(Предупредительные) меры взрывозащиты

Как обеспечить взрывозащиту в случае взрыва?

Во многих случаях избежать взрывоопасных атмосфер и источников воспламенения невозможно из-за технологических ограничений или процессов, происходящих на предприятии. Поэтому необходимо принять соответствующие меры, чтобы ограничить последствия взрыва до допустимых размеров — в идеале до нуля.

Вторичная взрывозащита включает

• взрывоустойчивые конструкции,
• взрывные предохранительные клапаны (устройства сброса давления),
• системы подавления взрыва,
• методы предотвращения распространения пламени и вторичных взрывов.

Перечисленные меры в основном направлены на ограничение опасных последствий взрывов, происходящих в установках. Оборудование и системы защиты, соответствующие требованиям Директивы 94/9/EC, обычно используются как средства ограничения. Структурные меры, такие как защитные колонны, перегородки, земляные валы и т. д., также могут быть применены.

Взрывоустойчивое оборудование

Элементы установки, такие как контейнеры, сосуды и трубопроводы, сконструированы таким образом, чтобы выдерживать внутренний взрыв без разрушения. Начальное давление в элементе установки должно быть учтено, если оно отличается от нормального атмосферного давления.

В общем случае различают типы взрывоустойчивых конструкций:

• конструкции, устойчивые к максимальному избыточному давлению взрыва,
  или
• конструкции, устойчивые к пониженному избыточному давлению взрыва, связанному с его сбросом или подавлением.

Конструкция установки может быть устойчива к давлению взрыва или к ударной волне взрыва.

Сброс взрыва

В широком смысле термин «сброс взрыва» включает все средства, позволяющие в случае взрыва или его частичного распространения обеспечить кратковременное или постоянное открытие закрытой установки в направлении, не представляющем опасности, когда давление достигает значения, при котором срабатывает устройство сброса. Задача устройства сброса взрыва — гарантировать, что установка не подвергается риску взрыва, превышающего её прочность. Результатом такого действия является величина, называемая пониженным избыточным давлением взрыва.

Примеры устройств для сброса взрыва

Примерами устройств, которые могут использоваться как «устройства сброса взрыва», являются предохранительные мембраны и противовзрывные клапаны. Параметры смеси, связанные с безопасностью, должны быть определены для расчета необходимой площади сброса давления для установки. Сброс взрыва недопустим, если он может вызвать выброс веществ, опасных для людей или окружающей среды (например, выброс токсичных веществ).

Подавление взрыва

Системы подавления взрыва предотвращают достижение максимального давления взрыва путем быстрого ввода огнетушащих средств в резервуары и установки в случае взрыва. Защищаемые таким образом элементы должны быть сконструированы так, чтобы выдерживать только пониженное давление взрыва. В отличие от сброса взрыва, это обеспечивает локализацию последствий взрыва внутри резервуара. В зависимости от конструкции избыточное давление взрыва может быть снижено до 0,2 бара.

Предотвращение распространения взрывов (техническая изоляция)

Взрыв, произошедший в одной части установки, может распространиться на верхние или нижние части, где может вызвать последующие взрывы. Эффект ускорения, вызванный элементами установки или распространением по трубопроводам, может усилить его последствия. Возникшее при этом давление взрыва может быть значительно выше максимального давления при нормальных условиях и разрушить элементы установки, даже если их конструкция устойчива к давлению взрыва или ударной волне. Поэтому важно ограничить возможный взрыв отдельными частями установки. Это можно достичь путем технической изоляции, осуществляемой посредством:

• быстродействующей механической изоляции,
• гашения пламени в узких зазорах или путем подачи огнетушащего вещества,
• остановки пламени при помощи сильного встречного потока,
• водяного затвора,
• поворотных клапанов.

Описанные выше меры взрывозащиты поддерживаются в готовности, контролируются и активируются защитными, управляющими и регулирующими устройствами. В целом, устройства SSP могут использоваться для предотвращения появления взрывоопасных атмосфер или источников воспламенения, а также для ограничения вредных последствий взрыва. Потенциальные источники воспламенения, такие как горячие поверхности, могут контролироваться устройствами SSP, чтобы безопасное значение не было превышено.

Потенциальные источники воспламенения также могут быть отключены при появлении взрывоопасной атмосферы. Например, невзрывозащищённое устройство может быть отключено при срабатывании газоанализатора, если это предотвращает появление возможных источников воспламенения внутри устройства. Возникновение взрывоопасных атмосфер можно предотвратить, например, путем включения вентилятора до достижения максимально допустимой концентрации газа.

Использование устройств SSP может уменьшить размер взрывоопасных зон (Ex-зон), а также предотвратить или снизить вероятность появления опасной взрывоопасной атмосферы. Устройства SSP, в сочетании с решениями, направленными на ограничение вредных последствий взрыва, образуют защитные системы, такие как системы подавления взрыва. Проектирование и диапазон действия указанных устройств SSP, а также меры, активируемые ими, зависят от вероятности возникновения взрывоопасных атмосфер и эффективных источников воспламенения. Надежность устройств SSP, в сочетании с реализованными техническими и организационными мерами, должна обеспечивать ограничение взрывоопасности до допустимого уровня при всех условиях эксплуатации. В некоторых случаях может быть полезным объединить устройства SSP, предотвращающие источники воспламенения, с устройствами SSP, предотвращающими образование взрывоопасных атмосфер.