При повышении температуры измерения содержания пара необходимо проводить чаще.

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 34Следующая ⇒

Дополнительные проблемы могут возникнуть с веществами с высокой молекулярной массой. Для этих веществ справедливо правило: чем выше молекулярная масса, тем ниже коэффициент диффузии. Это имеет значение для газоанализаторов с диффузионным отбором пробы, в котором используются газопроницаемые огнепреградители, а также для некоторых датчиков. Эта особенность может негативно повлиять как на скорость срабатывания, так и на значение чувствительности в термокаталитических датчиках, особенно для "стойких к отравлению" исполнений.

При определении пара вследствие возможной конденсации самой пробы на датчике или в пробоотборной линии нужно иметь в виду, что датчики будут определять только газы и пары, которые не сконденсировались. Датчик не сможет обнаружить туман, находящийся в газовом канале газоанализатора или в пробоотборной линии, а также капельную влагу, образовавшуюся в результате конденсации паров, в случае, если температура газоаналитического оборудования значительно ниже температуры среды, из которой берется проба.

Если газоанализатор или пробоотборная линия загрязнены конденсатом, потому что они оказались слишком холодными, или, что еще хуже, загрязнены попавшими в них брызгами горючей жидкости, то газоанализатор будет выдавать неверные показания, которые могут привести к созданию предпосылок для опасной ситуации, до тех пор, пока загрязнение не будет полностью удалено.

4.3.2.4 Токсичность паров

Все пары (за исключением паров воды), в том числе все негорючие пары, токсичны в той или иной степени. Все горючие пары токсичны при содержании их в воздухе более низком, чем значение НКПР. Многие пары, в том числе наиболее часто встречающиеся в промышленности, токсичны при их содержании в воздухе менее 1% НКПР, когда их практически невозможно определить с помощью газоанализаторов, имеющих верхний предел диапазона измерения, меньший 100% НКПР, поэтому требуются дополнительные меры предосторожности.

Недостаток кислорода

4.4.1 Общие положения

Датчики кислорода часто входят в состав газоанализаторов горючих газов, так же как и датчики токсичных веществ. Такие кислородные датчики необходимы для работы в ограниченных пространствах и подземных угольных шахтах.

Некоторые разновидности кислородных датчиков чувствительны к перепадам давления и поэтому требуют проверки показаний на свежем воздухе и, возможно, регулировки перед каждым использованием, а также при значительном изменении высоты над уровнем моря при использовании газоанализаторов, например, при подъеме на значительную высоту или при спуске по стволу шахты.

Объемная доля кислорода в сухом воздухе составляет приблизительно 20,9%. Аварийная сигнализация, сообщающая о недостатке кислорода, обычно срабатывает в интервале от 17% до 19,5%.

При значении порога, равном объемной доле кислорода, например, 19%, сигнализация сработает при недостатке кислорода 1,9% объемной доли или когда относительный дефицит кислорода составит 10%. В некоторых обстоятельствах этого может оказаться недостаточным для защиты персонала.

Аналогично при значении порога, равном объемной доле кислорода 19,5%, сигнализация сработает при недостатке кислорода 1,4% объемной доли или когда относительный дефицит кислорода составит 7%. В определенных случаях этого также может оказаться недостаточно для защиты персонала.

Как правило, не принимается во внимание, что оператор, использующий газоанализатор горючих газов, в котором есть датчик кислорода, должен также знать возможную причину обнаруженного недостатка кислорода.

Существует три основных физических и химических механизма, которые могут вызвать недостаток кислорода. Эти механизмы описаны в 4.4.2-4.4.4, в качестве отправной точки используется приведенный выше пример с установкой порога аварийной сигнализации, равного объемной доле кислорода 19,5%.

4.4.2 Химическая реакция кислорода с образованием твердых веществ

Самым известным примером такой химической реакции является коррозия стали и других металлов. Кислород воздуха химически связывается при окислении металла. Как правило, это характерно для закрытых помещений, построенных из металла.

Когда аварийная сигнализация срабатывает при снижении содержания кислорода до объемной доли 19,5%, то условия среды по физиологическим показателям соответствуют условиям работы на высоте примерно 650 м над уровнем моря. Обычно это не представляет опасности для здоровья технического персонала.

4.4.3 Химическая реакция кислорода с образованием газообразных продуктов реакции

Подобная химическая реакция в большинстве случаев является следствием дыхания, действия аэробных бактерий (но не является следствием анаэробного процесса) или полного сгорания. Уменьшение объемной доли кислорода на 1,4%, необходимое для срабатывания сигнализации, может сопровождаться увеличением содержания диоксида углерода примерно на 0,8%, что не представляет значительной опасности при кратковременном воздействии и не приведет к каким-либо краткосрочным или долгосрочным последствиям для здоровья человека.

Однако, если недостаток кислорода явился результатом неполного сгорания, например, древесины, бумаги, угля, нефти и т.д., то даже после того, как дым рассеялся, среда с объемной долей оставшегося кислорода 19,5% может оказаться смертельно опасной из-за присутствия в ней оксида углерода, образующего при неполном сгорании одновременно с диоксидом углерода, с содержанием оксида углерода 0,2% (2000 млн ) и более.

При горении пластмасс, например ПВХ, полиуретана и т.д., среда станет сильно токсичной вследствие дополнительного выделения таких продуктов сгорания, как хлористый водород и синильная кислота.

4.4.4 Разбавление воздуха путем замещения его другим газом или паром

Примечание - Определение концентрации какого-либо газа путем контроля уменьшения объемной доли кислорода рекомендуется проводить только при строго контролируемых условиях, в противном случае прибегать к этому методу не рекомендуется.

Недостаток объемной доли кислорода 1,4%, который требуется, чтобы сработала сигнализация, может быть вызван увеличением объемной доли другого газа или пара на 7%. Таким образом, необходимо выяснить, какой именно газ или пар вызвал недостаток кислорода. Существует несколько различных ситуаций:

a) если причиной недостатка кислорода является разбавление одним из инертных газов такими, как азот, аргон, гелий, неон или водяной пар, то увеличение объемной доли инертного газа на 7% совершенно безопасно. Этот случай подобен ситуации, описанной в 4.4.2.

Примечание - В некоторых помещениях специально снижается содержание кислорода до 12% или 15% разбавлением воздуха инертным газом. Этот метод используется для снижения риска возникновения пожара. Такие помещения могут быть посещаемы обслуживающим персоналом. В этом случае при использовании переносных газоанализаторов необходимо установить для них соответствующий порог срабатывания сигнализации. Для доступа в помещения с пониженным содержанием кислорода требуется специальное медицинское обследование персонала;

b) если газом, вызвавшим недостаток кислорода, является водород, метан (природный газ) или этан, среда может оставаться безопасной для дыхания в течение непродолжительного времени, но при этом содержание горючего газа превысит НКПР, и, следовательно, среда станет взрывоопасной. Однако при наличии датчика горючих газов или же кислородного датчика аварийный сигнал поступит прежде, чем ситуация станет опасной;

c) если газом, вызвавшим недостаток кислорода, является ацетилен, этилен, циклопропан, пропан, сжиженный нефтяной газ или бутан, то технический персонал сможет выжить в такой среде только в течение нескольких секунд. Но при этом содержание горючих газов превысит НКПР, и при наличии датчика горючих газов сработает аварийная сигнализация;

d) если газом, вызвавшим недостаток кислорода, является диоксид углерода, то человек почти сразу же потеряет сознание. Любой другой газ или пар, поступивший в атмосферу с объемной долей 7% и вызвавший недостаток кислорода, делает атмосферу смертельно опасной, приводящей к быстрой гибели персонала.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ! Ни в коем случае нельзя использовать кислородные датчики для оценки объемной доли , замещающего кислород в атмосфере!

Это может привести к возникновению очень опасной ситуации. Уверенность в том, что срабатывание сигнализации недостатка кислорода вызвано появлением диоксида углерода, может привести к летальному исходу. Это вызвано различием ситуации, описанной в 4.4.3, когда кислород воздуха связывается химической реакцией и сигнализация срабатывает при объемной доле приблизительно 0,8%, и образованием при анаэробных процессах. В данном пункте описана ситуация, при которой поступает в среду без связывания кислорода, например, при производстве пива или вина или в анаэробном осадке в колодцах. В подобных случаях та же сигнализация не сработает, пока объемная доля не достигнет 7%.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ! Дополнительной опасностью в такой ситуации является то, что ряд кислородных датчиков выдает завышенные показания при высоком содержании !

Если рассматривать приведенный выше пример, то это означает, что показания газоанализатора по каналу измерения будут выше, чем действительное содержание , и сигнализация недостатка кислорода при значении порога, равном объемной доле 19,5%, сработает при объемной доле , значительно превышающей 7% (и, следовательно, более опасной).

Специальные применения

4.5.1 Контроль содержания газов как средство уменьшения риска возникновения взрыва

Газоанализаторы при грамотных действиях персонала представляют собой средство для уменьшения вероятности возникновения взрыва путем устранения источника взрыва (например, выключения невзрывозащищенного оборудования, которое может быть расположено во взрывоопасной атмосфере) или снижения содержания горючего газа до концентрации меньшей, чем 25% НКПР. Надлежащее использование газоанализаторов и средств вентиляции позволяет установить электрическое и механическое невзрывозащищенное оборудование в зонах, где возможно появление горючих газов.

4.5.1.1 Общие положения

Функции безопасности, которые обеспечиваются при использовании газоанализаторов, и последующие действия:

1) выключение любого невзрывозащищенного оборудования при превышении установленного порога аварийной сигнализации;

2) увеличение расхода вентиляционного воздуха (увеличение уровня вентиляции) для предотвращения ситуации, когда содержание горючего газа превысит 25% НКПР;

3) выдачу сигнала на выключение оборудования в систему безопасности, если обнаружение горючего газа свидетельствует о потере герметичности оборудования.

Пороговое значение включения аварийной сигнализации должно быть установлено меньшим или равным 20% НКПР.

Во всех случаях при содержании горючего газа большем, чем 20% НКПР, должна срабатывать звуковая и световая сигнализация.

Индикация малых концентраций горючего газа (как с использованием предварительной сигнализации, так и без нее) должна использоваться для следующих действий:

- для начала поиска неисправностей и начала ремонтных работ;

- для включения системы вентиляции или увеличения уровня уже включенной системы вентиляции, в целях избежать выключения невзрывозащищенного оборудования;

- выключение процессов, которые могут привести к серьезным утечкам и срабатыванию аварийной сигнализации.

Газоанализаторы, используемые для определения горючих газов, должны соответствовать требованиям IEC 60079-29-1 или IEC 60079-29-4.

Примечание - Если в газоанализаторах не используется предварительная сигнализация, то информация о малых концентрациях горючих газов должна регистрироваться по отсчетному устройству газоанализатора.

4.5.1.2 Уровень вентиляции

Естественная и искусственная вентиляция выполняет следующие функции:

а) увеличение скорости растворения и рассеивания горючего газа за пределы опасной зоны;

б) исключение ситуации, при которой взрывоопасная смесь в зоне присутствует постоянно; это влияет на классификацию взрывоопасной зоны.

Считается, что для достижения требуемого уровня безопасности необходимо, чтобы при максимальном уровне вентиляции содержание горючего газа в любом случае не превышало 25% НКПР. Использование газоанализаторов при этом не обязательно, но рекомендуется для того, чтобы гарантировать высокий уровень безопасности при выходе системы вентиляции из строя.

Если уровень вентиляции недостаточен, то для выполнения требований безопасности необходимо одновременное использование, как системы вентиляции, так и газоанализаторов, а также необходимо выполнять рекомендации, изложенные ниже.

Любой расход вентиляционного воздуха должен сравниваться с ожидаемой интенсивностью утечки горючего газа при разных условиях эксплуатации оборудования. Относительное сравнение расхода вентиляционного воздуха и интенсивности утечки горючего газа будет определять то, как должны взаимодействовать газоаналитическое оборудование и система вентиляции.

Руководство по установке и определению эффективности вентиляции содержится в IEC 60079-10-1.

4.5.1.3 Применение газоанализаторов в зонах с высоким уровнем вентиляции

В зонах с высоким уровнем вентиляции в случае с основной защитой от накопления горючего газа является высокий расход вентиляционного воздуха. Расход вентиляционного воздуха рассчитывается таким образом, чтобы в вентилируемой зоне содержание горючего газа (или пара горючей жидкости) не превышало 25% НКПР.

Расход вентиляционного воздуха устанавливается из расчета максимальной ожидаемой утечки.

В зонах с высоким уровнем вентиляции газоанализаторы горючих газов представляют собой вспомогательное средство защиты на случай выхода системы вентиляции из строя.

Если система вентиляции вышла из строя (аварийная ситуация) требуется выключение всего невзрывозащищенного оборудования, которое может служить источником взрыва.

4.5.1.4 Применение газоанализаторов в зонах со средним уровнем вентиляции

Если максимальная интенсивность утечки не может быть предварительно установлена, то при расчете требуемого расхода вентиляционного воздуха необходимо руководствоваться ожидаемой интенсивностью утечки. При этом в вентилируемой зоне необходимо контролировать, чтобы содержание горючих газов и паров не превысило 25% НКПР. Нельзя исключать такого случая, когда интенсивность утечки может превысить расчетное значение, в этом случае вентиляция не может сама по себе обеспечить соответствующий уровень безопасности.

При выборе минимального расхода вентиляционного воздуха и при выборе мест размещения вентиляционного оборудования должна приниматься во внимание необходимость исключения возможности накопления горючего газа в углах и за стенками оборудования.

В зонах со средним уровнем вентиляции газоанализаторы в сочетании с системой вентиляции обеспечивают дополнительный уровень защиты опасной зоны и должны рассматриваться как основная часть системы безопасности. Газоанализаторы должны обеспечивать увеличение расхода вентиляционного воздуха при содержании горючего газа меньшем или близком к 20% НКПР. Если увеличение расхода вентиляционного воздуха не может уменьшить содержание горючего газа, то необходимо обеспечить включение аварийной сигнализации и выключение всего невзрывозащищенного оборудования.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации увеличение расхода вентиляционного воздуха необходимо обеспечить при достижении содержания горючего газа порога включения предварительной сигнализации, установленного в диапазоне от 5 до 20% НКПР.

Если один из этих элементов системы безопасности выйдет из строя (газоанализатор или система вентиляции), должен быть выдан сигнал "отказ оборудования". Оборудование, которое может служить источником воспламенения, может быть оставлено во включенном состоянии еще некоторое непродолжительное время, если немедленное или автоматическое его выключение может привести к возникновению еще более опасной ситуации при условии, что приняты меры к проведению ремонтных и других работ для восстановления нормальной эксплуатации оборудования.

4.5.1.5 Применение газоанализаторов в зонах с низким уровнем вентиляции

Если расход вентиляционного воздуха, который обеспечивает система вентиляции, не может предотвратить увеличение концентрации горючего газа до 25% НКПР, то уровень вентиляции считается низким. В зонах с низким уровнем вентиляции разбавление воздуха может быть таким незначительным, что потребуется пересмотреть классификацию опасной зоны (например, установить 1-й класс зоны вместо 2-й). Для того чтобы использовать в этих зонах оборудование с повышенной надежностью против взрыва, необходимо обеспечить проведение постоянного и непрерывного контроля содержания горючих газов при помощи стационарных газоанализаторов.

В зонах с низким уровнем вентиляции, система вентиляции и газоанализаторы представляют собой средство обеспечения безопасности. Уровни сигнализации и действия, которые необходимо предпринимать в том или ином случае (увеличение расхода вентилируемого воздуха, отключение невзрывозащищенного оборудования) должны быть такими, как указано в 4.5.1.4.

4.5.1.6 Применение газоанализаторов в вентилируемых зонах с рециркуляцией

Уменьшение притока наружного воздуха (расход наружного вентиляционного воздуха меньше требуемого расхода вентиляционного воздуха) применяется там, где используется вентиляция с рециркуляцией воздуха, содержащегося внутри помещения (зоны). Для использования вентиляции с рециркуляцией необходимо выполнение следующих условий:

1) вентилируемая зона непрерывно контролируется при помощи газоанализаторов горючих газов;

2) содержание горючих газов контролируется в возвращаемом в помещение воздухе на входе в вентиляционную систему;

3) расход вентиляционного воздуха не уменьшается при использовании системы рециркуляции;

4) газоаналитическая система останавливает рециркуляцию при содержании горючего газа меньшем или близком к 20% НКПР и одновременно увеличивает расход наружного вентиляционного воздуха;

5) расход наружного вентиляционного воздуха обеспечивает поддержание концентрации горючего газа меньшей, чем 25% НКПР;

6) при содержании горючего газа меньшем или близком к 20% НКПР невзрывозащищенное оборудование должно быть выключено;

7) при выходе из строя вентиляционной системы в систему безопасности должен быть выдан сигнал "отказ вентиляции", при этом выключение невзрывозащищенного оборудования не является обязательным, если приняты меры к восстановлению работоспособности системы вентиляции и газоаналитическая система работает нормально.

4.5.2 Разрешение на проведение работ в опасной зоне при отсутствии газа в рабочей среде

4.5.2.1 Общие положения

Оборудование, эксплуатируемое в опасной зоне и имеющее соответствующий вид и уровень взрывозащиты, требуется периодически останавливать для проведения технического обслуживания и ремонта. Для проведения подобного рода работ требуется получение разрешения на проведение работ при отсутствии газа в рабочей среде. Эти работы могут быть проведены в опасной зоне с использованием дополнительного оборудования для определения горючих газов и должны выполняться подготовленным персоналом.

Примечание - для подобного рода работ могут применяться портативные (носимые), переносные и стационарные газоанализаторы.

Для проведения работ, связанных с техническим обслуживанием и ремонтом оборудования и выполняемых в опасной зоне, допускается применять любые портативные приборы или оборудование, которые могут служить источником воспламенения (за исключением оборудования электродуговой сварки). Условиями использования подобного рода оборудования являются:

- проведение инструктажа персонала в соответствии с выданным разрешением на проведение работ в опасной зоне при отсутствии газа в рабочей среде;

- при работе используются газоанализаторы горючих газов;

- контроль содержания горючих газов осуществляется обученным персоналом.

Дополнительное оборудование, используемое для контроля содержания горючих газов в опасной зоне, где проводятся работы, должно соответствовать IEC 60079-0 и IEC 60079-29-1 и должно быть предназначено для определения именно тех горючих газов и паров, которые могут присутствовать в опасной зоне.

4.5.2.2 Порядок действий

Дополнительное газоаналитическое оборудование, используемое для контроля содержания горючих газов в опасной зоне, где проводятся работы, в месте и во времени, которые указаны в разрешении на проведение работ, должно быть предназначено и отградуировано для определения именно тех горючих газов и паров, которые могут присутствовать в зоне проведения работ в течение времени, указанного в разрешении на проведение работ.

Условием для проведения технического обслуживания и ремонта взрывозащищенного оборудования в опасной зоне, при котором временно отключаются все или отдельные виды его защиты должно быть выполнение следующих действий:

а) до начала работ в соответствии с полученным разрешением для всех переносных, носимых (портативных) газоанализаторов должна быть выполнена проверка работоспособности с использованием поверочных (контрольных) газовых смесей, содержащих известную концентрацию горючего газа;

б) штатными средствами контроля должно быть установлено отсутствие горючих газов по всей территории зоны проведения работ;

в) для непрерывного подтверждения отсутствия горючих газов контроль их содержания должен осуществляться непрерывно;

г) обслуживание и использование газоанализаторов должно осуществляться только специально обученным персоналом;

д) в течение всего времени проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту должны быть приняты дополнительные и адекватные меры, которые обеспечивают уверенность в том, что персонал в случае возникновения чрезвычайной ситуации при обнаружении горючего газа способен правильно выполнить свои обязанности.

До получения разрешения на проведение работ в зоне, свободной от газа, должны быть успешно выполнены действия по пунктам а) и б), для того, чтобы удостовериться, что зона работ действительно свободна от газа. Эти действия должны быть успешно выполнены до того, как будут временно отключены все или отдельные виды защиты и до того, как на оборудование, которое может служить источником взрыва, будет получено разрешение на внос его в опасную зону.

4.5.3 Контроль забора воздуха

В тех случаях, когда требуется чтобы в вентилируемом воздухе отсутствовали горючие газы и пары, например, в воздухе, нагнетаемом в помещение или для двигателя внутреннего сгорания, расположенного в зоне, в которой могут содержаться взрывоопасные газы, необходимо контролировать взрывоопасные концентрации горючих газов при помощи газоанализаторов, установленных на воздухозаборе. В этом случае при обнаружении горючих газов необходимо выполнить следующие действия:

1) закрыть задвижки и выключить электрическое питание вентилятора при необходимости;

2) остановить технологический процесс для того, чтобы прекратить распространение горючего газа и подготовить оборудование к обесточиванию;

3) обесточить систему электроснабжения невзрывозащищенного оборудования и инструментов.

Примечание - Требуется быть осторожным при установке газоанализаторов горючих газов в воздуховоды или иные места с турбулентным потоком воздуха. Подобное оборудование должно быть специально спроектировано, проверено и быть специально предназначено для определения малых уровней загазованности в условиях турбулентных потоков воздуха. Только в этом случае можно быть уверенным в том, что вышеупомянутые действия будут выполнены, когда в вентиляционную систему попадут горючие газы и пары.

Помещения и оболочки, расположенные в зоне 1 или 2 и использующие взрывозащиту вида "p" - "заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением p", должны соответствовать требованиям IEC 60079-13. Источники чистого воздуха, используемые для нагнетания избыточного давления в такие помещения и оболочки, должны контролироваться на предмет обнаружения горючих газов и паров.

Дата добавления: 2018-09-23; просмотров: 627; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!