ГОСТ 31438.1-2011 (EN 1127-1:2007) Взрывоопасные среды. Взрывозащита и предотвращение взрыва. Часть 1. Основополагающая концепция и методология (с Поправками)
5.3 Определение присутствия активных источников воспламенения
5.3.1 Общие положения
Для определения присутствия активных источников воспламенения должно быть проведено сравнение воспламеняющей способности источника воспламенения с характеристиками воспламенения горючего вещества (см. 4.3), а также проведена оценка вероятности появления активных источников воспламенения с учетом тех источников воспламенения, которые могут возникнуть, например, в результате мероприятий по техническому обслуживанию или очистке.
Примечание - Могут быть использованы защитные меры для нейтрализации источников воспламенения (см. 6.4).
При невозможности оценки вероятности появления активного источника воспламенения необходимо исходить из предположения о постоянном присутствии такого источника.
Источники воспламенения следует классифицировать по вероятности их появления следующим образом:
a) источники воспламенения, которые могут возникать постоянно или часто;
b) источники воспламенения, которые могут возникать в редких случаях;
c) источники воспламенения, которые могут возникать лишь в очень редких случаях.
Применительно к применяемому оборудованию, защитным системам и компонентам данная классификация должна считаться эквивалентной:
d) источникам воспламенения, которые могут возникать при нормальном режиме эксплуатации;
e) источникам воспламенения, которые могут возникать исключительно в результате неисправностей;
f) источникам воспламенения, которые могут возникать исключительно в результате редких неисправностей.
Различные источники воспламенения рассматриваются в 5.3.2-5.3.14.
5.3.2 Нагретые поверхности
Если взрывоопасная среда входит в контакт с нагретой поверхностью, может произойти воспламенение. Не только нагретая поверхность сама по себе может выступать как источник воспламенения, но и слой пыли или горючее твердое вещество, находящееся во взаимодействии с горячей поверхностью и воспламеняемое горячей поверхностью, может также действовать как источник воспламенения для взрывоопасной среды.
Способность нагретой поверхности вызывать воспламенение зависит от типа и концентрации конкретного горючего вещества в смеси с воздухом. Эта способность становится больше с увеличением температуры и площади поверхности. Кроме того, температура, которая вызывает воспламенение, зависит от размера и формы нагретого тела, градиента концентрации горючего вещества вблизи поверхности, а также материала поверхности. Таким образом, например, среда с содержанием горючего газа или паров в достаточно больших нагретых объемах (приблизительно 1 л или более) может быть воспламенена от поверхности с температурой ниже температуры воспламенения, полученной при измерениях согласно [2] или другими эквивалентными методами. С другой стороны, для воспламенения от нагретых тел с выпуклыми, а не вогнутыми поверхностями, необходима более высокая температура поверхности; минимальная температура воспламенения увеличивается, например, для сфер или труб по мере уменьшения их диаметра. Когда взрывоопасная среда соприкасается с нагретыми поверхностями, то для воспламенения может потребоваться более высокая температура вследствие непродолжительного времени соприкосновения.
Если взрывоопасная среда остается в соприкосновении с нагретой поверхностью на относительно долгое время, то могут произойти предварительные реакции, например "холодное пламя", при этом могут образоваться продукты разложения более легко воспламеняемые, чем исходные горючие вещества.
В дополнение к легко распознаваемым нагретым поверхностям, таким как радиаторы, сушильные шкафы, нагревательные спирали и т.д., процессы механической и машинной обработки также могут привести к возникновению опасных температур. Эти процессы также включают оборудование, системы защиты и компоненты, которые преобразовывают механическую энергию в тепловую, то есть все виды фрикционных сцеплений и тормозов. Кроме того, все движущиеся части могут стать источниками воспламенения, если они не были достаточно смазаны. Движущиеся плотно прилегающие части, попадание инородных тел или смещение осей может также привести к трению, которое, в свою очередь, может привести к возникновению высоких температур поверхности, в некоторых случаях - весьма быстро.
Необходимо также учесть повышение температур вследствие химических реакций (например, со смазочными материалами и чистящими растворителями).
Виды опасностей воспламенения при сварке и резке - по 5.3.3.
Технические предупредительные и защитные меры в отношении опасностей воспламенения от нагретых поверхностей - по 6.4.2.
5.3.3 Пламя, горячие газы, горячие частицы
Появление пламени связано с реакциями горения при температурах свыше 1000 °С. Горячие газы образуются в результате реакций, а когда в пламени присутствуют пыль и/или сажа, то появляются раскаленные твердые частицы. Пламя, его продукты от высокотемпературных реакций или нагретые до высокой температуры газы могут воспламенять взрывоопасную среду. Пламя, даже малое, является наиболее активным источником воспламенения.
Если взрывоопасная среда присутствует как внутри, так и снаружи оборудования, защитной системы или компонента, либо в смежных частях установки, и если воспламенение происходит в одном из них, пламя может распространяться на другие места через отверстия, например через вентиляционные каналы. Для предотвращения распространения пламени требуются специально разработанные защитные средства (см. 6.5.5).
Наплавленные валики сварных швов, которые появляются при сварке или резке металла, это искры с очень большой поверхностью, и поэтому являются наиболее активными источниками воспламенения.
Технические предупредительные и защитные меры в отношении опасностей воспламенения от пламени и горячих газов - по 6.4.3.
5.3.4 Искры, образованные механическим путем
В результате процессов трения, соударения или истирания, таких как дробление, частицы могут отделяться от твердых материалов и нагреваться до высоких температур вследствие преобразования энергии, используемой в процессе дробления. Если эти частицы состоят из окисляемых веществ, например железо или сталь, они могут подвергнуться процессу окисления, таким образом достигая еще более высоких температур. Эти частицы (искры) могут воспламенять горючие газы и пары, а также определенные пылевоздушные смеси (особенно смеси металлической пыли с воздухом). В отложениях пыли искрами может быть вызвано тление, что может быть источником воспламенения взрывоопасной среды.