Переклад з роз'ясненнями
ДСТУ CEN/TR 16829: Запобігання пожежі та вибуху. Захист для ковшових елеваторів
ДСТУ CEN/TR 16829:2022
Назва: Запобігання пожежі та вибуху. Захист для ковшових елеваторів
Затверджено: НАКАЗ від 28.12.2022 №285 “Про пакетне прийняття європейських нормативних документів CEN/CENELEC”
Через відсутність офіційних перекладів нових ДСТУ CEN/TR та ДСТУ EN з вибухозахисту, які прийняті методом підтвердження за позначенням на англійській мові і вступили в силу згідно Наказу ДП “УКРНДНЦ” №285 від 28.12.2022, склалась ситуація при якій багато компаній не можуть цілком зрозуміти, що саме від них вимагають нові стандарти.
Тому ми, як фахівці з вибухозахисту які проводять розробку “Звіт щодо захисту від вибуху“, зробили свій неофіційний переклад діючих стандартів.
ВІД АВТОРА: ми рекомендуємо ознайомитись з даним перекладом, лише з ціллю загального орієнтування в діючих вимогах. Вибір необхідного методу вибухозахисту та розрахунки згідно ДСТУ CEN/TR 16829 є достатньо складними, вимагають врахування безлічі факторів та особливостей використання вибухозахисту. Тому для коректного вибору необхідного методу вибухозахисту та впевненості в вашій безпеці, ми рекомендуємо використовувати спеціальне програмне забезпечення або просто звернутись до наших спеціалістів за безкоштовними розрахунками та консультаціями.
Наказ №285 від 28.12.2022
Про пакетне прийняття європейських нормативних документів CEN/CENELEC
ДСТУ CEN/TR 16829:2022
Запобігання пожежі та вибуху. Захист для ковшових елеваторів
1 Область застосування
Цей Європейський Технічний Звіт стосується ковшових елеваторів (норій), які можуть працювати з горючими продуктами, здатними створювати потенційно вибухонебезпечну атмосферу пилу або порошку всередині ковшового елеватора під час його роботи. Запобіжні заходи щодо контролю джерел займання також будуть актуальними, якщо продукт у ковшовому елеваторі створює ризик пожежі без ризику вибуху.
Для цілей цього звіту ковшовий елеватор визначається як елемент обладнання для транспортування сипучих матеріалів, який транспортує матеріал у вигляді порошку або у вигляді цільного продукту, такого як цільне зерно, деревна стружка або пластівці, у вертикальному напрямку шляхом безперервного руху відкритих ковшів.
Цей Технічний Звіт визначає принципи та вказівки щодо запобігання пожежі та вибуху, та захисту від вибуху для ковшових елеваторів.
Запобігання ґрунтується на уникненні ефективних джерел займання шляхом усунення або виявлення джерел займання.
Захист від вибуху базується на застосуванні принципів скидання тиску вибуху, придушення вибуху або стійкості до тиску вибуху та ізоляції вибуху, спеціально адаптованих для ковшових елеваторів. Ці спеціальні правила можуть ґрунтуватися на узгоджених методах тестування.
Цей Європейський Технічний Звіт не поширюється на матеріали, для спалювання яких не потрібен кисень.
2 Нормативні посилання
Наступні документи, повністю або частково, є нормативними посиланнями в цьому документі та є необхідними для його застосування. Для датованих посилань застосовується лише цитоване видання. Для недатованих посилань застосовується останнє видання посилання на документ (включаючи будь-які поправки).
- ДСТУ EN 1127-1:2011 Вибухонебезпечне середовище. Запобігання вибухам та захист від вибухів. Частина 1. Основні концепції та методологія
- ДСТУ EN 13237 Потенційно вибухонебезпечні середовища. Терміни та визначення понять на обладнання й захисні системи, які застосовують у потенційно вибухонебезпечних середовищах
- EN 13463-1 Неелектричне обладнання для використання в потенційно вибухонебезпечних середовищах. Частина 1. Основний метод і вимоги.
- EN 13463-5 Неелектричне обладнання, призначене для використання в потенційно вибухонебезпечних середовищах. Частина 5. Захист конструкційною безпекою ‘c’.
- EN 13463-6 Неелектричне обладнання для використання в потенційно вибухонебезпечних середовищах. Частина 6. Захист за допомогою контролю джерела запалювання «b».
- ДСТУ EN 14373 Системи придушення вибуху.
- ДСТУ EN 14460 Устаткування вибухостійке.
- ДСТУ EN 14797 Захисні вентильовані системи від вибухів.
- ДСТУ EN 14491 Захисні вентильовані системи від пилового вибуху.
- ДСТУ EN 15089 Системи вибухоізоляційні.
- ДСТУ EN 60079-10-2 Вибухонебезпечні атмосфери. Частина 10-2. Класифікація зон. Вибухонебезпечні пилові середовища
- ДСТУ EN ISO 12100 Безпечність машин. Загальні принципи проектування. Оцінювання ризиків та зменшення ризиків.
- ДСТУ ISO 281 Вальниці кочення. Динамічна вантажопідіймальність і номінальна довговічність.
- ДСТУ CLC/TR 60079-32-1 Вибухонебезпечні атмосфери. Частина 32-1. Електростатичні небезпеки, настанова.
- VDI 2263-1, Пилові пожежі та вибухи пилу; небезпеки, оцінка, захисні заходи; методи випробувань для визначення характеристик безпеки пилу.
3 Терміни та визначення
Для цілей цього документу застосовуються терміни та визначення, наведені в ДСТУ EN 13237, ДСТУ EN 15089 та наступне.
Примітка 1 до запису: Зони для класифікації небезпечних зон визначені в Директиві 1999/92/EC.
3.1
Об’єм
3.1.1
Об’єм колони ковшового елеватора
Внутрішній об’єм секції труби (колони), що з’єднує головку з башмаком.
3.1.2
Об’єм головки ковшового елеватора
Внутрішній об’єм над колоною, включаючи випускну секцію та виключаючи об’єм шківа.
Примітка 1 до запису: Прикріплені самопливи не враховані.
3.1.3
Об’єм башмака ковшового елеватора
Внутрішній об’єм нижче колони, включаючи вхідну секцію та виключаючи об’єм шківа.
3.2
Вентиляційний проміжок
Відстань (крок) між отворами скидання тиску вибуху (вентиляційними отворами), виміряна від центру до центру.
3.3
Відстань між ковшами
Відстань між ковшами, виміряна від центру до центру.
3.4
Горючий пил
Дрібно подрібнені тверді частинки номінальним розміром 500 мкм або менше, які можуть бути зважені в повітрі (у вигляді пилової хмари), можуть осідати з атмосфери під власною вагою, які можуть горіти або тліти в повітрі, і можуть утворювати вибухонебезпечні суміші з повітрям при атмосферному тиску та нормальні температури.
Надалі в перекладі "Вентиляція вибуху" та всі подібні фрази, будуть перекладатись як "Скидання тиску вибуху" як більш зрозумілий переклад.
4 Ковшові елеватори (норії)
4.1 Загальні положення
Ковшові елеватори описуються як обладнання для транспортування сипучих матеріалів, що транспортує матеріал у вертикальному напрямку за допомогою безперервного руху відкритих ковшів. Ковшовий елеватор складається з трьох основних частин: башмака, де матеріал потрапляє в обладнання, ніжки або ніжок (колон), де матеріал транспортується вгору, і головки, де матеріал вивантажується. Найпоширеніший тип ковшових елеваторів зазвичай використовує відкриті ковші, закріплені на рухомій стрічці або ланцюгах. У випадку ковшового елеватора з однією колоною стрічка рухається вгору та повертається у тій самій колоні. У двох-колонному ковшовому елеваторі повернення стрічки відбувається на другій колоні.
Ковшові елеватори потребують особливої уваги, оскільки вони були залучені до вибухів пилу та мають багато потенційних джерел займання. Найпоширенішими джерелами займання є механічні проблеми, наприклад через тертя між стрічкою та корпусом, нагрівання механічних обертових частин на головці та башмаку норії, удари пошкоджених ковшів або сторонніх предметів. Ці механічні проблеми також можуть створювати вибухонебезпечну атмосферу: удар або вібрація призведуть до того, що відкладення пилу на колонах опустяться вниз і створять вибухонебезпечну атмосферу. Тому, якщо під час нормальної роботи всередині ковшового елеватора немає вибухонебезпечної пило-повітряної суміші, механічні проблеми все одно можуть спричинити вибух.
ПРИМІТКА Джерела займання, пов’язані з техобслуговуванням, таких як вогневі роботи, також дуже поширені.
Навіть якщо джерело займання не викликає вибуху, це може призвести до пожежі та швидкого розгоряння, оскільки колона ковшового елеватора діє як димохід.
Особливої уваги потребує захист ковшових елеваторів від пожежі та вибуху. Ковшовий елеватор можна розглядати як два об’єми (головка і башмак), між якими є одна або дві довгі труби (колони). Однак інформація (див. ДСТУ EN 14491) щодо прискорення полум’я всередині довгого каналу не може бути застосована. Ковші справді впливають на прискорення полум’я: особливо металеві ковші, які охолоджують полум’я (і зменшують прискорення полум’я). Але ковші також утворюють повторювані перешкоди, які викликають підвищену турбулентність і сприяють прискоренню полум’я. Пластикові ковші можуть стати частиною палива для пожежі.
Вибух норії
Вибух норії достатньо розповсюджене явище та може призвести до надзвичайно руйнівних наслідків для персоналу, технології та будівель.
Ви можете ознайомитись більш дательно з інцидентами вибухів норій, клікнувши на зображення.
4.2 Типи ковшових елеваторів
Існує багато типів ковшових елеваторів. Типи корпусів включають подвійну клону, одну колону та тип “Z”. Ковші можуть бути прикріплені до стрічки або до ланцюга, і можуть бути зроблені з металу або пластику.
Типові приклади різних типів ковшових елеваторів наведено в Додатку А.
Технічний звіт буде зосереджений на вертикальних ковшових елеваторах. Ковшові елеватори типу Z працюють на низьких швидкостях, що зменшує утворення пилу та ризик займання. У цьому випадку необхідні заходи можуть бути зменшені і Z елеватори не розглядатимуться далі.
5 Небезпека пожежі та вибуху
5.1 Загальні положення
Пожежа або вибух всередині ковшового елеватора є великою небезпекою через вплив полум’я та/або тиску на корпус, що може призвести до пошкодження самого ковшового елеватора, а також може призвести до пошкодження підключеного (суміжного) обладнання, будівель та персоналу.
Наслідками займання можуть бути тліюча пожежа, пожежа з полум’ям, вибух і вибух що поширюється до суміжного обладнання. Після вибуху пилу пожежа може тривати всередині або зовні ковшового елеватора.
Якщо вибух стався всередині ковшового елеватора, він матиме тенденцію до прискорення через велике співвідношення L/D. Без належного захисту це може призвести до виходу з ладу ковшового елеватора та загрози навколишньому середовищу: суміжному обладнанню, будівлям і персоналу.
Прискорення вибуху через велике L/D
Через велике співвідношення L/D (довжина / діаметр колони), при поширенні вибуху в колоні норії, на виході з колони ми отримуємо ефект пострілу, який можна спостерігати на зображенні. Через описані вище ефекти вибуху, тиск вибуху досягає високих руйнівних параметрів.
Якщо не вжити запобіжних заходів для запобігання поширенню полум’я, може виникнути дуже небезпечна ситуація, коли полум’я або вибух можуть поширитися на суміжні секції технологічної лінії, такі як силоси. З поширенням вибуху підвищена турбулентність, попереднє стиснення та реактивне запалювання можуть спровокувати дуже сильне
вторинні вибухи в суміжному обладнанні.
Для виникнення пожежі або вибуху повинні одночасно збігтися такі умови:
- Осівший горючий пил або пилова хмара в межах вибухонебезпечної концентрації (паливо);
- Наявність кисню;
- Ефективне джерело займання.
Трикутник вибуху
Зображує три фактори які повинні існувати одночасно, для того щоб стався вибух.
У ковшових елеваторах небезпека вибуху дуже сильно залежить від сипучого матеріалу, що транспортується. Зокрема, вирішальну роль відіграє дрібна фракція сипучого матеріалу з розміром частинок менше 500 мкм і запиленість (наскільки легко утворюється хмара пилу).
Якщо сипкий матеріал містить відповідні фракції пилу, слід припустити небезпеку вибуху.
Навіть у разі низької концентрації пилу з часом пил може прилипати до корпусу ковшового елеватора, утворюючи на стінках шари пилу всередині ковшового елеватора товщиною в кілька мм. Налиплі шари пилу самі по собі не є вибухонебезпечними сумішами, але утворюють постійний потенціал для вибухонебезпечної суміші: наприклад через несправність ковшового елеватора (зміщення стрічки) корпус може почати вібрувати, а налиплий пил може відпасти та розсіятися у вигляді вибухонебезпечної хмари пилу.
Пятикутник вибуху
Більш детально розглядає фактори необхідні для того щоб стався вибух:
- Кисень - завжди присутній в технології;
- Паливо - потенційно вибухонебезпечний матеріал який транспортується в норії (зернові, цукор, мука ітп);
- Замкнений простір - корпус норії;
- Джерело займання - іскри, полум'я, статична електрика, гарячі поверхні, тощо;
- Пило-повітряна суміш - утворена матеріалом або в наслідок несправності.
5.2 Небезпека вибуху
5.2.1 Наявність вибухонебезпечних середовищ
Можливість утворення вибухонебезпечної атмосфери дуже залежить від самого ковшового елеватору та умов його експлуатації, як наповненого, так і порожнього.
ПРИМІТКА Зовнішня вибухонебезпечна атмосфера також може впливати на атмосферу в норії. Наприклад, можуть виникнути такі ситуації:
Приклад A | Приклад B |
|---|---|
Ковшовий елеватор транспортує горючий продукт із середнім розміром частинок менше 500 мкм або запилений продукт, що містить значну кількість дрібних частинок (тут дрібні частинки визначаються як частинки менше 100 мкм). Це означає, що під час нормальної роботи всередині ковшового елеватора можуть часто виникати хмари пилу, які, ймовірно, перевищуватимуть мінімальну вибухонебезпечну концентрацію (LEL). Для цієї ситуації передбачається, що потенційно вибухонебезпечна атмосфера часто присутня. | Ковшовий елеватор транспортує грубий продукт (зазвичай > 1000 мікрон) з дуже обмеженою кількістю дрібних частинок. Для цієї ситуації передбачається, що потенційно вибухонебезпечна атмосфера може періодично виникати під час нормальної роботи. |
Згідно ДСТУ EN 60079-10-2:
Приклад А - описує типову ситуацію для вибухонебезпечної Зони 20;
Приклад B - описує типову ситуацію для вибухонебезпечної Зони 21.
Умови процесу та специфічні властивості продукту, такі як вміст вологи, крихкість, гранулометрія, характеристики потоку та домішки, впливатимуть на виникнення вибухонебезпечних атмосфер A або B.
В обох ситуаціях пил може прилипати до внутрішніх поверхонь ковшового елеватора. Такі відкладення пилу можуть становити небезпеку пожежі залежно від характеристик горіння. Згодом ці шари пилу можуть накопичувати достатню кількість матеріалу для утворення вибухонебезпечної атмосфери, якщо вони розсіюються під дією вібрації, удару тощо. Для більшості ситуацій шару товщиною 0,1 мм достатньо для створення потенційно вибухонебезпечної атмосфери. Оскільки можна очікувати вібрації та інші механічні рухи, ці шари пилу можуть бути порушені, створюючи потенційно вибухонебезпечну атмосферу.
Для конкретного застосування, де можна довести відсутність небезпечних відкладень пилу, можна розглянути внутрішній об’єм як вибухонебезпечну Зону 22.
Зверніть увагу, що всередині ковшового елеватора, який транспортує крупнозернистий продукт, внаслідок тертя гранул продукту утворюється пил.
Типові приклади наведені в Додатку F.
5.2.2 Наявність потенційних джерел займання
5.2.2.1 Загальні положення
Перелік джерел займання можна знайти в ДСТУ EN 1127-1. Оцінка небезпеки займання повинна бути проведена виробником відповідно до EN 13463-1.
Це дозволить ідентифікувати джерела займання, пов’язані з обладнанням, які можуть запалити вибухонебезпечну атмосферу (потенційні джерела займання), а також ефективні джерела займання залежно від частоти виникнення, тобто при нормальній роботі, очікуваній несправності або рідкісній несправності.
Існують також джерела займання, пов’язані з іншими впливами:
- Джерела займання, що надходять від підключеного обладнання, повинні враховуватися кінцевим користувачем. Типовими прикладами є гарячий, тліючий і палаючий продукт, гарячі згорівші частки, вибух від підключеного обладнання тощо.
- Зовнішні джерела займання через паління, технічне обслуговування, зварювання, різання тощо (вогневі робота) повинні розглядатися кінцевим користувачем. Цьому слід запобігти організаційними заходами.
- Необхідно враховувати джерела займання, які можуть виникати від транспортованого продукту: наприклад шляхом самонагрівання в відкладеннях всередині ковшового елеватора.
Зверніть увагу, що за межами ковшового елеватора джерела займання також можуть створюватися ковшовим елеватором як вузлом: особливо через наявність електрообладнання, систем приводу та підшипників. Якщо ковшовий елеватор призначений для використання в потенційно вибухонебезпечній атмосфері, виробник повинен
також врахувати ці джерела займання та дотримуватись стандартів серії ДСТУ EN 13463 для неелектричного обладнання та серії ДСТУ EN 60079 для електричного обладнання.
5.2.2.2 Джерела займання, пов'язані з обладнанням
В Таблиці 1 наведено типові потенційні джерела займання, пов’язані з обладнанням, які можуть утворюватися всередині ковшового елеватора.
Таблиця 1 – Потенційні джерела займання, пов’язані з обладнанням
Потенційні джерела займання | Можливі причини |
|---|---|
Гарячі поверхні | • Тертя стрічки ковшового елеватора об стінку корпусу елеватора • Тертя між стрічкою норії та приводним шківом через ковзання • Тертя незакріплених частин у ковшовому елеваторі з рухомими частинами (незакріплений ківш, втрачені частини, клин шківа тощо) • Пошкодження підшипників і редукторів |
Механічні іскри | • Металеві ковші зіткнулися зі стінкою корпусу (через недостатнє натягнення стрічки, дефектну стрічку, ослаблені ковші) або з розвантажувальним жолобом • Зміщення шківа |
Електрообладнання | • Електрообладнання та двигуни • Неправильне заземлення та/або зрівнювання потенціалів |
Електростатика | • Електростатичний заряд між стрічкою і приводними шківами • Електростатичний заряд ковшів за рахунок електростатичної індукції • Електростатичний заряд будь-яких інших незаземлених провідних компонентів установки |
5.2.2.3 Джерела займання, введені або діючі ззовні
Ковшові елеватори, які є частиною технологічної лінії та мають підключення, які також слід враховувати. Це означає, що джерела займання, які можуть бути введені в ковшові елеватори, слід розглядати додатково до джерел займання, пов’язаних з обладнанням.
Короткий перелік типових потенційних джерел займання, введених або діючих ззовні, наведено в Таблиці 2.
Таблиця 2 – Потенційні джерела займання, введені або діючі ззовні
Потенційні джерела займання | Можливі причини |
|---|---|
Гарячі поверхні | • Потрапляння стороннього матеріалу • Потрапляння тліючих часток • Зварювальні, шліфувальні, різальні роботи • Пошкодження корпусу внаслідок зовнішньої механічної дії |
Полум'я та гарячі гази, включаючи гарячі частинки | • Потрапляння тліючих часток • Поширення вогню або вибуху від підключених установок або ззовні |
Механічні іскри | • Потрапляння стороннього матеріалу • Пошкодження корпусу внаслідок зовнішньої механічної дії |
Блискавка | • Недостатній захист від блискавки |
5.2.2.4 Джерела займання від самого продукту
Існують також джерела займання, які можуть походити від самого продукту. Тому необхідно перевірити, чи слід очікувати самозаймання або екзотермічнії реакції через характеристики сипучого матеріалу.
Слід припустити, що такі екзотермічні реакції відбуваються особливо в установках, що працюють при підвищених температурах і в яких можливе (зберігання, проміжне зберігання матеріалу, тощо) або можливе (відкладення, злежування матеріалу), утворюються великі когерентні накопичення пилу.
У випадку органічних продуктів (таких як зерно) надмірний вміст вологи може також становити ризик самозаймання через мікробологічні процеси (реакція Майяра).
У ковшових елеваторах великі накопичення продукту відбуваються в башмаку та в горизонтальних секціях подачі та розвантаження. Тут слід взяти до уваги, що температура самозаймання або деградації, яка характерна для самонагрівання будь-якого пилу, зменшуватиметься зі збільшенням об’єму та товщини шару. Тліючі частки та горіння, що утворилися внаслідок самозаймання, стають джерелами займання для вибухів пилу, коли утворюються відкладення матеріалу.
Зокрема, для деяких органічних сипучих матеріалів існує додаткова небезпека тління перед самозайманням, які можуть виділяти горючі гази, такі як чадний газ (утворення гібридних сумішей).
Самозаймання та екзотермічний розпад вимагають, щоб купа пилу була піддана дії підвищених температур протягом достатнього часу; конкретний час індукції, тобто час між початком зберігання та займанням конкретної купи пилу, який повинен бути досягнутий, щоб це сталося.
ПРИМІТКА: Якщо є підстави вважати, що присутня ймовірність займання матеріалу перед ковшовим елеватором, продукт слід вивантажувати у відкритий простір, а не через ковшовий елеватор.
Гібридна суміш - суміш легкозаймистих речовин з повітрям у різних агрегатних станах. Тобто суміш горючого пилу з газом та повітрям.
Гібридні суміші мають значно більші параметри вибухонебезпечності ніж просто пил, та можуть призвести до надзвичайно руйнівних наслідків.
5.2.3 Вплив займання: тліючий продукт, пожежа, вибух, поширення вибуху
Після займання в залежності від наявності відкладень пилу або вибухонебезпечних хмар, залежить чи відбудеться тління продукту, пожежа чи вибух. У більшості випадків займання виникає в головці або башмаку норії (через високу ймовірність джерел займання в цих місцях).
Якщо утворюються продукти тління, вони можуть бути транспортовані далі в процес, по технологічній лінії (тобто в силоси), що може стати додатковою небезпекою.
У разі пожежі, окрім пошкодження ковшового елеватора вогнем, також може виникнути пошкодження внаслідок транспортування палаючого продукту через систему аспірації та випускний отвір ковшового елеватора, що може призвести до пожежі або вибуху далі по технологічній лінії.
У разі вибуху, характеристики вибуху пилу в поєднанні з конструкцією ковшового елеватора (вибухозахист ковшового елеватора, міцність ковшового елеватора) визначатимуть фактичний хід вибуху. Вибух може поширюватися на підключене обладнання (транспортери, силоси, сушарки і т.п.), що призводить до вторинних вибухів та/або пожеж. Якщо тиск перевищує міцність ковшового елеватора, корпус руйнується, утворюються струмені полум’я та вогняні кулі, які можуть спричинити вторинні вибухи та/або пожежу, особливо в запиленому середовищі.
5.2.4 Оцінка ризику
Імовірність виникнення вибухонебезпечної атмосфери, наявність джерел займання та фактичне займання, визначатимуть ймовірність пожежі чи вибуху. Розташування ковшового елеватора та наявність відповідних систем захисту визначить наслідки пожежі чи вибуху.
Необхідність вжиття додаткових профілактичних та/або захисних заходів сильно залежатиме від ситуації: чи ймовірне займання чи ні, чи допустимі наслідки чи ні, чи є ризики реальними чи ні?
Зазвичай користувач вибирає ковшовий елеватор на основі категорії (щодо внутрішньої зони), а потім виконує оцінку ризику на основі місцевих обставин. Такий аналіз ризику повинен включати ймовірність потрапляння джерел займання ззовні (див. 6.3.2.2), а також потенційні наслідки вибуху. Залежно від прийнятності ризиків, додатково до профілактичних заходів (на основі категорії ковшового елеватора) можуть знадобитися заходи вибухозахисту.
Згідно Технічного Регламенту №1055 від 28 грудня 2016 р., ковшовий елеватор який транспортує потенційно вибухонебезпечний матеріал, повинен відповідати СУТТЄВИМ ВИМОГАМ встановленим в Додатку 2, а саме:
- Загальні вимоги до обладнання та захисних систем, призначених в потенційно вибухонебезпечних середовищах
- Вимоги до обладнання групи II
Примітка: Необхідні вимоги, визначаються по результатам класифікації вибухонебезпечних Зон:
- Для Зони 20: застосовуються "Вимоги до обладнання категорії 1 групи II"
- Для Зони 21: застосовуються "Вимоги до обладнання категорії 2 групи II"
- Для Зони 22: застосовуються "Вимоги до обладнання категорії 3 групи II"
- Додаткові вимоги до захисних систем
- Планування та проектування
5.3 Небезпека пожежі
Додатково до небезпеки вибуху, про яку йдеться в цьому звіті, горючі матеріали та горючі конструкційні матеріали всередині ковшових елеваторів (наприклад, стрічка, ковші) також становлять небезпеку пожежі, яку слід враховувати.
Вертикальна орієнтація та закрита конструкція є сприятливими факторами з точки зору поширення вогню та несприятливими для контролю пожежі. Пожежа, що виникає в ковшовому елеваторі, де присутній горючий пил, може призвести до вибуху пилу або спалаху. Вибух пилу часто призводить до пожежі, навіть якщо використовуються системи вибухозахисту.
Для оцінки пожежної небезпеки в ковшових елеваторах необхідно знати наступні характеристики горіння: застосованих горючих матеріалів (таких як стрічка та ковші), матеріалу який транспортується та пилу, що виникає в першу чергу під час транспортування. Для оцінки пилу, можна використовувати клас горіння (BZ), температуру займання та характеристики самозаймання пилу. Джерела займання можуть надходити ззовні (такі як осередки тління, гарячі частинки) або можуть утворюватися всередині ковшового елеватора (наприклад, гарячі підшипники, контакт ковшів, нагрівання зворотного або ведучого шківа через ковзання).
Крім того, необхідно перевірити відкладення транспортованого матеріалу на можливі процеси самозаймання або екзотермічного розпаду.
Клас горіння BZ (див. VDI 2263-1, стандарт EN знаходиться на стадії розробки) характеризує поведінку горіння відкладеного сипучого матеріалу/пилу та дозволить принаймні приблизну оцінку щодо того, чи буде осідлий пил спалахувати, чи запалюватиметься запалений пил. горіння або полум’яне горіння розвиватися. Крім того, слід зазначити, що палаючий пил сам по собі слід вважати джерелом займання.
Під час проведення випробувань та визначення класу горіння, робиться спроба підпалити певну купу пилу гарячим дротом або полум’ям. Результати приведуть до класифікації пилу за наступними класами горіння:
- BZ 1 займання відсутнє;
- BZ 2 короткочасне займання, швидке згасання;
- BZ 3 локалізоване горіння або тління;
- BZ 4 поширення тліючого горіння;
- BZ 5 поширення полум’яного горіння;
- BZ 6 вибухоподібне горіння.
Заходи протипожежного захисту не потрібні, як правило, при роботі з негорючим пилом або пилом класу горіння BZ 1 і за умови відсутності інших горючих матеріалів (таких як стрічки та ковші, включаючи безпосередньо матеріал який транспортується).
Для пилу класу горіння BZ 2 або BZ 3 за наявності негорючих стрічок і ковшів, або пилу класу горіння BZ 1 за наявності горючих компонентів, встановлених в ковшовому елеваторі, протипожежних заходів зазвичай достатньо.
Для класу горіння BZ 4 рекомендується оцінка протипожежного захисту та заходів запобігання пошкодженням, заснована на наявності горючих компонентів в ковшовому елеваторі та швидкості поширення під час випробування на горіння.
Для пилу класу горіння BZ 5 слід враховувати як протипожежні заходи, так і заходи боротьби з пошкодженням у разі пожежі, незалежно від наявності будь-яких інших горючих матеріалів.
Через високу масову швидкість горіння пил з класом горіння BZ 6 вимагає індивідуальної оцінки, яка не входить до сфери застосування цього документа.
Клас горіння BZ
Визначення параметрів вибухонебезпечності пилу, в тому числі класу горіння BZ, можна зробити в нашій акредитованій лабораторії.
6 Запобігання пожежі та вибуху, та захист ковшових елеваторів
6.1 Загальні положення
Захист від пожежі та вибуху повинен базуватися на таких основних заходах:
- Запобігати відкладенням горючих матеріалів і вибухонебезпечних хмар пилу;
- Запобігати джерелам займання.
Якщо запобігання недостатньо, необхідно вжити додаткових заходів, таких як боротьба з пожежею (пожежогасіння) та/або захист від вибуху (вибухостійкий корпус, скидання тиску вибуху, придушення вибуху в поєднанні із заходами ізоляції вибуху).
Якщо вжито всі перераховані заходи:
При застосуванні всіх перерахованих заходів, необхідно провести оцінку ризику (згідно Додаток D), оцінити прийнятність ризику та необхідність застосування пожежогасіння та вибухозахисту.
- Запобігання відкладення горючих матеріалів (описано в п. 6.2.1)
- Запобігання виникненню вибухонебезпечних середовищ (описано в п. 6.3.1)
- Запобігання виникненню джерел займання (описано в п. 6.3.2)
6.2 Запобігання пожежі та захист від пожежі
6.2.1 Запобігання пожежі
Використання горючих конструкційних матеріалів підвищує небезпеку пожежі. З точки зору пожежної небезпеки, такі компоненти ковшового елеватора, як корпус, ковші та стрічка, мають бути негорючими та/або не підтримувати та не поширювати горіння. Наприклад це матеріали класифіковані як A1, А2 або В згідно з ДСТУ EN 13501-1 (дивіться ДСТУ EN 13478).
У ковшових елеваторах не можна зберігати горючі продукти, коли вони не експлуатуються.
Усі джерела займання, які контролюються з метою запобігання вибуху пилу, також запобігатимуть пожежам. Тому щодо заходів контролю джерела запалювання дивіться 6.3.2.
6.2.2 Захист від пожежі
Ручне гасіння пожежі
Не слід покладатися на ручне пожежогасіння персоналом заводу для контролю та гасіння пожежі ковшового елеватора, якщо пожежу не виявлено на ранніх стадіях. Для персоналу виробництва окрім небезпеки пожежі та вибуху, утворюється дим, що перешкоджає зусиллям пожежогасіння через погану видимість. Зокрема, пластикові матеріали виробляють велику кількість токсичного чорного диму під час пожежі.
Автоматичний протипожежний захист
Протипожежний захист у будівлі за допомогою автоматичних спринклерів не контролюватиме пожежу всередині ковшового елеватора, оскільки стельові спринклери не будуть активовані при пожежі в норії, а якщо спринклери активовані, внутрішня частина ковшового елеватора захищена від спринклерної води звоїм корпусом. Протипожежний захист за допомогою автоматичних спринклерів всередині ковшового елеватора забезпечить контроль над пожежею для запобігання поширенню вогню всередині ковшового елеватора та обмежить загальні наслідки пожежі.
Якщо оцінка ризику показала, що протипожежний захист для ковшових елеваторів необхідний, це можна зробити наступним чином.
- Забезпечте автоматичний спринклерний захист у верхній частині колони ковшового елеватора, якщо корпус є негорючим. Якщо корпус виготовлено з горючих матеріалів, забезпечте додатковий автоматичний спринклерний захист уздовж колони (тобто розглядайте її як вертикальну шахту з горючими сторонами).
- Сконструюйте автоматичні спринклери для забезпечення мінімального кінцевого тиску спринклерів 1 бар, використовуючи спринклери з фактором К 115 (14 мм) або більше. Температурний рейтинг спринклерів повинен бути 70 °С. Спринклери з температурним рейтингом 100 °С можна використовувати в місцях, де температура навколишнього середовища перевищує 43 °С. Для місць, схильних до надзвичайно холодних і морозних умов, використовуйте сухотрубні спринклерні системи з номінальною температурою 140 °С.
- Підключіть автоматичну спринклерну систему до достатнього та надійного водопостачання.
- Механізм приводу ковшового елеватора повинен бути зблокований для автоматичного вимкнення при потоці води з спринклерів або виявленні пожежі, якщо продовження роботи може поширити вогонь на інші зони. Це особливо важливо, коли ковшовий елеватор встановлено всередині будівлі та проходить через протипожежну стіну або підлогу (протипожежний відсік), а також коли різні поверхи будівлі захищені за допомогою автоматичні спринклерні системи. Це пояснюється тим, що поширення вогню на інші території призведе до надмірного навантаження на спринклерну систему. Проходи в вогнестійких стінах і підлозі повинні бути належним чином закриті або захищені.
Ручне відключення можливе, якщо забезпечено все з наведеного нижче:
i) Територія постійно відвідується під час роботи обладнання або забезпечується виявлення пожежі.
ii) Існують задокументовані процедури зупинки конвеєрної системи і оператори пройшли навчання процедурам зупинки.
iii) Територія легкодоступна під час пожежі в норії.
iv) Інший захист є достатнім.
v) Для конструкції ковшового елеватора враховуйте масу наповнених ковшів і накопичення води в ковшовому елеваторі. Слід передбачити відведення води.
6.3 Запобігання вибуху та захист
6.3.1 Запобігання вибухонебезпечним середовищам
Під час транспортування горючих сипких матеріалів із розміром часток дрібної фракції менше 500 мкм, усередині ковшових елеваторів може виникнути потенційно вибухонебезпечна атмосфера. Це стосується, зокрема, дуже дрібних сипучих матеріалів і сипучих матеріалів з високим вмістом пилу.
Вибухонебезпечний пил і вибухонебезпечна атмосфера можуть накопичуватися, зокрема, на точках завантаження і розвантаження матеріалу. Тому у більшості випадків уникнення вибухонебезпечної атмосфери не може бути єдиним заходом безпеки.
Тим не менш, вживаючи відповідних заходів, можна зменшити ймовірність виникнення та клас вибухонебезпечної атмосфери всередині ковшового елеватора. Такі відповідні заходи можуть включати:
- Системи видалення пилу (аспірації) на точках завантаження, перевантаження та розвантаження, де матеріал, що транспортується, має низький вміст пилу;
- Швидкості транспортування настільки низькі, наскільки це можливо;
- Уникнення поверхонь, де можуть утворюватися відкладення;
- Уникнення повернення матеріалу, що транспортується;
- Видалення відкладень пилу за допомогою відповідних систем очищення;
- Зв’язування пилу за допомогою, наприклад води, олив (висока температура кипіння, відсутність летючих компонентів);
- Періодичне очищення.
Щодо навколишнього середовища ковшового елеватора, у багатьох випадках пил викидається в зону навколо ковшового елеватора через витоки, зокрема в місцях завантаження, перевантаження та розвантаження, а також в отворах (оглядові дверцята) ковшового елеватора. Це може призвести до значного відкладення пилу, особливо в місцях витоку, а також на зовнішніх поверхнях. Збільшення відкладень пилу можна зменшити шляхом періодичного очищення.
Підсумовуючи, запобігти вибухонебезпечній атмосфері всередині ковшових елеваторів насправді неможливо під час роботи з пиловими продуктами або продуктами, що містять пил. Системи знепилення можуть зменшити концентрацію пилу локально, але навряд чи запобіжать вибухонебезпечну атмосферу в ковшовому елеваторі. Інертування є одним із варіантів запобігання утворенню вибухонебезпечної атмосфери всередині ковшового елеватора.
Системи аспірації Застосування систем аспірації норії дозволяє знизити вірогідність існування вибухонебезпечної атмосфери всередині норії але повністю не виключає вірогідність її існування.
6.3.2 Запобігання джерелам займання
6.3.2.1 Джерела займання, пов'язані з обладнанням
Джерела займання, пов’язані з обладнанням, перераховані в Таблиці 1.
Якщо ці джерела займання вважаються ефективними джерелами займання з огляду на характеристики матеріалу, який транспортується (наприклад, мінімальна енергія займання, мінімальна температура займання), їх необхідно оцінювати з точки зору ймовірності їх виникнення.
Виробник ковшового елеватора, який буде використовуватися для транспортування горючих продуктів, повинен провести оцінку небезпеки займання та на основі цього аналізу вказати, до якої категорії відноситься внутрішня частина ковшового елеватора. Виробник виводить на ринок цей ковшовий елеватор із зазначенням цієї категорії та межами використання щодо використовуваної продукції та параметрів обладнання (швидкість, температура тощо). Приклад такого аналізу (відповідно до EN 13463-1) наведено в Додатку D.
Ймовірність виникнення потенційних джерел займання можна зменшити за допомогою технічних заходів, таких як вибір відповідних підшипників і відповідних матеріалів, а також за допомогою організаційних заходів (наприклад технічне обслуговування).
Щоб зменшити ймовірність виникнення цих джерел займання, також можуть знадобитися заходи контролю джерел займання, наприклад контроль зміщення стрічки, ковзання стрічки та контроль температури підшипників.
За допомогою моніторингу ковзання, швидкість зворотного шківа порівнюється з ведучим шківом, щоб виявити корзання стрічки. Мета полягає в тому, щоб запобігти перегріву через тертя.
ПРИМІТКА 1 Під час запуску спочатку виникне певне тертя, яке необхідно враховувати при проектуванні моніторингу ковзання, наприклад, затримка тривоги максимум 10 секунд при запуску.
Монітор зміщення стрічки перевіряє бічний рух стрічки до корпусу, запобігаючи утворенню гарячих поверхонь та іскор через тертя між ковшами, стрічкою та корпусом.
ПРИМІТКА 2 Якщо ковшовий елеватор призначений для використання в потенційно вибухонебезпечній атмосфері, виробник також несе відповідальність за запобігання створенню ковшовим елеватором джерела займання в навколишній атмосфері. У такій ситуації, окрім внутрішнього аналізу джерел займання, також потрібен зовнішній аналіз небезпеки займання.
У Таблиці 3 наведені рекомендації для всіх ковшових елеваторів, які транспортуватимуть вибухонебезпечні запилені продукти.
Таблиця 3 – Рекомендації для всіх ковшових елеваторів
№ | Вимога | Інформація |
|---|---|---|
1 | Загальне | Усі ковшові елеватори, що входять до сфери застосування цього документа, повинні відповідати вимогам, що містяться в EN 13463-1, якщо в цьому документі не зазначено інше. |
2 | Оцінка небезпеки займання | Нормальні робочі умови: нормальні робочі умови слід вважати такими, що мають місце в ситуаціях, коли ковшовий елеватор працює за призначенням у межах проектних параметрів. Це включає умови під час запуску та зупинки. (Див. також EN ISO 12100.) Для цілей ковшових елеваторів, виготовлених відповідно до цього документу, несправності (такі як поломка підшипників, ковзання стрічки, зміщення або викиди сторонніх предметів, викликані аваріями), які передбачають ремонт або зупинку, не вважаються частиною нормальної роботи. Очікувана несправність: Очікуваною несправністю слід вважати несправність ковшового елеватора, яка зазвичай виникає на практиці. Крім того, слід розглядати очікувану несправність, коли ковшовий елеватор або його компоненти не виконують своїх призначених функцій. Для ковшових елеваторів, виготовлених відповідно до цього документу, це може статися з різних причин, зокрема:
Рідкісна несправність: рідкісна несправність – це тип несправності, який, як відомо, трапляється, але лише в рідкісних випадках. Прикладом несправності компонентів є раптовий обрив стрічки або ланцюга. Дві незалежні очікувані несправності, які окремо не створюють небезпеки займання, але які в сукупності створюють небезпеку займання, вважаються однією рідкісною несправністю. Як приклад, зміщення стрічки з несправністю детектора зміщення стрічки. |
3 | Присвоєння категорій обладнання | Залежно від результатів оцінки небезпеки займання, виробник може вказати внутрішню та зовнішню категорію ковшового елеватора. |
4 | Обмеження температури | Це температури навколишнього середовища, в якому може бути розташований ковшовий елеватор і температура вхідного продукту, що транспортується. |
5 | Критерії механічної конструкції | Необхідно вказати міцність ковшового елеватора до внутрішнього надлишкового тиску, а також товщину стінки та деталі конструкції по відношенню до стабільності ковшового елеватора, а також щодо зносу та корозії. Бажано, щоб корпус був виготовлений з негорючого матеріалу. |
6 | Швидкість | Зазвичай від 1 до 4 м/с, зробіть швидкість настільки низькою, наскільки це можливо. |
7 | Комбінації матеріалів | Уникайте поєднання легкого металу та вуглецевої сталі. |
8 | Шківи | Увінчана конструкція ведучого та зворотного шківів, а якщо потрібне укриття, використовуйте антистатичний вогнезахищений матеріал. Якщо шків зібраний з кількох частин, необхідно вжити заходів для забезпечення цілісності. |
9 | Ремінь і ланцюг: матеріал і конструкція | Використовуйте розсіюючий матеріал (поверхневий опір з обох сторін < 3 х 108 Ом, згідно з IEC/TS 60079-32-1). Використовуйте вогнезахищений матеріал. Адекватна конструкція з’єднаннь для запобігання передчасного виходу з ладу. Ланцюги повинні бути обрані таким чином, щоб забезпечити справді низьку корозію та знос. |
10 | Ковші: матеріал і конструкція | Розсіювальний/провідний матеріал ковша, відповідно до IEC/TS 60079-32-1. необхідний для використання зі значеннями MIE менше 1 мДж. Кріплення ковшів до стрічки - використовуйте самоконтрящійся гайки. Кріплення необхідно вибирати таким чином, щоб забезпечити низький рівень корозії та зносу. |
11 | Тління | Там де підкладки необхідні для зносостійкості, вони повинні мати максимальну напругу пробою 4 кВ і програму перевірки технічного обслуговування, щоб забезпечити мінімальну товщину щонайменше 8 мм, щоб запобігти поширенню щіткових розрядів. |
12 | Заземлення та з’єднання | Усі провідні нерухомі та рухомі частини мають бути заземлені та з’єднані, щоб обмежити опір заземлення до < 106 Ом (для металевих предметів із фіксованим металевим заземленням зазвичай має бути досягнутий опір заземлення < 10 Ом). |
13 | Електричне обладнання | Категорію обладнання всередині та зовні ковшового елеватора слід вибирати належним чином залежно від вибухонебезпечної зони. |
14 | Профілактика відкладень | Уникайте горизонтальних виступів і поверхонь. Частина башмаку має бути спроектована таким чином, щоб її можна було легко чистити. |
15 | Зазор між рухомими частинами та корпусом | > 25 мм, залежно від висоти та продуктивності. Специфічні ситуації (наприклад, сильне вітрове навантаження) можуть вимагати додаткових відстаней або засобів контролю. |
16 | Ущільнення валів | Ущільнення повинні бути безпечними відповідно до EN 13463-5 |
17 | Підшипники | Бажано розташовувати поза корпусом відповідно до EN 13463-5 |
18 | Система натягу стрічки | Необхідно вжити заходів для забезпечення збереження цілісності відповідно до EN 13463-5. |
19 | Системи передачі потужності, зчеплення та муфти | Обладнання за межами ковшового елеватора слід вибирати належним чином залежно від небезпечної зони. |
20 | Гальма та гальмівні системи | Для ковшових елеваторів висотою > 10 м і продуктивністю > 10 м3/год рекомендована система проти зворотнього ходу стрічки. |
21 | Головний шків і завантажувальний шків, кріплення шків-вал | Головка: ключ або зварений і конічний запірний пристрій Башмак: ключ або конічний замок |
Таблиця 4 – Додаткові рекомендації щодо ковшових елеваторів з внутрішньою категорією 2
№ | Вимога | Інформація |
|---|---|---|
1 | Пристрій виявлення ковзання | Контролюйте швидкість приводу та завантажувального шківа: при різниці >10 % активуйте сигналізацію та зупиніть ковшовий елеватор. |
2 | Пристрій виявлення несувісності | Слідкуйте за горизонтальним рухом стрічки. Якщо відстань до корпусу стає занадто малою протягом максимального періоду 5 с, активуйте сигналізацію та зупиніть ковшовий елеватор. Якщо невідповідність виявлено пристроєм контролю температури на пластинах тертя, сигналізація та зупинка повинні відбутися без затримки часу. |
3 | Контроль температури підшипників | Слідкуйте за температурою підшипника. Якщо температура підшипника значно перевищує температуру під час нормальної роботи, увімкніть сигнал тривоги та зупиніть ковшовий елеватор. |
ПРИМІТКА 3 Може бути рекомендовано визначити рівень попередньої тривоги, який не зупиняє ковшовий елеватор. Рівень попередньої тривоги можна використовувати, наприклад, для проведення профілактичного обслуговування або для контрольованої зупинки заводу.
Системи контролю джерел займання повинні відповідати IPL 1 згідно з EN 13463-6.
Коментар: під категорією 2 мається на увазі вибухонебезпечна Зона 21.
Додаткові вимоги до ковшових елеваторів внутрішньої категорії 1.
Через складність механічних систем ковшових елеваторів, неможливо дати загальні застереження для обладнання категорії 1. Повинна бути виконана індивідуальна оцінка ризику з урахуванням рідкісних несправностей.
Для ковшових елеваторів категорії 1 також необхідні заходи для запобігання транспортуванню джерел займання з ковшового елеватора до підключеного обладнання. Якщо на основі аналізу ризику зроблено висновок, що рівень ризику є прийнятним, ці заходи не потрібні, але ковшовий елеватор не може стати обладнанням 1 категорії на його межі.
Якщо під час рідкісних несправностей неможливо запобігти джерелам займання, на додаток до вимог категорії 2 необхідно вжити заходів щодо зменшення наслідків вибуху. Додаткову інформацію про дизайн дивіться у 6.3.3. Заходи ізоляції вибуху повинні запобігати поширенню вибуху на суміжне обладнання.
Під категорією 1 мається на увазі вибухонебезпечна Зона 20.
6.3.2.2 Джерела займання, введені або діючі ззовні
Окрім внутрішніх джерел займання в обладнанні, слід враховувати, що джерела займання, введені ззовні, також стають ефективними залежно від конфігурації обладнання та умов експлуатації.
В першу чергу слід розглянути потрапляння сторонніх матеріалів і осередків тління. Виникнення таких джерел займання суттєво залежить від розташування ковшового елеватора в технологічній лінії і таким чином, від процесів, що відбуваються до норії. Отже, сторонні матеріали з більшою ймовірністю потраплять у приймальний ковшовий елеватор, ніж у ковшовий елеватор, який використовується виключно для транспортування очищеного матеріалу.
Також несправності процесу (наприклад, закупорка випускного отвору) можуть призвести до займання в ковшовому елеваторі.
Таблиця 5 показує типові джерела займання, які не створюються безпосередньо самим ковшовим елеватором і заходи для запобігання тому, щоб джерела займання стали ефективними.
Таблиця 5 – Заходи, спрямовані на те, щоб джерела займання, які вводяться або діють ззовні, не стали ефективними
Потенційні джерела займання | Заходи, що запобігають утворенню ефективних джерел займання |
|---|---|
Гарячі поверхні | Технічні заходи: • Запобігання потраплянню сторонніх предметів, наприклад очищення матеріалу який буде транспортуватися (сепаратор), захисна сітка та/або магнітні сепаратори у вхідному жолобі; • Запобігання блокування на виході, наприклад датчик рівня у випускному жолобі. А також Організаційні заходи: • Дозвільна система, технічне обслуговування. |
Полум'я та гарячі гази, включаючи гарячі частинки | • Виявлення гарячих часток в живильних установках з усуненням іскор і гарячих часток • Ізоляція вибуху |
Механічні іскри | Технічні заходи: • Запобігання потраплянню сторонніх предметів, наприклад очищення матеріалу який буде транспортуватися (сепаратор), захисна сітка та/або магнітні сепаратори у вхідному жолобі; • Запобігання блокування на виході, наприклад датчик рівня у випускному жолобі. А також Організаційні заходи: • Дозвільна система, технічне обслуговування. |
Блискавка | Відповідна конструкція системи блискавкозахисту (див. ДСТУ EN 62305) |
Контроль над джерелами займання, введеними ззовні, повинен бути наведений в інструкції користувача.
Додаткові захисні заходи:
Залежно від оцінки ризику вибуху пилу для процесу, у який інтегровано ковшовий елеватор, можуть знадобитися додаткові заходи щодо зменшення наслідків вибуху.
6.3.2.3 Джерела займання від сипучого матеріалу
Самозаймання можна уникнути шляхом короткочасного зберігання продукту, шляхом очищення продукту та шляхом зменшення вологи та контролю вмісту вологи продукту (зазвичай менше 16% для самозаймання внаслідок мікробіологічних процесів при температурі зовнішнього середовища).
Температури процесу повинні бути нижчими (залежно від об’єму) температури самозаймання сипучого матеріалу.
Найважливішим організаційним заходом запобігання самозайманню всередині ковшового елеватора є періодичне очищення башмака ковшового елеватора для видалення відкладень продукту. Можна розглянути можливість використання ковшових елеваторів із самоочищенням.
Додаткові захисні заходи:
Залежно від оцінки ризику вибуху пилу для процесу у який інтегровано ковшовий елеватор, можуть знадобитися додаткові заходи щодо зменшення наслідків вибуху.
6.3.З Заходи захисту
Проектування вибухозахисту передбачає зниження залишкового тиску вибуху до такого рівня, щоб не перевищувати стійкість до тиску вибуху ковшового елеватора. Методи захисту від вибуху включають придушення вибуху та скидання тиску вибуху. Ковшовий елеватор також може бути розроблений таким чином, щоб витримувати максимальний очікуваний тиск вибуху (вибухостійка конструкція). Ці методи слід використовувати в поєднанні з ізоляцією вибуху.
У разі вибуху в ковшовому елеваторі, електроживлення ковшового елеватора та відповідних технологічних частин повинно автоматично вимикатись.
Інструкції з проектування скидання тиску вибуху наведені в Додатку В.
Інструкції з проектування систем придушення вибуху наведені в Додатку С.
Вибухостійка конструкція повинна бути розроблена або для Рmах, або для Pred, коли застосовується система скидання тиску вибуху або придушення вибуху. Вимоги до конструкції дивіться у ДСТУ EN 14460.
Методи пасивної ізоляції включають, але не обмежуються:
- Роторні клапани (сертифіковані згідно ДСТУ EN 15089);
- Дівертери (лише для аспіраційних повітропроводів) (відповідно до ДСТУ EN 16020);
- Пробки з матеріалів з доведеною ефективністю.
Методи активної ізоляції включають, але не обмежуються:
- Хімічні HRD бар’єри (відповідно до ДСТУ EN 15089);
- Швидкодіючі клапани (шибери) (згідно ДСТУ EN 15089).
7 Інформація для використання
7.1 Загальні положення
Додатково до інформації згідно EN 13463-1 необхідно надати таку додаткову інформацію:
а) Інформацію про використання за призначенням, таку як обмеження на матеріали які можуть транспортуватись та умови процесу;
b) Якщо використовується інерція, надати відповідну інформацію про рівень витоку, наприклад герметичність ущільнювачів фланців і оглядових дверцят, тощо;
c) У разі вибуху в ковшовому елеваторі ковшовий елеватор і відповідні частини технології повинні автоматично вимикатися.
d) Інструкції з транспортування. У деяких випадках це повинно включати рекомендації щодо спеціальних механізмів підйому, призначених для мінімізації викривлення обладнання.
е) Інструкції щодо зберігання. Особливі вказівки щодо зберігання обладнання.
f) Інструкцію з монтажу та введення в експлуатацію. Інструкція повинна охоплювати принаймні конкретну інформацію для забезпечення належного встановлення та функціонування, всіх профілактичних і захисних заходів і систем, як визначено в 6.2.
g) Керівництво з експлуатації та технічного обслуговування. Посібник повинен, принаймні, охоплювати наступне, якщо це необхідно:
- Показник стійкості до тиску вибуху корпусу ковшового елеватора;
- Технічне обслуговування, необхідне для систем запобігання та захисту, як визначено в 6.2;
- Відомості про перевірки та дії після вибуху чи пожежі;
- Особливі застереження. Користувачі повинні враховувати ризики пожежі та вибуху, які починаються деінде в будівлі або процесі. У цьому випадку може знадобитися автоматично зупинити транспортні системи та встановити пристрої/ системи ізоляції вибуху. Якщо ковшовий елеватор буде обладнано мембранами скидання тиску вибуху, інструкція користувача повинна містити поради щодо додаткових небезпек, які можуть створювати ці мембрани і посилатися на поради в ДСТУ EN 14491.
h) Сторонні матеріали. Виробник ковшового елеватора повинен повідомити користувача про будь-які обмеження щодо проникнення сторонніх матеріалів, наприклад болтів або каміння.
i) Регулярні перевірки, обслуговування та чищення. Посібник з експлуатації та технічного обслуговування має інформувати користувача про те, що властивості ковшових елеваторів і аксесуарів до них можуть бути збережені лише за умови проведення планових перевірок, обслуговування та чищення. Посібник повинен стосуватися принаймні наступного:
- Вимоги, щоб інтервали між регулярними перевірками вибиралися з урахуванням конкретних умов експлуатації. Наприклад, час між перевірками може знадобитися скоротити, якщо ковшовий елеватор піддається впливу абразивного пилу та корозійної атмосфери. Особливо слід враховувати неочікуваний шум, температуру та вібрацію. У зв’язку з появою помітних проблем ковшовий елеватор необхідно вивести з експлуатації та провести огляд;
- Повинен містити список рекомендованих запасних частин разом з необхідною сервісною інформацією та рекомендованими інтервалами (візуального) огляду;
- Повинен інформувати, що спеціальна перевірка має бути присвячена зношенню компонентів, таких як підшипники, стрічки тощо. Необхідно перевірити правильне натягнення стрічки, щоб уникнути ковзання;
- Повинен вимагати, щоб ковші елеватора були перевірені на наявність пошкоджень, які можуть порушити зазори між ковшем/корпусом;
- Повинен вимагати, щоб, якщо ковшовий елеватор має різні категорії всередині та зовні, ущільнювачі, що утворюють частину корпусу, перевірялися на наявність пошкоджень та замінювалися, якщо необхідно;
- Повинен вимагати регулярної перевірки встановлених пристроїв моніторингу (таких як температура підшипників, датчики зміщення, контроль ковзання, систем моніторингу або подібних пристроїв), що дозволяє робити це відповідно до інструкції користувача, якщо це показало необхідність більш часті перевірки;
- Повинен вимагати регулярних операцій очищення через відповідні проміжки часу у всіх випадках, коли очікується, що пил утворює шари на поверхнях ковшового елеватора та його компонентів.
7.2 Маркування
Маркування має відповідати EN 13463-1.
Приклад таблички шильда наведено в Додатку Е.
Додаток А
(інформаційний)
Приклади/типи ковшових елеваторів
А.1 Ковшовий елеватор з двома колонами
Ковшовий елеватор, у якому головка та башмак з’єднані двома ніжками (колонами) – одна містить стрічку та ковші, що рухаються до голови, наповнені продуктом, що називається «верхня колона». Інша ніжка (колона) містить стрічку і порожні ковші, що рухаються назад до башмака, відома як «нижня колона». Див. рис. А.1.
Позначення:
- Вигнутий корпус головки
- Кріплення двигуна з пресованої сталі
- Двигун
- Напрямок ходу
- З’ємна кришка для інспекція
- Пресовані сталеві ковші (опції з нержавіючої сталі та пластику)
- Стрічка, армований синтетичним каучуком
- Пристрій для натягу стрічки
- Боковий вхід
- (не показано) Завантажувальний шків із сталі (опціонально конічний шків)
- Повністю коронований шків зі сталевою головкою (опціонально із затримкою для запобігання ковзанню стрічки)
- Люк доступу в головку
- Вихід (кутовий або вертикальний)
- Вал кріплення передачі редуктора
- Повністю закрита система приводних пасів
- Пластина для з’єднання колон
- Пресована сталева колона
- Верхня кришка башмаку
- Задній вхід (опціонально)
- Штампований корпус башмака
- Фланцеві підшипники та кришки
- Бічна кришка башмака (з обох сторін)
Рисунок А.1 – Загальний вигляд стрічково ковшового елеватора з двома колонами
А.2 Ковшовий елеватор з однією колоною
Ковшовий елеватор, в якому голова і башмак з’єднані однією колоною (ногою), яка містить стрічку і ковші. Див. Рисунок А.2.
Позначення:
- Вигнутий корпус головки
- Люк доступу в головку
- Вихід матеріалу (кутовий або вертикальний)
- Напрямок ходу
- Пресована сталева колона
- З’ємна кришка для інспекції
- Пристрій натягу стрічки
- Двигун
- Повністю закрита система приводних пасів
- Боковий вхід
- Башмак з пресованої сталі
- Фланцеві підшипники та кришки
- Бічна кришка башмака (з обох сторін)
Рисунок А.2 – Загальний вигляд стрічково ковшового елеватора з однією колоною
А.3 Стрічковий ковшовий елеватор
Ковші прикріплені до гнучкої цільної стрічки, яка проходить навколо шківа як у головці, так і башмаку ковшового елеватора.
А.4 Ланцюговий ковшовий елеватор
Ковші прикріплені до безперервного ланцюга або ланцюгів, які обертаються навколо зірочок у головці та башмаку ковшового елеватора.
А.5 Ковшовий елеватор типу Z
Ковшові елеватори типу Z – це тип ланцюгових ковшових елеваторів, які працюють на повільній швидкості та зазвичай не використовуються для транспортування горючого пилу. Дивіться Рисунок А.З.
Позначення:
- Мотор-редуктор
- Приводний ланцюг
- Фланцевий підшипник
- Підшипник запобігання сходу
- Фланцевий підшипник
- Приймальний підшипник
- Механізм натягу
- Фланцевий підшипник
- Ківш
- Фланцевий підшипник
- Зірочка
Рисунок А.З Ковшовий елеватор типу Z
А.6 Ковші
Ковші, як правило є відкритими контейнерами, виготовленими з м’якої сталі, нержавіючої сталі або пластику. Використовуються також бездонні ковші і продукт транспортується безперервною колоною «масово».
А.7 Конструкційні матеріали
Ковшові елеватори, як правило, виготовляються з м’якої сталі, нержавіючої сталі або алюмінію. Проте все ще працюють старі дерев’яні норії.
А.8 Швидкість стрічки
Ковшові елеватори зазвичай рухаються зі швидкістю від 1 до 4 м/с. Зазвичай вони оснащені пристроєм для запобігання зворотному ходу (зворотна зупинка), щоб запобігти засміченню якщо ковшовий елеватор зупиняється, коли верхня нога все ще заповнена продуктом.
Додаток B
(інформаційний)
Керівництво по скиданню тиску вибуху
В.1 Загальні положення
Наступне керівництво базується на звітах, наведених у бібліографії (Holbrow та ін., Roser та ін.).
Розривна мембрана скидання тиску вибуху ковшових елеваторів призначений для запобігання перевищенню внутрішнього тиску вибуху над міцністю корпусу ковшового елеватора. Максимально дозволений тиск вибуху всередині ковшового елеватора є зниженим залишковим тиском вибуху Pred.
Для застосування цієї частини технічного звіту необхідні такі умови.
Розривні мембрани скидання тиску вибуху повинні бути розташовані так, щоб ніщо не перешкоджало ефективності процесу скидання тиску. Персонал і завод не повинні піддаватися ризику через дію скидання тиску вибуху.
Площа отворів скидання тиску вибуху повинна дорівнювати або перевищувати площу внутрішнього поперечного перерізу колони/колон ковшового елеватора.
Мінімальна площа отвору скидання тиску вибуху для головки та башмаку повинна дорівнювати площі внутрішнього поперечного перерізу ноги.
Розривні мембрани (клапани) скидання тиску вибуху повинні відповідати ДСТУ EN 14797. Статичний надлишковий тиск активації клапану скидання тиску вибуху Pstat, не повинен перевищувати 0,1 бар.
Рекомендації щодо проектування скидання тиску вибуху надано для пилу з Рmах < 10 бар і значеннями Kst до 200 бар м с-1.
Нині випробування пройдені тільки для ковшових елеваторів прямокутного перетину (до 0,5 м2 для двох колон і 2 м2 для однієї колони). Круглі колони та більші поперечні перерізи вимагають додаткових міркувань. Наведені нижче вказівки можуть не відображати ці випадки.
Скидання тиску вибуху
Для скидання тиску вибуху з ковшових елеваторів застосовується розривна мембрана типу Vent PRO. В разі вибуху в норії, тиск всередині корпусу починає зростати, мембрана розривається та скидає надлишковий тиск, таким чином захищаючи корпус норії від руйнування.
Тиск вибуху та полум'я повинно бути скинуто в безпечну зону, щоб не завдати шкоди персоналу, технологічному обладнанню та будівлям.
Гасник полум'я
Якщо норія встановлена всередині приміщення або вибух неможливо скинути в безпечну зону, необхідно використовувати гасник полум'я Flex, який фільтрує полум'я, знижує температуру та дозволяє безпечно скидати тиск вибуху навіть в приміщення.
В.2 Керівництво по скиданню тиску вибуху для ковшових елеваторів з двома колонами
Наведені вказівки дійсні за таких умов:
- Відстань між ковшами < 280 мм;
- Прямокутний переріз колон ковшового елеватора;
- Вільна площа по відношенню до площі поперечного перерізу (CSA) колон ковшового елеватора < 60 %;
- Площа отвору скидання тиску вибуху ≥ площі поперечного перерізу (CSA) колони ковшового елеватора. На обидві колони ковшового елеватора встановлені розривні мембрани скидання тиску вибуху;
- Необхідна висота отвору скидання тиску вибуху ≥ 1,5 х крок ковша;
- Статичний надлишковий тиск активації Pstat ≤ 0,1 бар;
- Металеві або пластикові ковші (див. 8.4);
- Максимальна площа внутрішнього перерізу однієї колони 0,5 м2.
Ці правила застосовуються до отворів скидання тиску, розташованих з одного боку колони ковшового елеватора. Може знадобитися розташувати отвори скидання тиску вибуху з двох сторін колони. Загальна ефективна площа цих двох отворів скидання тиску вибуху повинна дорівнювати принаймні площі одного отвору скидання тиску вибуху, який вони замінюють; тобто площа двох отворів = площі поперечного перерізу колони.
Якщо є вимога розташувати отвір скидання тиску вибуху на башмак, але на башмаку його встановити неможливо, отвір скидання тиску вибуху слід розташувати на обох колонах якомога ближче до башмаку. Відстань між нижнім краєм отвору скидання тиску вибуху та верхньою частиною башмаку не повинна перевищувати 0,5 (50%) кроку встановлення отворів скидання тиску вибуху або в межах 3 м. від башмаку, залежно від того, яке значення є меншим. Той самий критерій застосовується до головки, коли встановлення отворів скидання тиску вибуху на головку непрактично.
Переконайтеся, що стрічка не перешкоджає процесу скидання тиску вибуху. Наприклад цього можна досягти шляхом розміщення отворів скидання тиску вибуху навпроти стрічки. На Рисунку В.1 показані допустимі місця розташування отворів скидання тиску вибуху на колонах, відносно стрічки або ланцюга.
Позначення:
- Розривна мембрана скидання тиску вибуху, розташована на стінці колони під прямим кутом до стрічки або ланцюга;
- Розривна мембрана скидання тиску вибуху, розташована на стінці колони, навпроти стрічки або ланцюга;
- Кроки між ковшами;
- Необхідна площа скидання тиску вибуху ≥ CSA; необхідна висота висота отвору скидання тиску вибуху ≥ 1,5 х кроку ковшів.
Рисунок В.1 – Розташування отворів скидання тиску вибуху на ніжках ковшового елеватора
Ковшовий елеватор повинен бути розрахований на знижений залишковий тиск вибуху з урахуванням ослаблення конструкції за рахунок отворів скидання тиску вибуху і сил віддачі, що виникають у процесі скидання тиску вибуху. Силу віддачі можна розрахувати за формулою в ДСТУ EN 14491. Довжину полум’я можна розрахувати за формулою в ДСТУ EN 14491, приймаючи об’єм як об’єм між двома послідовними отворами скидання тиску вибуху. Вплив зовнішнього тиску поблизу отвору скидання тиску вибуху можна розрахувати за формулою в ДСТУ EN 14491, використовуючи об’єм як об’єм між двома послідовними отворами скидання тиску вибуху. На великих відстанях від отвору скидання тиску вибуху необхідно враховувати вплив кількох отворів. Як орієнтовне наближення, зовнішній надлишковий тиск від різних отворів у певному місці, має бути підсумований.
На Рисунку В.2 показано необхідну стійкість ковшового елеватору до тиску для різних значень Kst і конфігурацій встановлення отворів скидання тиску вибуху.
Позначення:
Х – Kst [бар · м/с]
У – Pred [бар]
Рисунок В.2 – Необхідна стійкість до тиску для різних значень Kst і конфігурацій встановлення отворів скидання тиску вибуху (див. Таблицю В.1)
Криві представлені наступною формулою:
Pred =ехр (а • Кst^c + b)
№ Кривої | Конфігурація розташування отворів (крок встановлення) | Коефіцієнт a | Коефіцієнт b | Коефіцієнт c |
|---|---|---|---|---|
1 | Головка + башмак + колони (крок 3 м.) | 3,292•10^-6 | -1,957 | 2,5 |
2 | Головка + башмак + колони (крок 6 м.) | 0,438 | -5,761 | 0,5 |
3 | Головка + колони (крок 3 м.) | -67,98 | 5,467 | -0,5 |
4 | Головка + колони (крок 6 м.) | -401,6 | 2,78 | -1 |
5 | Головка + колони (крок 12 метрів) або тільки головка якщо висота колон <12 м. | 0,673 | -7,74 | 0,5 |
Таблиця В.1 – конфігурація встановлення отворів скидання тиску вибуху
Позначення:
a – крок встановлення
_▯ – Розривна мембрана
Рисунок В.З – Максимальна відстань встановлення отворів скидання тиску вибуху на прикладі конфігурації отворів (2) і (5) (див. Рисунок В.2)
В.З Керівництво по скиданню тиску вибуху для ковшових елеваторів з однією колоною
Наведені вказівки дійсні за таких умов:
- Відстань між ковшами <450 мм.
- Прямокутний переріз колони ковшового елеватора.
- Вільна площа по відношенню до площі поперечного перерізу колони ковшового елеватора < 75%.
- Площа отвору скидання тиску вибуху ≥ площі поперечного перерізу колони ковшового елеватора.
- Статичний надлишковий тиск активації Pstat ≤ 0,1 бар;
- Металеві або пластикові ковші (дивіться примітку нижче про вплив пластикових ковшів).
- Максимальна площа поперечного перерізу колони 2,0 м2.
Представлене наступне керівництво:
- Як мінімальна вимога, отвори скидання тиску вибуху повинні бути встановлені на голові та башмаку або якомога ближче до голови та якомога ближче до башмаку.
- Для пилу зі значеннями Kst = 100 бар м/с або менше, отвори встановлені в головці та башмаку ковшового елеватора, без отворів на колоні, обмежать знижений залишковий тиск вибуху до Pred 0,5 бар.
- Для пилу зі значенням Kst 80 бар м/с, крок встановлення отворів в 20 метрів обмежить знижений залишковий тиск вибуху до Pred 0,25 бар.
- Для кроку отворів 3 метри використовуйте графік для норії з двома колонами (Малюнок 8.2).
- Для кроку отворів 6 метрів із тиском відкриття отвору (Pstat) 0,05 бар використовуйте графік для норії з двома колонами (див. Рисунок 8.2) із Pstat 0,1 бар.
- Для кроку отворів 6 м із тиском відкриття отвору (Pstat) 0,1 бар використовуйте графік для норії з двома колонами (див. Рисунок 8.2) з Pstat 0,1 бар і подвоєною міцністю ковшового елеватора.
В.4 Підвищена міцність ковшового елеватора для пластикових ковшів
Пластикові ковші підвищують тиск вибуху. Потрібна збільшена міцність ковшового елеватора, щоб витримувати вищий тиск, як зазначено нижче.
Kst [бар•м•с^-1] | Підвищення міцності ковшового елеватора |
|---|---|
< 100 | 20 % |
від 100 до 150 | 35 % |
> 150 до 200 | 50% |
В.5 Стійкість до вибуху без скидання тиску вибуху
Слід зазначити, що в цьому документі не надано вказівок щодо максимального очікуваного надлишкового тиску вибуху. Прискорення полум’я для пилу з Kst ≥ 150 бар м с-1, через довгі колони елеватора може призвести до високих піків тиску вибуху.
Для сипучих матеріалів із вмістом дрібного пилу Рmах ≤ 9 бар і Kst ≤ 100 бар м/с скидання тиску може не вимагатися незалежно від висоти елеватора, за умови, що він може витримувати тиск вибуху р ≥ 1 бар надлишкового тиску. Це стосується таких умов:
- Нявність джерела займання всередині норії (відсутність запалювання струменем полум’я від підключеного обладнання);
- Органічний пил;
- Прямокутний переріз колон ковшового елеватора;
- Вільна площа по відношенню до площі поперечного перерізу ніжок ковшового елеватора < 60 %;
- Металеві ковші;
- Відстань ковша ≤ 280 мм;
- Максимальна площа внутрішнього перерізу однієї колони 0,5 м2.
Додаток C
(інформаційний)
Керівництво по придушенню вибуху
Ці вказівки базуються на випробуваннях систем придушення вибуху, проведених у двох колонному ковшовому елеваторі, як описано в «Дослідницькому проекті G-05-0801» (2011) М. Roser, А. Vogl, S. Radandt який вважається найсучаснішим знанням. Можливі інші схеми захисту та специфічні відхилення виробника від орієнтовних результатів, наведених у цьому Додатку С. Система придушення вибуху, а також посібник із застосування повинні відповідати вимогам ДСТУ EN 14373 та ДСТУ EN 15089.
Один HRD балон придушення вибуху встановлювався на башмаку ковшового елеватора і один на головці. Додаткові HRD бар’єри були розташовані в кожній колоні ковшового елеватора (див. Рисунок С.1). Датчики тиску, а також датчики спалаху системи виявлення вибуху були встановлені на головці та башмаку ковшового елеватора або поблизу них.
HRD система придушення вибуху
Під системою придушення вибуху, мається на увазі активна High Rate Discharge (HRD) система вибухозахисту.
Принцип роботи системи придушення вибуху: контролер постійно оцінює показання з датчика тиску/оптичного, у разі виявлення датчиком стрибка тиску або спалаху, контролер це реєструє та посилає сигнал на активацію HRD балона, який через форсунку розпорошує всередині обладнання порошок, який придушує вибух.
Система може використовуватись для придушення вибуху (HRD система) - при встановленні но корпус обладнання, та для ізоляції вибуху (HRD бар'єр) - при встановлення на самопливі/трубопроводі.
Позначення:
Pa1 – мінімальна стійкість до вибуху
Pa2 – мінімальна стійкість до вибуху
l – відстань встановлення
Рисунок С.1 – Схема ковшового елеватора з системою придушення вибуху
Відстані встановлення бар’єрів “l” і необхідну стійкість до вибуху Ра дивіться в Таблиці С.1.
Для припинення розповсюдження вибуху від головки або башмака по колонам норії використовуються HRD бар’єри. Експериментальні дослідження показали, що без таких бар’єрів поширення полум’я може відбуватися від башмака ковшового елеватора або від головки ковшового елеватора до колон ковшового елеватора навіть коли надлишковий тиск вибуху ще досить низький (від 20 до 60 мбар). Тому, якщо застосовуються датчики тиску, бар’єри повинні бути встановлені на досить великих відстанях від голови та башмаку, щоб зупинити поширення вибуху. Наслідком такої великої відстані є те, що зменшений тиск вибуху буде високим. Використання датчикив полум’я дозволяє встановити HRD бар’єри на коротших відстанях і призводять до зменшення зниженого залишкового тиску вибуху. Якщо вибух починається в колонах, найкращим методом виявлення вибуху є датчики тиску. Таким чином, оптимальний захист може бути досягнутий при комбінації датчиків тиску та полум’я.
У Таблиці С.1 наведені орієнтовні результати рекомендованої стійкості норії до тиску вибуху та необхідної відстані встановлення HRD бар’єрів при займанні в головці або башмаку. Наведено приклад впливу типу системи виявлення вибуху (датчики тиску або датчики полум’я) і налаштувань системи виявлення вибуху (у випадку датчиків тиску). Тиск активації Pact являє собою надлишковий тиск вибуху саме в момент активації балонів.
Таблиця С.1 – Інформація про рекомендовану стійкість до вибуху ковшового елеватора з двома колонами та необхідну відстань встановлення HRD бар’єрів у верхній і нижній частині
(див. рис. С.1)
Виявлення | Відстань встановлення l [м] | Мінімальна стійкість до вибуху Pa1 [barg] | Мінімальна стійкість до вибуху Pa2 [barg] |
|---|---|---|---|
Датчик тиску Pact ≤ 110 mbarg | 8 | 1,5 | 1,2 |
Датчик тиску Pact ≤ 80 mbarg | 6 | 1,0 | 0,7 |
Датчик тиску Pact ≤ 30 mbarg | 5 | 0,7 | 0,4 |
Датчик полум'я | 1,5 | 0,3 | 0,2 |
Інформація, наведена в Таблиці С.1, дійсна за таких умов:
- Максимальний надлишковий тиск вибуху пилу: Рmax ≤ 9 бар;
- Значення Kst: Kst ≤ 150 бар·м·с- 1;
- Ковшовий елеватор з двома колонами прямокутного перерізу;
- Металеві ковші;
- Максимальна відстань між ковшем і корпусом: ≤ 70 мм;
- Максимальний крок ковша: ≤ 280 мм;
- Речовина для придушення вибуху: гідрокарбонат натрію або фосфат амонію.
Якщо значення Kst для пилу становить Kst ≤ 100 бар·м·с-1 і використовується система виявлення тиску з Pact ≤ 110 мбарг у поєднанні з відстанню встановлення HRD бар’єрів 8 м, мінімальна стійкість до тиску вибуху повинна становити Ра1 = 0,3 бар і Ра2 = 0,2 бар. Якщо використовуються дотчики полум’я, достатньо стійкості до тиску Pa1 = Ра2 ≥ 0,1 бар.
У разі пилу з 150 < Kst ≤ 200 бар·м·с-1 датчики полум’я в поєднанні з відстанню встановлення HRD бар’єрів 5 м і стійкістю до тиску Pa1 ≥ 1,0 бар і Ра2 ≥ 0,5 бар є обов’язковим.
Необхідна кількість та об’єм HRD балонів залежить від об’єму головки та башмака ковшового елеватора, а також від площі поперечного перерізу колон ковшового елеватора. Його слід брати з інструкції із застосування виробника системи придушення вибуху.
Додаток D
(інформаційний)
Приклад оцінки небезпеки займання
D.1 Цільове використання
Обладнання являє собою ковшовий елеватор, призначений для використання в місцях, де джерела викиду легкозаймистих матеріалів створює потенційно вибухонебезпечну атмосферу Зони 22 всередині будівлі.
Всередині ковшового елеватора присутня Зона 20.
Ковшовий елеватор приводиться в рух електричним двигуном, який був сертифікований уповноваженим органом як електричне обладнання Категорії 2 і підходить для потенційно вибухонебезпечної атмосфери, що його оточує.
D.2 Конструкція
Він призначений для вертикального транспортування горючого порошку. Вважається, що чутливість порошку до займання дуже висока, тому всі потенційні джерела займання враховуються. Залежно від чутливості до займання фактичного порошку, що транспортується ковшовим елеватором, деякі джерела займання можуть бути не релевантніми.
Ковшовий елеватор містить два шківи, закріплені на своїй осі, яка обертається на двох підшипниках кожен. Підшипники кріпляться безпосередньо на корпусі. Головний шків приводиться в рух електродвигуном через редуктор і гумову муфту. На цьому місці також встановлений зворотний механізм для запобігання зворотному ходу ковшового елеватора. Вісь шківа башмаку можна відрегулювати вручну, щоб ремінь був натягнутим. стрічка вогнезахищена і антистатична. Обидві поверхні шківів шорсткі, щоб покращити зчеплення з стрічкою. Ковшовий елеватор виготовлений з вуглецевої сталі з ковшами з вуглецевої сталі. Швидкість ковшового елеватора 2 м/с. Є відкриті, легкі, металеві або пластикові частини. Ведучий шків має вагу 60 кг.
Ковшовий елеватор оснащений пристроєм виявлення ковзання за допомогою контролю кількості обертів. При надто низьких обертах двигун зупиняється. Двигун має потужність 10 кВт.
D.3 Оцінка небезпеки займання
Оцінка небезпеки займання згідно з EN 13463-1 була проведена для наступних компонентів цього ковшового елеватора:
- Шківи (див. Таблицю 0.1);
- Підшипники (див. Таблицю 0.2);
- Вали (див. Таблицю 0.3);
- Стрічка (див. Таблицю 0.4);
- Ковші (див. Таблицю 0.5);
Для допоміжного обладнання, такого як муфти, редуктори, гальма та електродвигун, оцінка небезпеки займання повинна проводитися згідно до відповідного стандарту.
Зовні норії (Зона 22) під час нормальної роботи не очікується потенційних джерел займання.
Всередині норії (Зона 20) слід взяти до уваги, що крім передбачуваних несправностей, рідкісні несправності також можуть призвести до потенційних джерел займання, головним чином до виділення тепла та механічних іскор:
- Закупорка ковшового елеватора через переповнення призведе до ковзання та утворення тепла. Якщо виявлення ковзання не вдається, це може призвести до займання.
- Порушення регулювання натягу призводить до зісковзування стрічки. Якщо виявлення ковзання не вдається, це може призвести до займання.
- Зміщення стрічки, що призводить до механічного тертя стрічки та ковшів об корпус: утворення тепла та займання.
- Розрив стрічки призведе до механічного тертя: утворення тепла і займання.
- Вихід з ладу валу.
- Вихід з ладу одного з підшипників: утворення тепла на підшипнику, а також можливе зміщення осі та шківа.
- Порушення фіксації шківа на його осі.
- Поломка муфти.
Для кожного компонента оцінка небезпеки займання проілюстрована як приклад.
ПРИМІТКА: З прикладами оцінки небезпеки займання Таблиць D.1 – D.5 ви можете ознайомитись в оригінальному документі.
Таблиця D.1 – оцінка небезпеки займання для шківів.
Таблиця D.2 – оцінка небезпеки займання для осей (валів).
Таблиця D.З – оцінка небезпеки займання підшипників.
Таблиця D.4 – оцінка небезпеки займання стрічки.
Таблиця D.5 – оцінка небезпеки займання для ковшів.
Додаток E
(інформаційний)
Приклад таблички шильду
Рисунок Е.1 - Приклад таблички шильду для EX СЕ
Додаток F
(інформаційний)
Керівництво з оцінки ймовірності утворення вибухонебезпечного середовища
Наступні типові приклади можна використовувати як керівництво:
1. Зерно
Зерно (таке як пшениця, ячмінь, кукурудза), яке не було очищене, може бути досить запиленим і його слід розглядати як Приклад А. Лише після ретельного очищення, наприклад за допомогою аспіратора/сепаратора, можна припустити Приклад В.
Примітки:
- Очищення за допомогою аспіратора полягає у видаленні дрібних частинок із зерна у вільному падінні сильним зустрічним потоком повітря. Видалення пилу на ковшовому елеваторі або на впускному жолобі може певною мірою зменшити концентрацію пилу, але не може розглядатися як очищення.
- Залежно від походження продукту він може містити різний вміст дрібних частинок, отже вміст дрібних частинок може змінюватися в часі. Для цілей цього аналізу рекомендується припустити найгіршу умову.
- У деяких сільськогосподарських продуктах частина пилу може бути негорючою (наприклад ґрунт).
2. Насіння олійних культур
Такі продукти, як соєві боби та насіння соняшнику, досить жирні, тому насіння майже не утворюють пилу. Однак для соєвих бобів відомо, що лушпиння не є жирним і якщо продукт не ретельно очистити, це призведе до серйозних хмар пилу, подібно до Прикладу А. Для насіння соняшнику лушпиння більш волокнисте і майже не призведе до утворення пилу: подібно до Прикладу В.
3. Пелети
Гранули зазвичай складаються з дрібних частинок, змішаних зі сполучною речовиною та спресовані. Ймовірність утворення пилу в основному залежить від використовуваного заповнювача:
- При нанесенні води (що є звичайним для деревних гранул) гранули легко розпадаються, і слід очікувати утворення пилу, як у Прикладі А.
- При застосуванні олій або жирів (що зазвичай для кормів) навряд чи слід очікувати утворення пилу: як у Прикладі В.
4. Цукор
Сухий рафінований цукор – дуже крихкий матеріал. Будь-які маніпуляції з цим типом цукру (наприклад, шнекові конвеєри, розвантажувальні операції) призведуть до збільшення кількості пилу. Тому загалом ковшові елеватори, що транспортують сухий рафінований цукор, слід вважати аналогічним Прикладу А. Лише тоді, коли умови процесу такі, що пил малоймовірний, можна припустити, ситуацію подібно до Прикладу В; як типовий приклад: перший ковшовий елеватор, що транспортує свіжий цукор із сушарки.
Приклад вибухозахиту норій згідно CEN/TR 16829
Вибухозахист розривними мембранами скидання тиску вибуху, згідно Додатку B
Вибухозахист розривними мембранами скидання тиску вибуху з гасниками полум'я Flex для безпечного скидання вибуху, згідно Додатку B
Вибухозахист HRD системою придушення вибуху, згідно Додатку C
Наші послуги та системи вибухозахисту
для вашого технологічного процесу
