ГОСТ 31610.32-1-2015/IEC/TS 60079-32-1:2013 Взрывоопасные среды. Часть 32-1. Электростатика. Опасные проявления. Руководство

     7.1 Общие положения

7.1.1 Образование взрывоопасной среды

Примечание - Основная информация о воспламеняемости и зажигаемости газообразной среды дана в приложении C.

При многих операциях с огнеопасными жидкостями их пары участвуют в образовании взрывоопасной среды. Признаком образования взрывоопасной среды при определенном процессе служит температура вспышки, наименьшая температура поверхности жидкости, при которой наступает образование взрывоопасной среды. Однако, из-за погрешностей измерения и в связи с тем, что условия испытаний при определении температуры вспышки отличаются от реальных промышленных условий, а также в связи с трудностями установления температуры поверхности жидкостей (а не в ее объеме), благоразумно предположить, что взрывоопасная среда может существовать, даже когда температура жидкости ниже температуры вспышки, что приводит к необходимости обеспечения запаса безопасности. Запас безопасности зависит от точности сведений о температуре, о составе жидкости и т.д. В хорошо контролируемых условиях запас обеспечивается в 5°C для чистых жидкостей и по меньшей мере в 11°C для смесей.

Там, где резервуары подвергаются воздействию прямого солнечного света, и температура жидкости не отслеживается, следует считать, что взрывоопасная среда может присутствовать при обращении с жидкостями с температурой вспышки до 60°C. В местности с жарким климатом в резервуарах, подвергающихся воздействию прямого солнечного света, взрывоопасная среда может образоваться даже при обращении с жидкостями с температурой вспышки свыше 60°C.

При обращении с жидкостью при температуре, которая значительно выше ее температуры вспышки, смесь может быть сверхбогатой (т.е. невоспламеняемой). Однако фактическая смесь в верхних слоях над жидкостью может оказаться не насыщенной и может быть взрывоопасной. Поэтому необходимо предположить, что смесь взрывоопасна, если обратное не показано. Следовательно, для жидкостей с низкой температурой вспышки на присутствие сверхбогатой атмосферы вообще нельзя положиться как на единственную меру обеспечения безопасности.

При некоторых обстоятельствах образование взрывоопасной среды обусловлено не свойствами основной жидкости, с которой обращаются, а из-за летучей жидкости или из-за паров, оставшихся от предыдущих операций на том же самом оборудовании, или из-за операций, проводившихся непосредственно перед данной операцией. Посторонние пары, например, могут проявиться при погрузке жидкости с высокой температурой вспышки (например, дизельное топливо) в танк, в котором до этого была жидкость с низкой температурой вспышки (например, бензин). Высока доля пожаров, связанных с таким порядком загрузки железнодорожных и автоцистерн.

7.1.2 Чувствительность к зажиганию и ограничение области применения

Чувствительность взрывоопасных смесей к электростатическому зажиганию зависит от концентрации и минимальной энергии зажигания (МЭЗ - см. С.6) горючих веществ и материалов. Полезное эмпирическое правило состоит в том, что оптимальная по условиям зажигания концентрация взрывоопасной смеси приблизительно соответствует удвоенному значению нижнего предела воспламенения. Из-за зависимости от концентрации смесь из вещества с высоким значением МЭЗ при оптимальной концентрации может быть более чувствительной к зажиганию, чем смесь из вещества с низким значением МЭЗ, но с концентрацией паров вблизи пределов диапазона воспламенения.

Для смеси с воздухом насыщенных паров горючей жидкости оптимальная для зажигания концентрация достигается при температурах примерно от 10°C до 20°C выше температуры вспышки. Горючие жидкости со средней летучестью образуют наиболее легко воспламеняемые смеси при обычных значениях температуры воздуха. К таким жидкостям относятся толуол (температура вспышки 6°C), пропил ацетат (температура вспышки 10°C) и ацетонитрил (температура вспышки 2°C).

Общие рекомендации, данные в этой главе, направлены на предупреждение зажигания при оптимальной концентрации паров жидкостей с МЭЗ не менее 0,2 мДж. Они, таким образом, применимы к оптимальным смесям с воздухом паров наиболее часто встречающихся горючих жидкостей, таких как растворители парафинового ряда и ароматические растворители, углеводородные горючие и многие органические растворители (см. значения МЭЗ в таблице C.2). При обычной температуре окружающей среды при обращении с жидкостями средней летучести, упомянутыми выше, запас безопасности минимален. При таких операциях должны соблюдаться все рекомендованные меры безопасности.

Хотя горючие жидкости не классифицируют по группам взрывоопасности смесей паров с воздухом по значениям МЭЗ (см. приложение C.6), меры защиты при обращении с большинством жидкостей, смесь паров которых с воздухом относят к подгруппе взрывоопасности IIA, подобны вышеупомянутым здесь для паров жидкостей с МЭЗ не менее 0,2 мДж. Однако, при обращении с жидкостями, смесь паров которых с воздухом более чувствительна к зажиганию, могут требоваться дополнительные меры защиты. Такая ситуация возникнет, например, с взрывоопасными смесями горючих паров с воздухом при обращении с жидкостями с МЭЗ менее 0,2 мДж (подгруппы взрывоопасности IIB и IIC) или со смесями, обогащенными кислородом. Хотя общие положения не предназначены для этих более чувствительных сред, для нескольких определенных операций рекомендации даны. Такие дополнительные рекомендации для более чувствительных сред отражены в тексте.

7.1.3 Механизмы электризации

Жидкости могут электризоваться в пограничном слое при перемещении относительно твердых или жидких не смешивающихся фаз. При распылении жидкостей также может образоваться сильно наэлектризованный туман, распыл или брызги. Дальнейшие подробности процессов электризации и накопления заряда в жидкости представлены в приложениях от A.1.3 до A.1.7 (электризация) и A.2.2 (накопление).

7.1.4 Накопление заряда и классификация проводимости

Уровень накопления заряда в определенной жидкости, а следовательно и возможность опасных проявлений статического электричества, существенно зависят от ее электропроводности и диэлектрической постоянной (относительной диэлектрической постоянной), . Чтобы описать возможные опасные проявления статического электричества и соответствующие средства защиты от них, жидкости проклассифицированы по их проводимости следующим образом:

Для жидкостей с относительной диэлектрической постоянной около 2 (например, для углеводородов) эта классификация принимает вид:

Жидкостями с низкой проводимостью считаются жидкости с относительной диэлектрической постоянной, которая существенно больше двух, а также жидкости с неизвестной диэлектрической постоянной, если их проводимость не более 100 пСм/м. Значение 10000 пСм/м остается верхней границей средней проводимости.

Примечание - Проводимость 100 пСм/м считают достаточной для случая, когда относительная диэлектрическая постоянная неизвестна, потому что у немногих жидкостей с низкой проводимостью, если таковые вообще имеются, относительная диэлектрическая постоянная существенно выше, чем 4.

Опасные уровни накопления заряда обычно свойственны жидкостям с низкой проводимостью. Однако такое может произойти и с жидкостями со средней или высокой проводимостью в процессах, при которых образуется туман или брызги, при транспортировании жидкости со средней проводимостью по изолирующим трубам или во время операций смешивания двух фаз.

Вообще, у полярных растворителей, таких как спирты, кетоны и вода высокая проводимость, в то время как у насыщенных углеводородных жидкостей и очищенных жидкостей ароматического ряда проводимость низкая. Значения проводимости и времени релаксации для ряда жидкостей представлены в таблице 7.

Примечание 1 - Более полный перечень жидкостей и значений относительной диэлектрической постоянной дан в NFPA-77.

Примечание 2 - У биотоплив и других смешанных углеводородов может быть широкий диапазон проводимости в зависимости от их состава.