулентности в некоторых ситуациях на открытом воздухе.
Местной искусственной вентиляцией может быть:
a) система удаления воздуха/пара, применяемая к технологическому оборудованию, которое непрерывно или периодически выделяет горючий пар;
b) система принудительной или вытяжной вентиляции, применяемая в местной зоне, где в противном случае может возникнуть взрывоопасная газовая среда.
Более подробная информация приведена в C.4.
7.2.4 Степень разбавления
Эффективность вентиляции при контроле рассеивания и длительности присутствия взрывоопасной среды будет зависеть от степени разбавления, пригодности вентиляции и конструкции системы. Например, вентиляции может быть недостаточно для предотвращения образования взрывоопасной среды, но может быть достаточно, чтобы избежать ее сохранения.
Степень разбавления - это показатель способности вентиляции или атмосферных условий разбавить утечку до безопасного уровня. Следовательно, при большой утечке будет более низкая степень разбавления для данной системы вентиляции или атмосферных условий, а более низкий уровень вентиляции соответствует более низкой степени разбавления для данного размера утечки.
При применении других способов вентиляции, например охлаждающих вентиляторов, следует позаботиться о пригодности вентиляции. Вентиляция для других целей также может влиять на разбавление как положительно, так и отрицательно.
Степень разбавления также влияет на объем разбавления. Объем разбавления равен объему, который может быть выше уровня нижнего концентрационного предела распространения пламени, включая любой коэффициент безопасности, то есть объем, который может быть горючим. Однако граница взрывоопасной зоны дополнительно учитывает другие факторы, такие как любое возможное движение утечки, то есть направление и интенсивность утечки и окружающего объема воздуха. В этом случае взрывоопасная зона обычно намного больше, чем объем разбавления. Зависимость объема разбавления и классификации взрывоопасных зон схематично показана на рисунке 1.
Uw - скорость ветра на заданной исходной высоте или скорость
вентиляции при заданной утечке; ИУ - источник утечки
Рисунок 1 - Объем разбавления
Степень разбавления будет зависеть не только от вентиляции, но также от характера и типа ожидаемой утечки газа. Некоторые утечки, например утечка с низкой интенсивностью, будут уменьшаться за счет усиленной вентиляции, другие - в гораздо меньшей степени, например утечка с высокой интенсивностью.
Широко применяемые степени разбавления указаны в C.3.5.
Подписаться на обновления