Переклад ДСТУ EN 14491-2017 Захисні вентильовані системи від пилового вибуху

Переклад ДСТУ EN 14491-2017 Захисні вентильовані системи від пилового вибуху

Через відсутність офіційних перекладів нових ДСТУ EN з вибухозахисту, які прийняті методом підтвердження за позначенням на англійській мові і вступили в силу згідно Наказу Міністерства Економічного розвитку і Торгівлі України №124 від 30.01.2019, склалась ситуація при якій багато компаній не можуть цілком зрозуміти, що саме від них вимагають нові стандарти.

Тому ми, як фахівці з вибухозахисту які постійно працюють з новими ДСТУ EN, зробили свій неофіційний переклад діючих стандартів.

ВІД АВТОРА: ми рекомендуємо ознайомитись з даним перекладом, лише з ціллю загального орієнтування в діючих вимогах. Розрахунки згідно ДСТУ EN 14491 є достатньо складними, вимагають врахування безлічі факторів та знання параметрів розривних мембран, тому для коректного розрахунку необхідної площі скидання тиску вибуху ми рекомендуємо використовувати спеціальне програмне забезпечення або просто звернутись до наших спеціалістів за безкоштовним розрахунком.

ДСТУ EN 14491 Захисні вентильовані системи від пилового вибуху. Наказ №2259, НПАОП 0.00-7.23-23.

ДСТУ EN 14491-2017 "Захисні вентильовані системи від пилового вибуху"

Визначає основні вимоги до систем вибухозахисту, методом скидання тиску вибуху розривними мембранами.

1 Область застосування

Цей стандарт визначає основні вимоги до конструкції для виробів систем захисту від вибуху пилу. Цей європейський стандарт є одним із серії, що включає ДСТУ EN 14797 “Захисні вентильовані системи від вибухів” (розривні мембрани) та ДСТУ EN 14460 “Устаткування вибухостійке”. Ці три стандарти разом представляють концепцію скидання тиску при вибуху пилу. Щоб уникнути розповсюдження вибуху на суміжне технологічне обладнання, слід розглянути застосування ДСТУ EN 15089 “Системи вибухоізоляційні” (клапани ізоляції вибуху).
Цей європейський стандарт охоплює:

  • Розмір отвору скидання тиску вибуху для захисту корпусу від впливу внутрішнього тиску внаслідок вибуху пилу;
  • Вплив полум’я та тиску навпроти клапану скидання тиску;
  • Силу віддачі;
  • Вплив каналів відведення вибуху;
  • Гібридні суміші.

Цей європейський стандарт не призначений для встановлення правил проектування та застосування проти ефектів, спричинених реакціями детонації чи невимушеними екзотермічними реакціями. Цей європейський стандарт не охоплює ризики пожежі, що виникають через матеріали, що обробляються, використовуються чи вивільняються з обладнання, або матеріали, з яких виготовлено обладнання та будівлі. Цей європейський стандарт не поширюється на проектування, виготовлення, випробування та сертифікацію розривних мембран, які використовуються для скидання тиску вибуху (1).

1) Це підпадає під стандарт EN 14797 “Захисні вентильовані системи від вибухів”.

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 датоване видання. Для недатованих посилань застосовується останнє видання (включаючи будь-які поправки).

3 Терміни та визначення

Для цілей цього документа застосовуються терміни та визначення, наведені в EN 13237:2003, EN 14460:2006, а також наступні.

3.1 Будівля

Замкнутий простір під дахом, в якому знаходиться робоче середовище, яке може включати технологічне обладнання, робочі місця та персонал, окремо або разом, але не є, саме по собі, елементом технологічного обладнання.

3.2 Корпус (замкнений простір, ємність)

Корпус, який є окремою та ідентифікованою частиною технології і до якої може бути застосований вибухозахист за допомогою скидання тиску вибуху, як описано в цьому стандарті.

3.3 Гібридна суміш

Суміш легкозаймистих речовин (пил, газ, пар, туман) з повітрям у різних агрегатних станах.

[ДЖЕРЕЛО: EN 13237:2003]

3.4 Константа вибуху пилу (Kst)

Максимальне значення підвищення тиску за одиницю часу (dp/dt)max під час вибуху конкретної вибухонебезпечної атмосфери, визначене із використанням пилу в закритій посудині за визначених умов випробування, в об’ємі посудини 1 м3, помноженого на V^1/3.

ПРИМІТКА 1: дивіться EN 14034-2.

3.5 Константа вибуху газу (Kg)

Максимальне значення підвищення тиску за одиницю часу (dp/dt)max під час вибуху певної вибухонебезпечної атмосфери за участю газу або пари в закритій посудині за визначених умов випробування, в об’ємі посудини 1 м3, помноженого на V^1/3
[ДЖЕРЕЛО: EN 14994:2007, 3.8, оновлений]

3.6 Геометрична площа отвору скидання тиску (Av)

Співвідношення необхідної площі скидання тиску A та ефективності відкриття Ef для розривної мембрани.

ПРИМІТКА 1: Геометрична площа отвору скидання тиску — це мінімальна площа поперечного перерізу розривної мембрани, беручи до уваги можливе зменшення площі скидання тиску вибуху через не повне відкриття розривної мембрани.

3.7 Необхідна площа скидання тиску вибуху (A)

Площа скидання тиску вибуху, необхідна для скидання тиску, враховуючи оптимальну ефективність відкриття розривної мембрани.

3.8 Надлишковий тиск

Необхідний тиск який вказується як значення вище атмосферного тиску.

3.9 Максимальний надлишковий тиск вибуху (Pmax)

Максимальний надлишковий тиск, що виникає в закритій посудині при вибуху вибухонебезпечної атмосфери і визначається за визначених умов випробування параметрів вибухонебезпечності пилу.

ПРИМІТКА 1: дивіться EN 14034-1.

3.10 Труба

З’єднання між двома або більше корпусами (одиницями обладнання / ємностями).

ПРИМІТКА 1: Труба не може бути захищена від вибуху за допомогою методів скидання тиску для корпусів, описаних у цьому стандарті.

3.11 Вибухонебезпечна атмосфера

Суміш вибухонебезпечного пилу, газу, пару або туману з повітрям, в якому після займання, горіння поширюється на весь об’єм суміші.

3.12 Максимальний знижений надлишковий тиск вибуху (Pred.max)

Залишковий максимальний надлишковий тиск, створений вибухом вибухонебезпечної атмосфери в посудині при оптимальній концентрації палива, після ефективного скидання тиску вибуху або придушення вибуху.

3.13 Максимальна швидкість наростання тиску вибуху
((dp/dt)max)

Максимальне значення підвищення тиску за одиницю часу під час вибуху усієї вибухонебезпечної атмосфери при вибуху горючої речовини в закритій посудині, визначене за заданих умов випробування.

ПРИМІТКА 1: Цей параметр чисельно ідентичний параметру KSt, якщо об’єм посудини при випробуванні становить 1 м3, але одиницею останнього є бар·м·с^–1, тоді як одиницею (dp/dt)max дорівнює бар·с^–1.

ПРИМІТКА 2: дивіться EN 14034-2.

3.14 Максимальний зовнішній надлишковий тиск (Pext, max)

Значення надлишкового тиску навпроти розривної мембрани, яке створене вибухом пилу з використанням скидання тиску вибуху.

3.15 Надлишковий тиск статичної активації (Pstat)

Перепад тиску, при якому відбувається відкриття розривної мембрани скидання тиску вибуху.[ДЖЕРЕЛО: EN 14797:2006, 3.11]

3.16 Вакуумний вимикач

Пристрій, який запобігає пошкодженню ємності, коли внутрішній тиск падає нижче атмосферного.

4 Скидання тиску вибуху з замкненого простору

Скидання тиску вибуху є основним методом захисту корпусу від руйнування, який запобігає небезпечному впливу внутрішнього надлишкового тиску вибуху на корпус обладнання. Принцип дії полягає в тому, що на ранній стадії вибуху, на корпусі обладнання відкривається розривна мембрана, яка є самим слабким місцем в корпусі обладнання, через яку відбувається скидання палаючого матеріалу, полум’я, продуктів горіння та надлишкового тиску з корпусу обладнання. Параметри які враховуються при розрахунках площі скидання тиску вибуху: стійкість корпусу до тиску, параметри вибухонебезпечності пилу (Pmax, Kst), форма та розмір корпусу, статичний надлишковий тиск відкриття розривної мембрани (Pstat) та інші характеристики системи скидання тиску вибуху, такі як вплив вибухо-відвідних каналів, укриття каналів а також принцип формування хмари пилу всередині корпусу (тип наповнення, умови формування хмари пилу).

Скидання тиску вибуху за допомогою розривної мембрани не можна використовувати, якщо можливий викид неприйнятної кількості матеріалів, які класифікуються як отруйні, корозійні, подразнюючі, канцерогенні, тератогенні або мутагенні. Пил або продукти горіння можуть становити небезпеку для персоналу та оточення. Якщо альтернативи скиданню тиску вибуху немає, необхідно вказати розмір небезпечної зони.

ПРИМІТКА 1: Немає прямих вказівок чи рекомендації щодо оцінки небезпечної зони для токсичних або інших шкідливих викидів, але безпечна зона скидання полум’я з розривної мембрани, розрахована згідно з формулами в 6.2, дає деяку інформацію про зону, необхідну по прямій лінії навпроти розривної мембрани. Однак шкідливі викиди будуть розсіюватися потоком повітря і може знадобитися додаткова велика площа в бокових напрямках.

Цей європейський стандарт слід використовувати разом із EN 14797 та EN 14460.

Скидання тиску вибуху не запобігає вибуху і не гасить вибух, цей метод вибухозахисту лише обмежує надлишковий тиск вибуху всередині захищеного корпусу. Після вибуху очікується вплив полум’я, тиску та летючих часток за межами корпусу, тому необхідно вжити відповідних додаткових запобіжних заходів, наприклад використання гасників полум’я або систем придушення вибуху. Також після вибуху всередині корпусу може виникнути пожежа.

ПРИМІТКА 2: Якщо після вибуху всередині захищеної ємності продовжується горіння, це може спричинити пошкодження ємності, навіть
якщо вона була захищений від  пошкоджень внаслідок впливу надлишкового тиску вибуху.

Збільшення відношення довжини до діаметра корпусу призводить до збільшення швидкості поширення полум’я. Це враховується у формулі для визначення розміру розривної мембрани (див. Розділ 5). Корпуси в цьому європейському стандарті обмежені L/D ≤ 20.

У системі, що складається із з’єднаних корпусів, вибух пилу, що починається в одному корпусі, може поширюватися через з’єднання (труби), створюючи підвищену турбулентність, можливо спричиняючи деяке попереднє стиснення у суміжному корпусі, а потім діяти як велике джерело займання в з’єднаному корпусі. Ця комбінація ефектів може посилити руйнівний вплив вторинного вибуху у суміжній ємності. Таким чином, для вибухозахисту обладнання з’єднаного трубами, необхідно врахувати збільшені вимоги до вибухозахисту не ізольованих корпусів або використати системи ізоляції вибуху (дивіться 5.4).

Вибухи пилу в приміщеннях можуть загрожувати будівлям або його частинам, тому для захисту цілісності будівлі можна застосувати захист скиданням тиску вибуху. Окремий метод розрахунку вимог до скидання тиску вибуху для будівель наведено в Додатку D.

Необхідно враховувати вплив внутрішніх або зовнішніх перешкод на ефективність скидання тиску вибуху. При оцінці розташування та напряму  зони скидання вибуху слід враховувати силу віддачі. Розривні мембрани скидання тиску вибуху повинні бути розташовані так, щоб ніщо не могло перешкоджати ефективності процесу скидання тиску. Розташування повинно бути таким, щоб персонал, довколишнє обладнання та будівлі не зазнавали ризику через вплив хвилі полум’я та тиску. Якщо корпус невеликий і відносно симетричний, один великий отвір скидання тиску може бути таким же ефективним, як кілька маленьких отворів однакової сумарної площі. Для великих корпусів рекомендується розміщувати кілька отворів скидання тиску, щоб досягти якомога більшою мірою рівномірного покриття поверхні корпусу.

ПРИМІТКА 3: У формулах, представлених у цьому стандарті, важливо використовувати правильні одиниці, які не завжди є одиницями SI. Необхідні одиниці вказані для кожного параметра, який використовується в межах застосування. Там, де у формулах використовується log, мається на увазі log10.

Вибух пилу, оцінка ризику, класифікація вибухонебезпечних зон

Що таке вибух пилу?

Для вибуху пилу, необхідна одначасна присутність п'яти факторів:

  • Кисень;
  • Паливо: потенційно вибухонебезпечний матеріал;
  • Замкнений простір;
  • Джерело займання: іскри, полум'я, статична електрика, тепло, тощо;
  • Пило-повітряна суміш.

Типи займання пилу:
  • Кисень + паливо + джерело = горіння;
  • Кисень + паливо + джерело + зважена фракція = спалах;
  • Кисень + паливо + джерело + зважена фракція + замкнений простір = вибух.

Вибух в замкненому обємі без вибухозахисту

Замкнений простір

Мається на увазі корпус обладнання чи ємність, коли в разі вибуху можливе руйнування оболонки (корпусу обладнання чи ємності).

5 Розмір площі скидання тиску вибуху

5.1 Загальне

Точний розмір отворів скидання тиску (розривних мембран) є найважливішим аспектом дизайну вибухозахисту методом скидання тиску вибуху. Розмір отвору скидання тиску залежить від характеристик вибуху пилу, стану хмари пилу (концентрації, турбулентності та розподілу), геометрії корпусу та конструкції розривної мембрани.

Двома ключовими характеристиками параметрів вибуху пилу є максимальний надлишковий тиск Pmax і константа вибуху пилу KSt. Для кубічних камер Pmax і KSt по суті не залежать від об’єму камери.

Для визначення необхідного розміру розривної мембрани необхідні об’єм корпусу та співвідношення довжини до діаметру L/D, яке визначається виходячи з форми корпусу та місця розташування розривної мембрани скидання тиску вибуху. Стійкість корпусу до залишкового тиску вибуху Pred.max також необхідна для розрахунку площі отвору скидання тиску вибуху. Необхідно врахувати стійкість до тиску вибуху усіх частин та компонентів корпусу, наприклад клапани, оглядові вікна, люки та канали, які піддаються впливу тиску вибуху, а вибухостійкість найслабшої частини повинна бути прийнята як стійкість корпусу до залишкового тиску вибуху Pred.max.

Двома основними параметрами розривної мембрани є статичний надлишковий тиск відкриття Pstat і ефективність відкриття (реальна площа отвору скидання тиску). Під час визначення розмірів розривних мембран можна використовувати номінальне значення статичного тиску відкриття Pstat, якщо діапазон допуску статичного надлишкового тиску відкриття не перевищує ± 25 %. В іншому випадку має використовуватися максимальне значення діапазону допуску статичного надлишкового тиску відкриття.

A – це необхідна площа скидання тиску вибуху, яка повинна бути встановлена на корпусі, припускаючи, що коефіцієнт  ефективності скидання тиску розривної мембрани дорівнює 1 і ефективна площа скидання тиску дорівнює геометричній площі розривної мембрани. Деякі розривні мембрани скидання тиску вибуху мають коефіцієнт ефективності скидання тиску менше 1 і таким чином ефективна площа скидання тиску менша за геометричну площу розривної мембрани. Щоб компенсувати нижчу ефективність розривної мембрани, геометрична площа розривної мембрани Av повинна бути більшою за необхідну площу скидання тиску А.

Av = A/Ef , де (Ef: ефективність відкриття розривної мембрани) (1)

ПРИМІТКА: Детальніше дивіться EN 14797.

Площа скидання тиску

Під ефективною площею скидання тиску мається на увазі площа фактичного отвору для скидання тиску в розривній мембрані.
Наприклад:

  • Розривна мембрана VPS 586x920 потребує монтажного отвору розміром 586x920 мм, який має площу 0,54 м2;
  • При цьому вказана розривна мембрана має фактичний отвір скидання тиску з площею 0,53 м2;
  • Тобто ефективність відкриття розривної мембрани VPS 586x920 становить 98%, це необхідно враховувати при розрахунках та виборі розміру мембрани.

5.2 Скидання тиску вибуху в ізольованих об'ємах

Наступні формули призначені для розрахунку площ скидання тиску вибуху для більшості практичних застосувань: корпус повністю заповнений турбулентною хмарою пилу з оптимальною концентрацією пилу.

Формули застосовуються до ізольованих корпусів, де вжито відповідних заходів ізоляції вибуху для запобігання поширенню вибуху між корпусами.

Наступні формули дозволяють розрахувати необхідно площу скидання тиску вибуху A. На практиці необхідну площу скидання тиску можна на розділити на кілька менших площ, якщо загальна площа дорівнює необхідній площі скидання тиску вибуху:

a) Максимальний знижений надлишковий тиск вибуху: 0,1 бар ≤ Pred,max < 1,5 бар

A = B (1 + C × log L/D) в м2 (2)

Де:

B = *дивіться в оригінальному документі* (3)
С = *дивіться в оригінальному документі* (4)

b) Максимальний знижений надлишковий тиск вибуху: 1,5 бар ≤ Pred,max ≤ 2,0 бар

A = B (5)

Формула дійсна для:

  • Об’єм корпусу: 0,1 м3 ≤ V ≤ 10 000 м3;
  • Статичний надлишковий тиск відкриття розривної мембрани скидання тиску: 0,1 бар ≤ Pstat ≤ 1 бар; для Pstat < 0,1 бар використовуйте Pstat = 0,1 бар;
  • Максимальний знижений надлишковий тиск вибуху: 0,1 бар < Pred.max ≤ 2 бар; і Pred.max має бути щонайменше Pstat + 2х кратний діапазон допуску Pstat;
  • KSt і максимальний надлишковий тиск вибуху: 5 бар ≤ Pmax ≤ 10 бар для константи параметра пилу 10 бар·м·с–1 ≤ KSt ≤ 300 бар·м·с–1;  та 5 бар ≤ pmax ≤ 12 бар для константи параметра пилу
    300 бар·м·с-1 < KSt ≤ 800 бар·м·с-1;
  • Початкові умови процесу: умови, що переважають всередині захищеного корпусу на момент займання: Абсолютний тиск ≤ 110 кПа; Концентрація кисню ≤ 21 %; Температура від -20 °C до +60 °C;

ПРИМІТКА 1: Формули можна застосовувати за межами цього температурного діапазону, якщо характеристики вибуху скориговані відповідно до фактичних умов процесу.

  • Відношення довжини до діаметра корпусу: 1 ≤ L/D ≤ 20.

ПРИМІТКА 2: Приклади розрахунку L/D наведені в Додатку C.

Якщо одна або більше з наведених вище умов не виконуються, необхідно перевірити прийнятність наведених вище формул.

Вибухозахист аспіраційного фільтру

Ізольований об'єм

Під ізольованим об'ємом розуміється ємність в якій неможливе розповсюдження вибуху по приєднаним трубам.
На прикладі системи аспірації:

  • Встановлений зворотній клапан ізоляції вибуху в аспіраційному повітропроводі;
  • Встановлений Flame Proof роторний кнапан ізоляції вибуху в самопливі.

5.3 Особливі умови формування пилової хмари

5.3.1 Загальне

Підрозділ 5.3 описує розрахунки площі скидання тиску вибуху для конкретних ситуацій, перевірених випробуванням. Отвори скидання тиску, які мають розмір відповідно до 5.3, можуть використовуватися для цих конкретних ситуацій за умови, що параметри залишаються в діапазоні умов наведених для відповідних формул.

5.3.2 Пневматичне транспортування продукту з осьовим введенням у ємності та силоси

Наступні емпіричні формули можуть бути використані для розрахунку необхідної площі  отвору скидання тиску A для пневматичного наповнення ємності, де лінія наповнення є осьовою поблизу центру даху.

ПРИМІТКА 1: Типовим прикладом є силос, який заповнюється трубою в центрі даху.

Для ємностей висотою L ≤ 10 м:

A = X (1 + Y × log(L / D)) в м2 (6)

Для ємностей висотою L > 10 м:

A = 0,1 × L × X (1+Y × log(L / D)) в м2 (7)

Де:

X = *дивіться в оригінальному документі* (8)
Y = *дивіться в оригінальному документі* (9)

Де:

  • L/D – відношення довжини до діаметра ємності;

ПРИМІТКА 2. Приклади розрахунку L/D наведені в Додатку C.

  • DF – діаметр транспортуючої труби;
  • DZ – ефективний діаметр ємності який розраховується наступним чином:

DZ = *дивіться в оригінальному документі* (10)

Формули дійсні для:

Осьове заповнення поблизу центру зверху через одну трубу діаметром DF (в м) у ємність/силос без перешкод (вимірювальні прилади не враховуються);

  • Об’єм ємності: 010 м3 ≤ V ≤ 250 м3;
  • Максимальний потік повітря: 2 500 м3/год;
  • Швидкість потоку повітря: VL ≤ 30 м/с;
  • Діаметр трубопроводу: DF ≤ 0,3 м;
  • Статичний надлишковий тиск відкриття розривної мембрани скидання тиску:  Pstat < 0,1 бар;
  • Максимальний знижений надлишковий тиск вибуху: 0,1 бар < Pred.max ≤ 2 бар; і Pred.max має бути щонайменше Pstat + 2х кратний діапазон допуску Pstat;
  • Максимальний тиск вибуху: Pmax ≤ 9 бар;
  • Константа вибуху пилу: 50 бар·м·с-1 < KSt ≤ 300 бар·м·с-1.

ПРИМІТКА 3. Формули можна використовувати для ємностей із вбудованими фільтрами, за умови, що об’єм фільтруючих елементів становить менше 5% від загального об’єму ємності. Стійкість до тиску цих вбудованих фільтрів має бути принаймні рівною стійкості ємності до тиску. Фільтри які не вбудовані в ємність, а стоять зверху з розвантаженням матеріалу в ємність через трубу вимагають встановлення додаткових систем ізоляції вибуху та скидання тиску вибуху з корпусу самого фільтру.

5.3.3 Пневматичне транспортування продукту з тангенціальним введенням в ємності та силоси

Наступні емпіричні формули можна використовувати для розрахунку необхідної площі скидання тиску A для пневматичного наповнення ємностей, де лінія наповнення встановлена тангенціально по периметру біля верхньої частини ємності.

A = X (1+ Y ⋅ log(L / D)) в м2 (11)

Де:

Х = *дивіться в оригінальному документі* (12)

Y = *дивіться в оригінальному документі* (13)

Де:

  • k = 1 для: 0,1 бар ≤ Pred.max ≤ 1 бар;
  • k = 2 для: 1 bar < Pred.max ≤ 1,7 бар.

Формула дійсна незалежно від кількості продукту в транспортному потоці у випадку пневматичного наповнення з тангенціальним входом:

  • Тангенціальне введення продукту по одній трубі діаметром: DF ≤ 0,2 м;
  • Круглі ємності/силоси без перешкод (вимірювальні прилади не враховувати);
  • Об’єм ємності: 10 м3 ≤ V ≤ 120 м3;
  • Співвідношення довжина/діаметр L/D: 1 ≤ L/D ≤ 5;
    ПРИМІТКА 1. Приклади розрахунку L/D наведено в Додатку C.
  • Максимальна продуктивність повітря: 2500 м3/год;
  • Швидкості потоку повітря: VL ≤ 30 м/с;
  • Статичний надлишковий тиск відкриття розривної мембрани: Pstat ≤ 0,1 бар;
  • Максимальний знижений надлишковий тиск вибуху: 0,1 бар < Pred.max ≤ 1,7 бар; і Pred.max має бути щонайменше Pstat + 2х кратний діапазон допуску Pstat;
  • Максимальний тиск вибуху: Pmax ≤ 9 бар;
  • Константа вибуху пилу: 100 бар·м·с-1 < KSt ≤ 220 бар·м·с-1;
  • DZ розраховується за формулою (10).

В якості альтернативи можна використовувати розрахунок відповідно до 5.3.2, враховуючи вказані граничні умови.

ПРИМІТКА 2: Формули можна використовувати для ємностей із вбудованими фільтрами, за умови, що об’єм фільтруючих елементів становить менше 5% від загального об’єму ємності. Стійкість до тиску цих вбудованих фільтрів має бути принаймні рівною стійкості ємності до тиску. Фільтри які не вбудовані в ємність, а стоять зверху з розвантаженням матеріалу в ємність через трубу вимагають встановлення додаткових систем ізоляції вибуху та скидання тиску вибуху з корпусу самого фільтру.

5.3.4 Заповнення ємності вільним падінням

Формули (6) – (10) можна використовувати для розрахунку необхідної площі скидання тиску вибуху у випадку, якщо продукт потрапляє в ємність шляхом вільного падіння (гравітації), наприклад, з роторного клапану, шнеку або норії.

Продуктивність подачі повинна бути меншою або рівною 8000 кг/год, а (еквівалентний) діаметр отвору для наповнення у формулах повинен бути прийнятий як DF. Окрім цих вимог, інші умови залишаються без змін, як і для формул, наведених у 5.3.2.

ПРИМІТКА: Формули можна використовувати для ємностей із вбудованими фільтрами, за умови, що об’єм фільтруючих елементів становить менше 5% від загального об’єму ємності. Стійкість до тиску цих вбудованих фільтрів має бути принаймні рівною стійкості ємності до тиску. Фільтри які не вбудовані в ємність, а стоять зверху з розвантаженням матеріалу в ємність через трубу вимагають встановлення додаткових систем ізоляції вибуху та скидання тиску вибуху з корпусу самого фільтру.

5.4 Захист з'єднаних корпусів (без ізоляції вибуху)

5.4.1

Площі отворів скидання тиску вибуху, розраховані за формулами (1) – (5), є занадто малими, якщо вибух пилу поширюється з однієї ємності в іншу через трубу. Підвищена турбулентність, утворення попереднього стиснення та запалювання  пилу хвилею полум’я можуть призвести до посилення вибуху, особливо при довжині труби > 6 м. Це призводить до підвищення максимального зменшеного надлишкового тиску вибуху (Pred.max). Тому в більшості випадків необхідні заходи ізоляції вибуху в трубі яка з’єднує корпуси.

У наступних підпунктах представлено два альтернативні методи для конкретних ситуацій вибухозахисту корпусів без ізоляції вибуху.

5.4.2

Для ємностей, з’єднаних між собою трубами номінальним діаметром до 300 мм і довжиною з’єднання до 6 м, а також для пилу зі значеннями KSt не більше 200 бар·м·с-1, у відповідності до наступних критеріїв:

a) Обидві ємності однакового розміру (розбіжності в розмірах не більше ніж 10%) повинні бути захищені методом скидання тиску вибуху відповідно розрахунків за формулами (1) – (5).

b) Площі отворів скидання тиску для ємностей різного розміру розраховуються з використанням максимального зниженого надлишкового тиску вибуху Pred.max ≤ 1,0 бар. Розрахункова стійкість до тиску кожної ємності має становити не менше 2 бар. Якщо неможливо встановити отвір скидання тиску вибуху на меншу ємність, то ця ємність повинна бути розрахована на максимальний надлишковий тиск вибуху (Pmax), а площа скидання тиску більшої ємності повинна бути подвоєна. Використання методу скидання тиску неможливе, якщо більшу ємність не можливо захистити таким чином (встановленням подвоєної площі скидання тиску).

Статичний надлишковий тиск відкриття розривної мембрани, Pstat, повинен бути нижчим за 0,2 бар.

5.4.3

Захист методом скидання тисску вибуху можна використовувати без ізоляції вибуху для ємностей ≤ 20 м3, з’єднаних між собою трубами з номінальним діаметром до 500 мм і довжиною з’єднання до 15 м, відповідно до таких критеріїв:

a) Для значень KSt до 150 бар·м/с або менше, безрозмірна площа скидання тиску більше 0,25 обмежуватиме максимальний знижений надлишковий тиск вибуху до 0,5 бар (Pred.max).

b) Для значень KSt від 150 бар·м/с до 250 бар·м/с, безрозмірна площа скидання тиску, що перевищує 0,4, обмежуватиме залишковий знижений максимальний надлишковий тиск вибуху до 0,5 бар (Pred.max).

Розривні мембрани повинні бути розроблені для низького статичного надлишкового тиску відкриття, Pstat ≤ 0,1 бар.

Безрозмірна площа скидання тиску визначається як *дивіться в оригінальному документі*, де A – необхідна площа скидання тиску, а V – об’єм ємності. Загальна площа скидання тиску повинна бути розділена між корпусами так, щоб безрозмірна площа отворів скидання тиску мала однакове значення в кожному корпусі.

Вибух пилу в з'єднаних корпусах

З'єднаний корпус

Це два або більше корпуси, з'єднаних трубою, коли встановити систему ізоляції вибуху з тих чи інших причин неможливо.

Вибух пилу з зєднаних ємностях

Вибух з'єднаних корпусів

Через наявність з'єднувального трубопроводу, при виході вибуху через трубу в суміжні ємність, на виході з труби ми отримуємо ефект пострілу, який можна спостерігати на зображенні. Через описані вище ефекти вибуху, тиск вибуху в суміжній ємності досягне значно вищих руйнівних значень. Для вибухозахисту суміжних ємностей найкращим варіантом є використання систем ізоляції вибуху (зворотніх клапанів або хімічної системи). Якщо з якихось причин встановити систему ізоляції вибуху неможливо, необхідно зробити розрахунки площі скидання тиску вибуху по спеціальній описаній вище методиці.

5.5 Захист труб

Методи визначення розмірів отворів скидання тиску у р. 5.2 придатні для корпусів з використанням систем ізоляції вибуху, які можуть розглядатися як окремі одиниці з яких неможливе розповсюдження вибуху у суміжні ємності. Якщо вибух може розповсюджуватись від одного корпусу до іншого через з’єднувальну трубу, підвищена турбулентність, велика хвиля полум’я та ефекти утворення тиску можуть поєднатися та створити вибух підвищеної сили.

Системи взаємопов’язаних корпусів, як правило, повинні бути захищені шляхом використання систем ізоляції вибуху кожної окремої оболонки, щоб вибух в одному захищеному корпусі не поширювався в другий суміжний корпус. Методи ізоляції вибуху описані у EN 15089, EN 16020 і майбутній європейський стандарт для вибухоізоляційних клапанів (EN 16447).

Основа безпеки труб і з’єднаних між собою корпусів полягає в поєднанні наступних заходів: міцності труби, ізоляції вибуху та вибухозахисту корпусів.

Якщо після утворення джерела займання вибух починається в захищеному корпусі, а максимальний знижений надлишковий тиск вибуху Pred.max не перевищує 0,5 бар, відстань L уздовж прямої труби без перешкод, на якій виникне вказаний надлишковий тиск pL, можна оцінити за допомогою формули:

Для KSt ≤ 100 бар·м/с

L = *дивіться в оригінальному документі*, формула застосовується до співвідношень (L/D) не більше 100; (14)

Для 100 < K St ≤ 200 бар·м/с

L = *дивіться в оригінальному документі*, формула застосовується до співвідношень (L/D) не більше 50; (15)

Для 200 < KSt ≤ 300 бар·м/с

L = *дивіться в оригінальному документі*, формула застосовується до співвідношень (L/D) не більше 50; (16)

Де:

  • L – відстань уздовж прямої труби без перешкод, на якій виникне надлишковий тиск pL, у метрах (м);
  • D – діаметр труби, у метрах (м) з 0,2 м ≤ D ≤ 0,6 м;
  • pL – локальний надлишковий тиск на відстані L, бар.

Для інших діаметрів труб вказівки відсутні.

Вибухозахист труб

Якщо очікуваний залишковий знижений тиск вибуху перевищую міцність трубопроводу, на трубопровід можна встановити розривні мембрани скидання тиску вибуху, щоб знизити тиск вибуху в трубі.

5.6 Вплив відвідних каналів (канал / шахта / трубопровід відведення вибуху)

Якщо спрацьовує розривна мембрана скидання тиску вибуху і за мембраною є канал відведення вибуху, такий канал може бути заповнений вибухонебезпечною сумішшю до виходу полум’я із захищеної ємності. Це призведе до вторинного вибуху у каналі відведення вибуху, який у свою чергу, перешкоджає процесу скидання тиску. Таким чином, максимальний знижений надлишковий тиск вибуху (Pred.max) всередині ємності зростатиме зі збільшенням довжини каналу відведення вибуху.

Наявність каналу відведення вибуху не впливає на Pred.max, якщо l/d одного вентиляційного каналу становить ≤ 0,5 за умови, що об’єм відвідного каналу менший за об’єм захищеної ємності.

Максимальний знижений надлишковий тиск вибуху з відвідним каналом P’red.max, викликаний відвідним каналом, що приєднаний до корпусу після розривної мембрани, можна розрахувати за такою формулою:

P’red.max = *дивіться в оригінальному документі* (17)

Де:

  • P’red.max – максимальний знижений надлишковий тиск вибуху в захищеній ємності з відвідним каналом, бар;
  • Pred.max – максимальний знижений надлишковий тиск вибуху без відвідного каналу, бар;
  • A – необхідна площа отвору скидання тиску без відвідного каналу, у метрах квадратних (м2);
    V – об’єм корпусу, що захищається, в метрах кубічних (м3);
    l – довжина відвідного каналу, у метрах (м).

ПРИМІТКА 1: Для відвідних каналів прямокутного поперечного перерізу використовуйте гідравлічний діаметр.

Формула (17) дійсна для:

  • Об’єми корпусу: 0,1 м3 < V < 10 000 м3;
  • l/d співвідношення відвідного каналу: 0,5 < l/d ≤ 20;
  • l довжина відвідного каналу: l ≤ 10 м;
  • Статичний надлишковий тиск відкриття пристрою для скидання тиску вибуху: 0,1 бар ≤ Pstat ≤ 0,2 бар;
  • Максимально знижений надлишковий тиск вибуху в захищеній ємності з відвідним каналом: P’red.max ≤ 2 бар;
  • Максимально знижений надлишковий тиск вибуху: 0,1 бар < Pred.max ≤ 2 бар; і Pred.max має бути принаймні Pstat + 2-кратний діапазон допуску Pstat;
  • Максимальний надлишковий тиск вибуху: 5 бар < Pmax < 12 бар і константа вибуху пилу 10 бар·м/с < KSt < 400 бар·м/с, а для металевого пилу KSt < 200 бар·м/с.

 

Якщо один із наступних параметрів: максимальний надлишковий тиск вибуху, константа вибуху пилу, статичний надлишковий тиск відкриття, є меншим, ніж той, що вказаний у відповідних діапазонах дійсності формули (17), формула повинна застосовуватися з використанням мінімальних значень цього конкретного параметра, наведеного вище.

Вплив відвідного каналу на підвищення тиску найбільш виражений, коли поширення полум’я від вторинного вибуху в вентиляційному каналі досягає швидкості звуку. Це справедливо для відвідних каналів довжиною:

l = ls = *дивіться в оригінальному документі* (18)

Відвідні канали довжиною l = ls не спричиняють впливу на додаткове підвищення тиску. Для відвідних каналів, довжина l яких перевищує ls, для розрахунку P’red.max в формулі (17) можна використовувати ls.

Формула (18) не дійсна для металевого пилу.

Інші обмеження застосування для Формули (17) також застосовуються до Формули (18).

ПРИМІТКА 2: Експериментальні дослідження показують, що формули (17) і (18) переоцінюють вплив відвідних каналів для подовжених корпусів із отвором скидання тиску, розташованим, як показано на Рисунку С.1. Зменшення залишкового зниженого тиску вибуху допускається, якщо воно ґрунтується на опублікованих або експериментальних даних, отриманих під час характерних випробувань скидання тиску вибуху.

Вплив відвідних каналів

Відвідний канал встановленій після розривної мембрани створює опір вільному скиданню тиску вибуху. В разі використання вибухо-відвідних каналів опір у відвідному каналі повиннен бути врахований в розрахунках згідно п. 5.6, а для компенсації підвищення тиску вибуху в корпусі, площа отвору скидання тиску повинна бути збільшена.

5.7 Конструкція відвідних каналів

Відвідні канали вимагають принаймні такої ж проектної міцності, як і захищений корпус. Стійкість до тиску вибуху відвідного каналу має бути перевірена відповідно до EN 14460.

Якщо на відвідному каналі поруч з розривною мембраною передбачено оглядові люки для технічного обслуговування, тоді кришка та фіксатори повинні мати принаймні таку ж міцність, як відвідний канал.

Розділ 5.6 не охоплює випадки коли розривна мембрана встановлена на кінці відвідного каналу, це потребує додаткового особливого розгляду. Розривну мембрану слід встановлювати безпосередньо на корпус який захищається, а не на кінці відвідного каналу.

В принципі, відвідні канали після розривних мембран не повинні бути закриті. Однак допускаються легкі укриття (вагою < 0,5 кг/м2), наприклад, пластикові листи або гумові панелі, щоб уникнути потрапляння дощу або снігу. Укриття повинні бути відкриватись при дуже низькому надлишковому тиску (менше 50% Pstat, що повинно бути підтверджено випробуваннями). Укриття каналу не повинно повністю від’єднуватись (скидатись) від відвідного каналу, щоб не стати небезпечним снарядом який може пошкодити обладнання та будівлі або нанести травми персоналу.

Конструкції відвідних каналів, до яких можна застосувати формули (17) і (18), показані на Рисунку 1.

Канал відведення вибуху, вибухозахист, розривна мембрана.

Рисунок 1 — Конструкції відвідних каналів, до яких застосовуються формули (17) і (18)

Відвідні канали, які мають повороти, можуть піддаватися підвищеним динамічним навантаженням. Це повинно бути враховано в їх дизайні.

Конструкції відвідних каналів, до яких не можна застосувати формули (17) і (18), показані на Рисунку 2.

Рисунок 2 — Конструкції відвідних каналів, до яких формули (17) і (18) не застосовуються

ПРИМІТКА: Конструкції відвідних каналів на Рисунку 2 не заборонені, скоріше формули (17) і (18) до них не застосовуються. Ці та інші конструкції можна використовувати, якщо передбачення впливу відвідного каналу на максимальний знижений надлишковий тиск вибуху (Pred.max) ґрунтуються або на опублікованих, або на експериментальних даних, які були отримані в результаті характерних випробувань скидання тиску вибуху.

Вибухо-відвідний канал

Так як скидання тиску вибуху в приміщення заборонено, якщо захищене обладнання встановлене поблизу стін будівлі, вибух за межі приміщення можна вивести вибухо-відвідним каналом. Майте на увазі що канал повинен відповідати всім вимогам описаним вище та повинен бути виведелий в зону де скидання вибуху буде безпечним для персоналу, обладнання та будівель.

Гнучкі вставки

Якщо вибухо-відвідний канал встановлюється на обладнанні з тензодатчиками, для виключення впливу каналу на датчики, допускається використання гнучких вставок, які мають відповідну сертифікацію для використання у каналах скидання тиску вибуху.

Укриття відвідного каналу розривною мембраною VMP F

Укриття каналу

Якщо отвір відвідного канал необхідно закрити, щоб уникнути промерзання або засмічення, необхідно використовувати спеціально розроблені та сертифіковані розривні мембрани VMP F Cover.

5.8 Гібридні суміші

Гібридна суміш може бути легкозаймистою, якщо концентрація одного з компонентів палива або навіть якщо всі концентрації кожного окремого компонента палива нижчі за відповідні мінімальні вібухонебезпечні концентрації (LEL). Якщо концентрація газу та пару у всьому об’ємі ємності нижча за 20% нижньої вибухонебезпечної концентрації (LEL газ, пара), гібридна суміш повинна бути оцінена за параметрами вибухонебезпечності пилу, який присутній в суміші. Якщо обробляються матеріали, що містять понад 0,5% в/в легкозаймистих розчинників, завжди слід розглядати можливість існування гібридної суміші.

Якщо присутня гібридна суміш, для розрахунків слід використовувати формули (1) – (5). Горючий пил повинен мати KSt < 300 бар·м/с, а горючий газ або розчинник KG < 100 бар·м/с. У формули (1) – (5) необхідно ввести такі значення:

  • Максимальний надлишковий тиск вибуху Pmax = 10 бар;
  • Максимальна константа вибуху пилу KSt = 500 бар·м/с.

ПРИМІТКА: Для гібридних сумішей, утворених із горючого пилу з KSt > 300 бар·м/с або з горючих газів, які є більш реакційноздатними ніж пропан, може знадобитися визначення характеристики вибуху конкретних гібридних сумішей перед тим, як можна буде оцінити вимоги скидання тиску вибуху.

Цей стандарт поширюється лише на гібридні суміші, де основним компонентом суміші є вибухонебезпечний пил.

6 Додаткові міркування щодо конструкції

6.1 Загальне

Успішне застосування розривних мембран полягає не лише у визначенні достатньої площі скидання тиску, але й у ефективній боротьбі з небезпеками, які виникають у процесі скидання тиску вибуху.

Ці небезпеки включають:

  • Ефекти вибуху ззовні отвору скидання тиску (хвиля полум’я та тиску, вторинні вибухи, високі температури ітп.);
  • Деформація захищеного корпусу.

6.2 Ефекти вибуху ззовні отвору скидання тиску

6.2.1 Загальне

Розривна мембрана при скиданні вибуху викидає палаючий, згорілий і незгорілий матеріал у область за межами отвору скидання тиску. Таким чином, слід вжити заходів, щоб гарантувати, що довколишнє виробництво і персонал не будуть піддаватися ризику. Зона, скидання вибуху, повинна бути достатньо віддалена від іншого технологічного обладнання, щоб запобігти пожежі та вторинним вибухам, а персоналу не дозволяється входити в цю зону, коли існує небезпека вибуху.

ПРИМІТКА Небезпека може бути присутня протягом більш тривалого періоду, якщо системи транспортування пилу не вимикаються, а продовжує доставляти пил до місця, де стався вибух.

6.2.2 Вплив полум'я

Довжину полум’я поза отвором скидання вибуху можна оцінити за такою формулою:

LF = *дивіться в оригінальному документі* (19)

Де:

  • LF – довжина полум’я, в метрах (м);
  • V – об’єм корпусу, в метрах кубічних (м3).

Формула (19) застосовується до горизонтального скидання вибуху. Для вертикального скидання вибуху застосовується формула:

L = *дивіться в оригінальному документі* (20)

Формули дійсні для:

  • Об’єм: 0,1 м3 ≤ V ≤ 10 000 м3;
  • Статичний надлишковий тиск відкриття мембрани: 0,1 бар ≤ Pstat ≤ 0,2 бар;
  • Максимальний знижений надлишковий тиск вибуху 0,1 бар < Pred.max ≤ 2 бар;
  • Максимальний надлишковий тиск вибуху 5 бар ≤ Pmax ≤ 10 бар;
  • Значення KSt: 10 бар·м/с ≤ KSt ≤ 300 бар·м/с;
  • Співвідношення L/D корпусу: L/D < 2.

ПРИМІТКА 1: На практиці довжина полум’я не повинна перевищувати 60 м, навіть для великих об’ємів і цю цифру можна прийняти як верхню межу для будь-якої оцінки LF.

Для пилу з KSt ≤ 200 бар·м/с оцінка ширини полум’я як для горизонтального, так і для вертикального скидання вибуху, можна оцінити за формулою:

W ≈ *дивіться в оригінальному документі* (21)

Де:

  • WF – ширина полум’я, в метрах (м);
  • V – об’єм корпусу, в метрах кубічних (м3).

ПРИМІТКА 2: Для обмеження зовнішньої довжини полум’я можна використовувати дефлектори. Для отримання додаткової інформації дивіться Додаток E.

Системи вибухозахисту розривні мембрани

Полум'я при скиданні вибуху

При скиданні вибуху через розривну мембрану, в залежності від об'єму захищеної ємності, довжина полум'я навпроти розривної мембрани може досягати 60 метрів. Врахуйте це при проектуванні, та забезпечте безпечну зону для персоналу, обладнання та будівель, щоб уникнути опіків та вторинних вибухів.

6.2.3 Вплив тиску

6.2.3.1 Загальне

Стрибок тиску та вибух ззовні обладнання захищеного розривною мембраною, виникає внаслідок хвилі тиску та полум’я яке звільняється з отвору скидання вибуху, що може призвести до вторинного вибуху за межами захищеного корпусу. Надлишковий тиск внаслідок вибуху в корпусі, при скиданні через отвір розривної мембрани має сильний спрямований ефект. Надлишковий тиск внаслідок вибуху хмари пилу зовні корпусу, в зоні за межами отвору скидання тиску не має спрямованого впливу.

Максимальний зовнішній надлишковий тиск, що виникає в будь-якому місці за межами захищеного корпусу, може бути спричинений одним із цих двох ефектів. Тому обидва впливи мають бути розраховані та має використовуватися найгірше (найвище) значення.

6.2.3.2 Надлишковий тиск внаслідок вибуху хмари пилу, в зоні навпроти отвору скидання тиску

Максимальний надлишковий навпроти отвору скидання тиску можна оцінити за такою формулою:

Pext.max = *дивіться в оригінальному документі* (22)

  • Де:
    Pext.max – максимальний зовнішній надлишковий тиск, бар;
  • Pred,max – максимальний знижений надлишковий тиск вибуху, бар;
  • Av – геометрична площа отвору скидання тиску, метри квадратні (м2);
  • V – об’єм корпусу, метри кубічні (м3).

Максимальний зовнішній надлишковий тиск Pext.max можна очікувати на відстані:

RS = 0,25 × LF (23)

Де:

  • LF – довжина полум’я, у метрах (м), розрахована за формулою (19) або (20) у 6.2.2.

На більшій відстані від отвору скидання тиску вибуху r (r > Rs) , зовнішній надлишковий тиск Pext.r зменшується та може бути розрахований відповідно до формули:

Pext.r = *дивіться в оригінальному документі* (24)

  • Де:
    r – відстань від отвору скидання тиску, у метрах (м).

Формули дійсні для:

  • Об’єм корпусу: 0,1 м3 ≤ V ≤ 250 м3;
  • Статичний надлишковий тиск відкриття розривної мембрани: Pstat ≤ 0,1 бар;
  • Максимальний зменшений надлишковий тиск вибуху: 0,1 бар < Pred.max ≤ 1,0 бар;
  • Відстань від отвору скидання тиску: r > Rs;
  • Максимальний надлишковий тиск вибуху: Pmax ≤ 9 бар;
  • Значення KSt: KSt ≤ 200 бар·м/с;
  • Відношення довжини до діаметру: L/D < 2.

6.2.3.3 Надлишковий тиск зі скиданням тиску вибуху, в певній зоні

Максимальний зовнішній надлишковий тиск Pext.r у певному місці можна оцінити за такою формулою:

Pext.r = *дивіться в оригінальному документі* (25)

Де:

  • r – відстань від отвору скидання тиску, у метрах (м) при r > Rs;
  • D – гідравлічний діаметр отвору скидання тиску, в метрах (м);
  • α – визначає напрямок точки визначення тиску від отвору скидання тиску;

Де:

  • α = 0° означає перед отвором скидання тиску;
  • α = 90° означає збоку від отвору скидання тиску.

Межі застосування такі ж, як визначено в 6.2.3.2.

Вторинний вибух

Тиск при скиданні вибуху

При скиданні вибуху через розривну мембрану, навпроти розривної мембрани буде хвиля тиску, яка може травмувати персонал, пошкодити обладнання чи будівлі, а такоє утворити хмари пилу які можуть призвести до вторинних вибухів. Врахуйте це при проектуванні, та забезпечте безпечну зону для персоналу, обладнання та будівель, щоб уникнути опіків та вторинних вибухів.

6.2.4 Вплив пристрої безполуменевого скидання вибуху (гасників полум'я)

Дивіться EN 16009.

Flameless venting device, Пламегаситель гасник полум'я Flex R - взрывозащита

Гасник полум'я

Це пристрій якій встановлюється на отвір скидання тиску вибуху.
Гасник полум'я складається з двох основних компонентів:

  • Розривної мембрани;
  • Фільтра полумя

Гасник полум'я Flex ефективно фільтрує полум'я та дозволяє скидати вибух з обладнання повністю безпечно для персоналу, навіть в приміщення.

6.2.5 Сили віддачі

Сила віддачі генерується під час скидання тиску шляхом викиду через розривну мембрану. Ці сили можуть спричинити деформацію або у гіршому випадку зруйнування захищений корпус.

Максимальну силу віддачі можна розрахувати за такою формулою:

FRmax = 119 × Av × Pred.max (26)

Де:

  • FRmax – сила віддачі, в кН;
  • Av – геометрична площа отвору скидання тиску, в метрах квадратних (м2);
  • Pred.max — максимальний знижений надлишковий тиск вибуху, в бар.

Загальну силу віддачі можна розглядати як силу, прикладену в геометричному центрі отвору скидання тиску. Встановлення розривних мембран однакової площі на протилежних сторонах корпусу може в деяких випадках компенсувати сили віддачі. Дисбаланс може виникнути через неодночасне відкриття розривних мембран, і це слід враховувати при проектуванні.

Знання тривалості сил віддачі може допомогти в проектуванні додаткових опорних конструкцій для корпусів які захищаються методом скидання тиску вибуху. Тривалість силі віддачі розрахована за такою формулою, є загальною оцінкою:

tR = *дивіться в оригінальному документі* (27)

Де:

  • tR – тривалість імпульсу, секунди (с);
  • KSt – константа вибуху пилу, бар·м/с;
  • Pred.max – максимальний знижений надлишковий тиск вибуху, бар;
  • Av – геометрична площа отвору скидання тиску, в квадратних метрах (м2).

Імпульс, що передається силою віддачі, може бути наближений до прямокутного імпульсу, що дорівнює інтегральній залежності сили від часу.

Імпульс, що передається силою віддачі, орієнтовно визначається як:

IR = 0,52 FRmax × tR (28)

Де:

  • IR – імпульс, в кН·с.

6.2.6 Вакуумні вимикачі

Коли використовуються противибухові двері (багаторазові клапани скидання тиску вибуху), які після вибуху закривають отвір скидання тиску, охолодження гарячих газів може створити вакуум у корпусі, що призведе до його деформації. Щоб цього не сталося, повинні бути передбачені вакуумні вимикачі.

Неприйнятно високий вакуум можна запобігти, якщо вакуумний вимикач має розмір відповідно до формули (29), яка описує співвідношення мінімально необхідної площі всмоктування до розміру захищеного корпусу та його опору вакууму.

Asuc = *дивіться в оригінальному документі* (29)

Де:

  • Asuc – ефективна площа всмоктування, в метрах квадратний (м2);
  • Pvac – стійкість корпусу до вакууму, в мбарг;
  • V – об’єм корпусу (силосу), метри кубічні (м3).

 

Формула дійсна для:

  • Об’єм корпусу: 5 м3 ≤ V ≤ 5 000 м3;
  • Стійкість корпусу до вакууму: 25 мбарг ≤ Pvac ≤ 500 мбарг.
Вакуум в захищеній ємності

Вакуум після вибуху пилу

При вибуху пилу створюється значне підвищення температури, в разі використання багаторазових підприжинених клапанів скидання тиску вибуху, які закривають або можуть закривати отвір після скидання тиску вибуху, при зниженні температури в ємності утвориться вакуум який може пошкодити захищену ємність.

7 Маркування

Цей стандарт визначає основні вимоги до проектування та розрахунків для вибору системи захисту від вибуху пилу. Стандарт є одним із серії, що включає EN 14797 “Захисні вентильовані системи від вибухів” та EN 14460 “Устатковання вибухостійке”. Ці три стандарти разом представляють концепцію вибухозахисту методом скидання тиску вибуху. Потребується відповідне маркування для вибухозахищеного обладнання та розривних мембран скидання тиску вибуху.

Ex маркування вибухозахищеного оладнання

Маркування обладнання

Обладнання яке має сертифікацію або декларацію відповідності стандартам ATEX та вимогам Технічного Регламенту згідно Наказу КМУ №1055, табличка на обладнанні повинна мати відповідне маркування.
Приклад маркування: СЕххх Ex II 2D IIIB T200 °C Db

ex маркування обладнання

Маркування корпусу

Якщо обладнання вибухозахищене, та відповідає всім вимогам Технічного Регламенту згідно Наказу КМУ №1055, воно повинне мати відповідне маркування корпусу.

Взрывозащита систем аспирации, Захист від вибуху систем аспірації

Маркування зони

Обладнання в середині якого міститься вибухонебезпечна зона ATEX, повинно мати відповідне EX маркування, з позначенням яка саме зона знаходиться всередині корпусу та зовні корпусу (20/21/22).

Взрывозащита систем аспирации, Захист від вибуху систем аспірації

Маркування розривних мембран

Розривна мембрана є клапаном скидання тиску вибуху, та повинна мати відповідне маркування.

8 Інформація для використання

Усе обладнання для роботи з вибухонебезпечним пилом, яке  захищене від вибуху за допомогою скидання тиску вибуху, повинно супроводжуватися інструкціями, які включають:

a) Усі деталі експлуатаційних вимог;

b) Метод, використаний для розрахунку площі отвору скидання тиску вибуху;

c) Максимальний знижений надлишковий тиск вибуху Pred.max (бар);

d) Значення статичного надлишкового тиску відкриття отвору скидання тиску (розриву мембрани) Pstat (бар), визначеного для розрахунку розміру площі скидання тиску;

e) Верхня межа характеристик вибуховості пилу: Pmax (бар) та KSt (бар·м/с);

f) Інформацію про зовнішні впливи (полум’я, тиску) і безпечні відстані;

g) Повний опис процедур, яких необхідно дотримуватися після вибуху.

Крім того, інструкція з технічного обслуговування повинна містити:

h) Періодичні інспекції
Періодичні інспекційні перевірки, щоб переконатися, що здатність скидання тиску вибуху не погіршується, та відповідає оригінальній конструкції у разі вибуху.

і) Надзвичайна інспекція
Якщо стався вибух, необхідна повна перевірка обладнання. Після завершення будь-якого ремонту, до того як обладнання буде знову введено в експлуатацію, користувач зобов’язаний переконатися, що обладнання є безпечним, а запобіжні заходи щодо скидання тиску вибуху відповідають всім вимогам з експлуатації обладнання.

Додаток А
(інформаційний)
Вибухозахист пилових фільтрів

Пилові (аспіраційні) фільтри є найпоширенішим типом обладнання для відділення пилу від повітря (фільтрації пилу). Пилові фільтри зазвичай мають камери брудного та чистого повітря. Камера чистого повітря включає внутрішній об’єм фільтрувальних елементів (картриджів чи рукавів), якщо пил відділяється від повітря на зовнішній поверхні фільтра. Якщо відстань a між круглими фільтруючими елементами ≤ радіуса фільтруючих елементів, то весь об’єм який охоплюють фільтруючі елементи можна відняти від об’єму камери брудного повітря. Те саме справедливо, якщо ab, де b це ширина фільтрувального карману або картриджу для плоских фільтрувальних елементів. 

Рисунок A.1 — Варіанти розташування фільтруючих елементів (a ≤ r; a ≤ b)

Де:

  • а – відстань між двома фільтруючими елементами;
  • b – ширина карману або касети фільтру;
  • r – радіус фільтруючого елемента.

ПРИМІТКА: Ліва сторона: фільтруючі елементи рукава, касети або картриджа. Права сторона: карман, плоский мышок, касетні фільтруючі елементи або дискові фільтри.

Інструкції в цьому додатку не застосовуються до фільтрів зворотного типу, де пил відокремлюється на внутрішній стороні фільтруючих елементів.

Ключове припущення полягає в тому, що обсяг камери чистого повітря практично не містить палива (пилу). Якщо це твердження вірне, площа отвору скидання тиску (розривної мембрани) буде розрахована на об’єм камери брудного повітря та буде встановлена на камері брудного повітря. Це вимагає, щоб структурна цілісність фільтруючих елементів, які відокремлюють об’єм камери чистого повітря від об’єму камери забрудненого (каркаси фільтрів та фільтруючі елементи), зберігалася під час вибуху (тобто витримували тиск вибуху, горіння після вибуху допускається).

Якщо камера чистого повітря містить паливо у вигляді пилу, додатковий окремий отвір скидання тиску вибуху на стороні чистого повітря повинен бути розрахований на основі розрахунків для об’єму камери чистого повітря.

Бажане розташування розривної мембрани – під фільтруючими елементами. Якщо фільтруючі елементи (частково) блокують отвори скидання тиску, повністю видаліть фільтруючі елементи перед отвором або вкоротіть їх, щоб вони не виступали нижче верхньої частини отвору скидання тиску. Крім того, слід встановити загорожі, щоб фільтруючі елементи не перешкоджали процесу скидання тиску.

Відстань X між першим рядом фільтруючих елементів і розривною мембраною (див. Рисунок А.2) повинна бути такою, щоб площа проходу безпосередньо перед розривною мембраною принаймні дорівнювала площі отвору скидання тиску вибуху.

Для прикладу розрахунку співвідношення L/D для пилових фільтрів дивіться Рисунок C.8.

a) фільтрувальні елементи видалені

А Вибухозахист аспіраційних фильтрів розривними мембранами

b) Фільтрувальні елементи вкорочені

Рисунок А.2 — фільтрувальні елементи перед розривною мембраною

Де:

  • X – відстань між першим рядом фільтруючих елементів і розривною мембраною;
  • D – гідравлічний діаметр розривної мембрани.
Вибухозахист рукавного фільтру

Конструкція фільтру

В залежності від конструкції, форми та місця встановлення розривної мембрани, ми класифікуємо вибухозахист рукавних фільтрів на 11 доступних методів. Не коректний вибір місця встановлення мембрани, може не дати очікуваного результату ефективного скидання тиску вибуху. Щоб бути впевненим в безпеці вашого обладнання, довірте проектування нашим спеціалістам.

Додаток B
(інформаційний)
Вибухозахист циклонів

Для розрахунку площі скидання тиску вибуху для циклону (див. Рис. B.1) враховують весь циліндричний об’єм V1 (без вирахування повітровідвідної труби), конічний об’єм V2, а також об’єм відстійної камери. , V3.

Зазвичай отвір скидання тиску вибуху розташований у верхній частині вихідної труби для “чистого” повітря, тобто площа отвору скидання тиску дорівнює загальній площі поперечного перерізу A, труби для виходу “чистого” повітря. Для проектування скидання тиску згідно з Розділом 5, трубу для виходу “чистого” повітря слід розглядати як канал відведення вибуху довжиною LA. Якщо вихідна труба “чистого” повітря звужена всередині, використовуйте меншу площу поперечного перерізу X для розрахунку Pred.

Якщо потрібні додаткові отвори скидання тиску, їх бажано розташувати на верхній частині циклону (плечі), навколо вихідної труби “чистого” повітря.

Вибухозахист циклону

Рисунок В.1 — Циклон з відстійною камерою

Де:

  • a – вхідний отвір;
  • b – вихідний отвір.
Вибухозахист циклону розривними мембранами

Місце встановлення розривної мембрани

Для зручності вибухозахисту циклону, розривну мембрану можна встановлювати в будь якому зручному для вас місці на циклоні, але майте на увазі, що це змінює методику розрахунку співвідношення L/D як описано нижче.

Додаток C
(інформаційний)
Оцінка співвідношення L/D при розрахунку площі отворів скидання тиску для подовжених корпусів

Співвідношення довжини до діаметра (L/D) подовженого корпусу необхідне, якщо потрібно застосувати Формулу (2). Це значення L/D залежить від форми корпусу та місця встановлення розривної мембрани, і не обов’язково дорівнює фізичному значенню L/D, очевидному з конструкції корпусу.

Найгірший випадок, до якого можна застосувати Формулу (2), – це корпус з отвором скидання тиску на кінці ємності (даху), тому що полум’я може поширюватися по всій довжині корпусу, перш ніж воно звільниться через розривну мембрану. Якщо в такому випадку, наприклад корпус має циліндричну форму, значення L/D можна розрахувати безпосередньо з фізичних розмірів. Однак, якщо корпус має не просту форму або отвір скидання тиску знаходиться не на кінці ємності (даху), відповідне значення L/D можна отримати лише шляхом розрахунку на основі конструкції корпусу та максимальної відстані, на яку може поширитися полум’я всередині корпусу перед скиданням тиску, через який поширюється полум’я.

Було розроблено просту процедуру для розрахунку співвідношення L/D для будь-якої форми подовжених корпусів і для будь-якого місця положення отвору скидання тиску вибуху:

a) Оцінити максимально можливий шлях полум’я вздовж центральної осі об’єму, уздовж якого полум’я може поширюватися до верхнього краю корпусу для звільнення через розривну мембрану, H;

b) Розрахувати об’єм тієї частини корпусу, через яку може пройти полум’я, коли воно рухається по максимальному шляху, Veff2);

c) Розділіть Veff2) на H, щоб отримати ефективну площу ємності, Aeff (відношення загального вільного об’єму ємності до її висоти);

d) Розрахуйте ефективний діаметр корпусу з Aeff, Deff.

Приклади розрахунків L/D наведено на Рисунках C.1 – C.8.

ПРИМІТКА 1. Оскільки полум’я не поширюється оптимальним чином у бункерах конічної або пірамідальної форми, довжина полум’я всередині таких секцій приймається як 1/3 висоти бункеру при розрахунку H. Аналогічно, лише 1/3 об’єму бункеру враховуються під час розрахунку Veff. Зауважте, що ці фактори зазвичай не відображатимуть еквівалентні фізичні місця для обчислення H і Veff. Приклади див. C.3, C.5 та C.8.

ПРИМІТКА 2. Рисунки від C.3 до C.6 не застосовуються до фільтрів через наявність фільтруючих елементів. Для отримання додаткової інформації див. Додаток А та Рисунок C.8.

Рисунок C.1 — Циліндричний корпус із отвором скидання тиску у даху

Де:

1 – отвір скидання тиску;

a) У цьому прикладі L/D дорівнює відношенню фізичної довжини до діаметра корпусу. H дорівнює повній вертикальній висоті корпусу;

b) Veff = *дивіться в оригінальному документі*;

Veff заштрихована область на рисунку;

c) Aeff = *дивіться в оригінальному документі*;

d) Deff = *дивіться в оригінальному документі*;

e) L/D = *дивіться в оригінальному документі*.

Рисунок C.2 — Циліндричний корпус з отвором скидання тиску збоку

Де:

1 – отвір скидання тиску;

a) У цьому прикладі L/D не дорівнює фізичному відношенню довжини до діаметра корпусу. H дорівнює відстані від низа ємності до верхнього краю отвору скидання тиску, H = 4 м;

b) Veff = *дивіться в оригінальному документі*;

Veff заштрихована область на рисунку;

c) Aeff = *дивіться в оригінальному документі*;

d) Deff = *дивіться в оригінальному документі*;

e) L/D = *дивіться в оригінальному документі*.

Рисунок C.3 — Циліндричний корпус з бункером і отвором скидання тиску на даху

Де:

1 – отвір скидання тиску;

a) Оскільки полум’я не поширюється в конусі оптимальним чином, довжина полум’я всередині посудини становить 1/3 висоти конуса плюс висота циліндричної частини = 1/3 висоти конуса + висота циліндричної частини = 0,667 + 4 = 4,667 м;

b) Veff дорівнює загальному вільному об’єму корпусу, який складається з 1/3 об’єму конуса та об’єму циліндричної частини.

Об’єм циліндричної частини = *дивіться в оригінальному документі*;

1/3 об’єму бункеру = *дивіться в оригінальному документі*

Veff = 0,77 + 10,18 = 10,95 м3;

Veff заштрихована область на рисунку;

c) Aeff = *дивіться в оригінальному документі*;

d) Deff = *дивіться в оригінальному документі*;

e) L/D = *дивіться в оригінальному документі*.

Рисунок C.4 — Циліндричний корпус з бункером і отвором скидання тиску збоку

Де:

1 – отвір скидання тиску;

a) H дорівнює відстані по вертикалі від даху циліндричної частини до нижнього краю отвору скидання тиску = 4 м;

b) Veff дорівнює об’єму циліндра від даху до нижнього краю отвору скидання тиску, тобто об’єму циліндра (в випадку встановлення розривної мембрани в нижній частині циліндру).

Об’єм циліндричної частини = Veff = *дивіться в оригінальному документі*;

Veff заштрихована область на рисунку;

c) Aeff = *дивіться в оригінальному документі*;

d) Deff = *дивіться в оригінальному документі*;

e) L/D = *дивіться в оригінальному документі*.

Рисунок C.5 — Прямокутний корпус з бункером і отвором скидання тиску збоку

Де:

1 – отвір скидання тиску;

a) H дорівнює довжині полум’я всередині корпусу, яка становить 1/3 висоти бункера плюс висота прямокутної частини до верхнього краю отвору скидання тиску = 1/3 висоти бункера + висота прямокутної частини = 0,667 м + 3 м = 3,667 м;

b) Veff дорівнює 1/3 об’єму бункера плюс об’єм прямокутної ємності (до верхнього краю отвору скидання тиску);

Veff заштрихована область на рисунку;

c) Об’єм прямокутної частини = 1,8 м × 1,5 м × 3 м = 8,1 м3;

d) 1 /3 об’єму бункера = 1/3 × 2,33 = 0,777 м3;
Veff = 8,1 + 0,777 = 8,877 м3;

ПРИМІТКА. Загальну формулу для розрахунку об’єму прямокутного бункера наведено на Рисунку C.7;

e) Aeff = *дивіться в оригінальному документі*;

f) Deff = *дивіться в оригінальному документі*;

g) L/D = *дивіться в оригінальному документі*.

Рисунок C.6 — Прямокутний корпус із бункером і отвором скидання тиску збоку, близько до бункера

Де:

1 – отвір скидання тиску;

a) H дорівнює відстані по вертикалі від верху прямокутної частини до низу отвору скидання тиску. H – найдовший можливий шлях полум’я, оскільки отвір скидання тиску розташований ближче до низу бункера, ніж до верху корпусу = 4,5 м;

b) Veff дорівнює об’єму від верху прямокутної частини до низу отвору скидання тиску = 4,5 м × 1,8 м × 1,5 м = 12,15 м3

Veff заштрихована область на рисунку;

c) Aeff = *дивіться в оригінальному документі*;

d) Deff = *дивіться в оригінальному документі*;

e) L/D = *дивіться в оригінальному документі*.

Рисунок C.7 — Розрахунок об’єму прямокутного бункера

V = ha/3 × (a1 × b1 + (a1 × b1 × a2 × b2)^0,5 + a2 × b2);

Де:

  • a1 довжина низу;
  • b1 ширина низу;
  • hа – висота прямокутного бункера;
  • a2 – довжина верху;
  • b2 – ширина верху;
  • V – об’єм.

Для конічного бункера V дорівнює:

V = *дивіться в оригінальному документі*

Де:

  • D1 – діаметр низу;
  • D2 – діаметр верху.

Рисунок C.8 — Прямокутний фільтр з бункером і розривною мембраною, знизу біля бункеру

Де:

  • 1 – сторона чистого повітря;
  • 2 – сторона брудного повітря;
  • 3 – розривні мембрани.

У цьому конкретному прикладі конструкція (діаметр рукавів і відстань між ними)  фільтруючих елементів така, що верхньою частиною фільтра (охоплюючим об’ємом фільтруючих елементів) можна знехтувати при розрахунку об’єму (див. Додаток A). Тому ефективний шлях полум’я завжди буде в нижній частині фільтра.

Якщо необхідно врахувати (частину) верхнього об’єму, наприклад, через великі відстані між фільтруючими елементами (див. Додаток A), слід використовувати весь об’єм для розрахунків L/D.

Ефективний шлях полум’я:

Leff = 1,8 м

Ефективний об’єм полум’я:

Прямокутна (кубічна) частина: 1,2м × 6,2м × 2,8м = 20,83 м3

Прямокутний конічний бункер (див. Формулу під Рисунком C.7): 16,56 м3

Veff = 20,83 м3 + (16,56 м3 / 3) = 16,56 м3

Ефективна площа поперечного перерізу:

Aeff = *дивіться в оригінальному документі*

Ефективній діаметр:

Deff = *дивіться в оригінальному документі*

Ефективне співвідношення довжини до діаметру (Leff / Deff):

Leff / Deff = *дивіться в оригінальному документі*

Розрахунок показує, що площа скидання тиску вибуху повинна бути розрахована з відношенням Leff/Deff = 1. Це справедливо лише для довгих фільтрів, де отвори скидання тиску рівномірно розташовані по довжині фільтру (як показано на Рисунку C.8).

Системи вибухозахисту розривні мембрани

MyEXdesign

Обрати коректний метод розрахунку системи вибухозахисту та врахувати всі необхідні вимоги, задача не з простих. Звернітся до наших спеціалістів і ми безкоштовно зробимо за вас всі необхідні розрахунки.

Додаток D
(інформаційний)
Захист будівель

D.1 Загальне

В середині будівель може бути кілька причин вибуху, наприклад:

a) Скидання тиску вибуху у приміщення з вибухозахищеного обладнання (тобто використання розривних мембран без гасників полум’я або відвідних каналів в приміщенні);
b) Вибух в обладнанні без систем вибухозахисту;
c) Або випадок а) чи b) з подальшим вторинним вибухом у самій будівлі; або
d) Вибух, що почався безпосередньо в будівлі.

На процес вибуху в будівлях впливатиме кілька параметрів, таких як форма будівлі, наявність обладнання та конструктивних елементів, можливість розповсюдження вибуху між приміщеннями та наявність легкозаймистого пилу, що залишився на поверхнях, таких як підвіконня, труби, обладнання та підлоги, тощо. Вибух пилу може бути обмежений невеликою частиною загального об’єму. Зростання тиску може змінюватись залежно від обставин, і можна очікувати широкий діапазон навантажень на будівлю в наслідку вибуху пилу.

Якщо приміщення набагато більше за об’ємом ніж захищена ємність яка розташована в цьому приміщенні, скидання вибуху в приміщення спричинить лише незначне підвищення тиску в будівлі. Однак, якщо отвір скидання тиску знаходиться близько до стіни або даху, може виникнути високий локальний надлишковий тиск.

Якщо вибухозахищена ємність займає значний об’єм приміщення, наприклад сушарки або силоси, тиск звільнений з ємності може спричинити значний надлишковий тиск в цілому приміщенні.

Іноді обладнання, яке несе в собі небезпеку вибуху (наприклад млин), знаходиться в особливо міцних приміщеннях, яке має власний отвір скидання тиску у зовнішній стіні будівлі. В такому випадку вхідні двері повинні бути достатньо міцними, щоб витримувати очікуваний надлишковий тиск вибуху. Тоді доступ до цієї кімнати при робочому обладнанні необхідно заборонити.

Якщо будівля є вразливою до вибуху, головною вимогою є те, що вибух всередині будівлі не повинен спричинити прогресивне руйнування будівлі через зміщення несучих стін або колон. Друга вимога полягає в тому, щоб наслідки вибуху в будівлі становили дуже низькі ризик для людей поза будівлею. Обидві ці вимоги надають сильну перевагу будівлям зі сталевим каркасом з легкими панельними стінами, а не бетонним або цегляним конструкціям.

Для будівель Pred.max завжди повинен перевищувати Pstat щонайменше на 0,02 бар. Площа отвору скидання тиску вибуху повинна бути розподілена максимально симетрично та рівномірно по поверхні будівлі.

Розривні мембрани скидання тиску вибуху на будівлях повинні бути рівномірно розподілені по стінах і даху. Під час оцінки Pred.max слід подбати про те, щоб визначити найслабший структурний елемент, а також будь-яке обладнання чи інші пристрої, які можуть підтримуватися структурними елементами. Слід продумати всі елементи конструкції та опори. Наприклад, підлога та дах зазвичай не призначені для навантаження знизу. Однак легкий дах можна вважати скиданням тиску, за умов що його скидання буде безпечним і якщо лід або сніг не перешкоджають його скиданню.

D.2 Розрахунок площі скидання тиску

Рекомендована формула розрахунку площі скидання тиску для будівель така:

A = *дивіться в оригінальному документі* (D.1)

Де:

A – необхідна площа отвору скидання тиску, в метрах квадратних (м2);
Av – геометрична площа отвору скидання тиску Av = A/Ef, у метрах квадратних (м2);
E – ефективність відкриття розривної мембрани;
C – константа формули скидання тиску:

0 < KSt ≤ 100: C = 0,018 бар^0,5;
100 < KSt ≤ 200: C = 0,026 бар^0,5;
200 < KSt ≤ 300: C = 0,030 бар^0,5;

As — площа внутрішньої поверхні корпусу, у метрах квадратних (м2);

Pred.max – максимальний знижений надлишковий тиск вибуху, що розвивається у вибухозахищеному корпусі під час вибуху зі скиданням тиску, в бар. Pred.max у цьому застосуванні не повинен перевищувати надлишковий тиск 0,1 бар.

Формула розрахунку площі скидання тиску вибуху така, що немає обмежень щодо розмірів приміщення, за умови, що отвори скидання тиску не встановлена лише до одному кінця витягнутого приміщення. Отвори скидання тиску повинні бути розташовані максимально рівномірною по доступній площі стіни, але якщо отвір скидання тиску розташований на кінці витягнутого приміщення, відношення довжини до діаметра приміщення не повинно перевищувати 3. Для поперечних перерізів, відмінних від круглих або квадратних, ефективний діаметр повинен прийматися рівним 4 (Ac/Lp), де Ac – площа поперечного перерізу, перпендикулярна до поздовжньої осі простору, а Lp – периметр поперечного перерізу. Таким чином, для приміщень з отвором скидання тиску який встановлено на одному з кінців витягнутого приміщення, застосування формули розрахунку площі отвору скидання тиску обмежено таким чином:

L < *дивіться в оригінальному документі* (D.2)

Де:

L – найдовший розмір будівлі, у метрах (м);
Ac – площа поперечного перерізу, нормального до найбільшого розміру, у метрах квадратних (м2);
Lp – периметр поперечного перерізу, у метрах (м).

D.3 Розрахунок площі внутрішньої поверхні

Площа внутрішньої поверхні As – це загальна площа поверхонь по периметру будівлі, що захищається. Неконструктивні внутрішні перегородки, які не можуть витримати очікуваний надлишковий тиск вибуху, не вважаються частиною площі поверхні приміщення. Площа внутрішньої поверхні приміщення As, включає дах або стелю, стіни, підлогу та площу отворів скидання тиску вибуху та може базуватися на простих геометричних фігурах. Можно знехтувати поверхневими рифленнями, а також незначними відхиленнями від найпростіших геометричних форм. Стандартні геометричні відхилення, такі як “пило-подібні” дахи, можна «усереднити», додавши додатковий об’єм до об’єму основної частини будівлі. Слід включити внутрішню поверхню будь-яких суміжних приміщень. До таких приміщень належать суміжні приміщення, відділені перегородкою, яка не витримує очікуваного надлишкового тиску вибуху.

Площею яку займає обладнання та внутрішні конструкції слід знехтувати.

Збільшення значення Pred.max (тобто підвищення стійкості приміщення до тиску) може зменшити A або Av, тобто необхідну площу отвору скидання тиску і відповідно розмір розривної мембрани. Згідно з цим розділом значення Pred.max не повинно бути збільшено вище 0,1 бар для цілей проектування.

MyEXdesign

В нас є власне програмне забезпечення, яке гарантує якісні розрахунки систем вибухозахисту, просто зверніться до нас і ми безкоштовно зробимо для вас всі необхідні розрахунки.

Додаток E
(інформаційний)
Дефлектори

Дефлектори можуть впливати на напрям полум’я яке виходить через розривну мембрану (отвір скидання тиску), яке виникає в результаті вибуху. Можлива конструкція дефлекторної пластини та її встановлення показані на Рисунку E.1. Пластина обмежує довжину полум’я по прямій лінії навпроти отвору скидання тиску. Проведені випробування на показують, що дефлекторна пластина, розташована як показано на Рисунку Е.1, приблизно вдвічі зменшує довжину полум’я порівняно з тим, коли пластина відсутня. Необхідно визначити небезпечну зону за межами дефлектора, до якої не допускається доступ персоналу під час роботи обладнання. Дефлектор направляє полум’я вбік, тому необхідно визначити небезпечну зону в напрямі скидання полум’я, щоб уникнути пошкодження. Полум’я може проходити навколо дефлектору. Тому зону за дефлектором не можна вважати цілком безпечним.

ПРИМІТКА. Очікується, що такий тип дефлектора майже не впливає на зовнішній надлишковий тиск.

Площа дефлектору повинна бути щонайменше у три рази більша за площу отвору скидання тиску, а безпосередньо розміри дефлектору повинні бути щонайменше у 1,6 рази більше розмірів розривної мембрани. Дефлектор повиннен бути нахилений принаймні під кутом 45° до 60° до горизонталі, щоб відхилити полум’я, що викидається через розривну мембрану. Вісь, що перетинає центр отвору скидання тиску, також повинна перетинати центр дефлектора. Дефлектор повиннен бути встановлений на достатній відстані від розривної мембрани, щоб гарантувати, що дефлектор не буде перешкоджати для процесу повного відкриття розривної мембрани, тому що це спричинить збільшення максимального зниженого надлишкового тиску вибуху Pred.max всередині корпусу. Також дефлектор не можна встановлювати на занадто великій відстані від отвору скидання тиску. Відстань 1,5 D, наведена на Рисунку E.1, де D є гідравлічним діаметром отвору скидання тиску, показала себе задовільною під час реальних випробувань, але  на практиці, можливо потребуватиме змін залежно від обставин. Дефлектор повинен бути встановлений таким чином, щоб він міг витримати силу, що діє на нього під час вибуху, що скидається через розривну мембрану, яку можна розрахувати шляхом множення максимального зниженого надлишкового тиску вибуху (Pred.max) на площу пластини.

Наведені критерії проектування слід використовувати лише для об’єму корпусу до 20 м3.

Рисунок E.1 — Конструкція пластини дефлектора

Де:
1 – розривна мембрана;
2 – корпус;
3 – відстань небезпечної зони;
4 – міцно закріплена пластина дефлектора.

Дефлектор DIVEX

Існують різнотипні сучасні дефлектори, а не тільки ті які описані в даному стандарті. Ми пропонуємо сертифікований дефлектор DIVEX який допоможе змінити напрям полум'я та тиску якій скидаються з розривних мембрани.

Додаток ZA
(інформаційний)
Зв'язок між цим європейським стандартом та основними вимогами Директиви ЄС 94/9/EC

(в нашому випадку з Технічнім Регламентом обладнання та захисних систем, призначених для використання в потенційно вибухонебезпечних середовищах, затвердженого згідно Постанови Кабінету Міністрів України №1055, від 28.12.2016)

Цей європейський стандарт було підготовлено згідно з дорученням, наданим CEN Європейською комісією та Європейською асоціацією вільної торгівлі, щоб забезпечити відповідність основним вимогам Директиви Нового підходу 94/9/EC (Постановою КМУ №1055) обладнання та захисних систем, призначених для використання в потенційно вибухонебезпечних середовищах (ATEX).

Після того, як цей стандарт публікується в Офіційному журналі Європейського Союзу згідно з цією Директивою та його впроваджено як національний стандарт принаймні в одній державі-члені, відповідність положенням цього стандарту, наведеним у Таблиці ZA.1, забезпечується в межах сфери застосування цього стандарту, презумпція відповідності, відповідним Основним вимогам цієї Директиви та відповідних нормативних актів EFTA.

Таблиця ZA.1 — Відповідність між цим європейським стандартом і Директивою 94/9/ЄС (Постановою КМУ №1055)

Пункт(и)/підпункт(и)

Пункт(и)/підпункт(и)

Основні вимоги (ER)

Директиви 94/9/EC

Основні вимоги (ТР)

№1055

Квал. зауваження/Примітки

Весь документ

1.0.1 Принципи комплексного вибухозахисту

Додаток 2, р. 1 Принципи комплексної вибухобезпечності, п.п. 1.1 - 1.2

8

1.0.3 Особливі умови перевірки та обслуговування

Додаток 2, р. 1 Особливі умови перевірки та обслуговування, п.п. 1.3 - 1.4

7

1.0.5 Маркування

Додаток 2, р. 1 Маркування, п.п. 1.5

8

1.0.6 Інструкції

Додаток 2, р. 1 Інструкції, п.п. 1.6

Весь документ

1.2.1 Технологічні знання вибухозахисту для безпечної експлуатації

Додаток 2, р. 1 Проектування і виготовлення, п.п. 1.10 - 1.11

У поєднанні з EN 14797

4, 6

1.4.1 Безпечне функціонування

Додаток 2, р. 1 Небезпеки, пов’язані із впливом ззовні, п.п. 1.24

У поєднанні з EN 14797, EN 16009

1.4.2 Механічні та термічні навантаження та стійкість до впливу існуючих або передбачуваних агресивних речовин

Додаток 2, р. 1 Небезпеки, пов’язані із впливом ззовні, п.п. 1.25

У поєднанні з EN 14797

5, 6

3.0.1 Розмір захисних систем захисних систем

Додаток 2, р. 4 Додаткові вимоги до захисних систем, п. 4.1

У поєднанні з EN 14797

4,5

3.0.2 Дизайн і положення

Додаток 2, р. 4 Додаткові вимоги до захисних систем, п. 4.2

ПОПЕРЕДЖЕННЯ – Інші вимоги та інші директиви ЄС можуть бути застосовані до продуктів, які підпадають під дію цього стандарту.

Приклад обладнання захищеного від вибуху пилу, відповідно до ДСТУ EN 14491

Консультація