В.4.3 Оценка уровня вентиляции
В.4.3.1 Общие положения
Постоянная утечка обычно соответствует зоне класса 0, утечка первой степени - зоне класса 1, а утечка второй степени - зоне класса 2. Однако такое соответствие не является строгим из-за наличия вентиляции.
В некоторых случаях уровень и готовность вентиляции могут быть так высоки, что взрывоопасные зоны отсутствуют. И наоборот, уровень вентиляции может быть настолько низким, что зону необходимо относить к более низкому классу (то есть взрывоопасная зона относится к классу 1 при источнике утечки второй степени). Это происходит, например, в случаях, когда уровень вентиляции настолько низкий, что взрывоопасная смесь продолжает существовать и рассеивается очень медленно после устранения источника утечки горючего газа или пара. Таким образом, присутствие взрывоопасной смеси продолжается дольше, чем предполагалось для данной степени утечки.
Расчетное значение гипотетического объема используется для определения уровня вентиляции: высокий, средний или низкий.
В.4.3.2 Вентиляция высокого уровня (ВВ)
Уровень вентиляции может рассматриваться как высокий (ВВ) только тогда, когда при оценке последствий взрыва установлено, что размеры потенциального повреждения в результате внезапного повышения температуры и/или давления при воспламенении взрывоопасной смеси в объеме, равном , ничтожно малы. При оценке последствий взрыва следует также учитывать вторичные эффекты (например, дальнейшие утечки горючих веществ).
Указанные выше условия обычно выполняются, когда меньше 0,1 м3. В этой ситуации объем опасной зоны может считаться равным .
На практике высокий уровень вентиляции можно обеспечить только в следующих случаях: местными системами искусственной вентиляции вблизи источника; в небольших закрытых зонах; при очень небольшой утечке в зонах больших размеров. Во-первых, большинство закрытых зон содержат много источников утечки. В то же время иметь множество небольших взрывоопасных зон в помещениях, классифицированных как взрывобезопасные, не рекомендуется. Во-вторых, при утечках, которые характерны для классификации зон, естественная вентиляция часто бывает недостаточной даже на открытом воздухе. В третьих, нерационально интенсивно проветривать средствами искусственной вентиляции большие помещения.
Примечание - Если расчет выполняется на основе искусственной вентиляции, необходимо учитывать, как устроена вентиляция, поскольку часто преобладающая часть вентиляционного воздушного потока направлена от источника утечки и разбавление происходит на удалении от потенциальных источников воспламенения, например, как в случае применения местных систем вытяжной вентиляции или когда вентиляционный поток поступает в относительно небольшую по размерам оболочку (корпус газоанализатора).
В.4.3.3 Вентиляция низкого уровня (ВН)
Уровень вентиляции следует рассматривать как низкий (ВН), если превышает . Уровень ВН на открытых пространствах практически не встречается, за исключением случаев наличия преград воздушному потоку, например в ямах.
В.4.3.4 Вентиляция среднего уровня (ВС)
Если уровень вентиляции не высокий (ВВ) и не низкий (ВН), то это средний уровень вентиляции (ВС). Обычно в этом случае близок или равен . Уровень ВС должен воздействовать на рассеивание утечки горючего газа или пара. Время рассеивания взрывоопасной смеси после устранения утечки должно быть таким, чтобы выполнялись условия зоны класса 1 или 2 в зависимости от того, является ли степень утечки первой или второй. Допускаемое время рассеивания зависит от ожидаемой частоты утечки и длительности каждой утечки. Объем часто бывает меньше объема закрытой зоны. В этом случае допускается классифицировать как взрывоопасную только часть закрытой зоны. В ряде случаев, в зависимости от размеров закрытой зоны, объем может быть таким же, как объем закрытой зоны. Тогда всю закрытую зону классифицируют как взрывоопасную.
В наружных установках, за исключением случаев, когда очень мал или когда имеются значительные препятствия для воздушного потока, уровень вентиляции должен рассматриваться как средний (ВС).
В.5 Готовность вентиляции
Готовность вентиляции оказывает влияние на образование и присутствие взрывоопасной смеси. Поэтому готовность вентиляции также должна учитываться при определении класса зоны.
По готовности вентиляцию разделяют на три уровня (см. примеры в приложении С):
- хорошая - вентиляция присутствует постоянно;
- средняя - вентиляция присутствует при нормальных условиях эксплуатации. Допускаются ее перерывы при условии, что они редкие и кратковременные;
- плохая - вентиляция, не отвечающая требованиям первого и второго уровня готовности, при этом длительные ее перерывы не предполагаются.
Если готовность не отвечает требованиям даже третьего уровня, то такая вентиляция не может рассматриваться как вентиляция, влияющая на класс взрывоопасной зоны.
Готовность при естественной вентиляции
Для наружных условий оценка вентиляции основывается на предполагаемой минимальной скорости ветра 0,5 м/с, которая существует практически постоянно. В этом случае готовность вентиляции является хорошей.
Готовность при искусственной вентиляции
При оценке готовности искусственной вентиляции необходимо принимать во внимание надежность оборудования и готовность, например, аварийных вентиляторов. Хорошая готовность обеспечивается, если при авариях автоматически включаются запасные вентиляторы. Однако, если предусмотрены средства предотвращения утечки горючего вещества при выходе из строя вентилятора (например, посредством автоматической остановки технологического процесса), то классификацию вентиляции, установленную для работающих вентиляторов, менять не требуется, то есть готовность можно считать хорошей.
В.6 Практические указания
Связь между параметрами вентиляции и классом взрывоопасной зоны для утечек различной степени показана в таблице В.1. Примеры расчетов параметров, необходимых для установления класса зоны, приведены в В.7.
Таблица В.1 - Уровень вентиляция и класс взрывоопасной зоны
Степень утечки | Уровень вентиляции | ||||||
ВВ | ВС | ВН | |||||
при готовности | |||||||
хорошей | средней | плохой | хорошей | средней | плохой | Хорошей, средней или плохой | |
| Постоянная (непрерывная) | (Зона класса 0 ПМ) | (Зона класса 0 ПМ) | (Зона класса 0 ПМ) | Зона класса 0 | Зона класса 0+ | Зона класса 0+ | Зона класса 0 |
Взрывобезопасная | Зона класса 2 | Зона класса 1 | Зона класса 2 | Зона класса 1 | |||
| Первая степень | (Зона класса 1 ПМ) | (Зона класса 1 ПМ) | (Зона класса 1 ПМ) | Зона класса 1 | Зона класса 1+ | Зона класса 1+ | Зона класса 1 или 0 |
| Взрывобезопасная | Зона класса 2 | Зона класса 2 | Зона класса 2 | Зона класса 2 | |||
Вторая степень | (Зона класса 2 ПМ) | (Зона класса 2 ПМ) | Зона класса 2 | Зона класса 2 | Зона класса 2 | Зона класса 2 | Зона класса 1 (возможно зона класса 0 |
| Взрывобезопасная | Взрывобезопасная | ||||||
| Примечание - Знак "+" означает, что зона низкого класса (например, класса 0) окружена зоной более высокого класса. | |||||||
| Символы 0 ПМ, 1 ПМ и 2 ПМ означают, что из-за наличия источника утечки зоны классов 0, 1 и 2 существуют, но они имеют пренебрежимо малые размеры. Зона класса 2, создаваемая источником утечки второй степени, может превышать зону для источника утечки первой степени или источника непрерывной утечки; в этом случае необходимо принять большее расстояние. Зону класса 0 принимают в случае, если вентиляция настолько слабая и утечка такова, что взрывоопасная смесь присутствует практически постоянно (то есть приближение к условиям отсутствия вентиляции). | |||||||
Таблица В.2 - Методика суммирования множественных утечек в помещении объемом
Степень утечки | Действия, которые необходимо выполнить в отношении |
| Непрерывная | Сложить все значения для и полученную сумму использовать в формулах (В.2)-(В.6) |
| Первая | В соответствии с таблицей В.3 сложить требуемое число самых высоких значений и полученную сумму использовать в формулах (В.2)-(В.6) |
| Вторая | Взять только самое высокое единичное значение и использовать это значение в формулах (В.2)-(В.6) |
| Примечание - Итоговое значение для каждого действия из таблицы В.2 должно применяться к таблице В.1. Нет необходимости суммировать разные степени утечки. | |
Таблица В.3 - Методика суммирования множественных утечек первой степени
Число утечек первой степени | Число утечек первой степени, которое должно учитываться в соответствии с таблицей В.2 |
1 | 1 |
2 | 2 |
От 3 до 5 | 3 |
" 6 " 9 | 4 |
" 10 " 13 | 5 |
" 14 " 18 | 6 |
" 19 " 23 | 7 |
" 24 " 27 | 8 |
" 28 " 33 | 9 |
" 34 " 39 | 10 |
" 40 " 45 | 11 |
" 45 " 51 | 12 |
В.7. Расчеты уровня вентиляции
Примечания:
1 Значения НКПР, используемые в данных примерах, приведены только для иллюстрации; они могут не соответствовать IEC 60079-20.
2 В примерах 
100%.
100%. Расчет N 1
Характеристика утечки:
| Горючее вещество | Пары толуола |
| Молекулярная масса толуола | 92,14 (кг/кмоль) |
| Источник утечки | Фланец |
| Нижний концентрационный предел воспламенения (НКПР) | 0,046 кг/м3 (1,2% об.) |
| Степень утечки | Постоянная (непрерывная) |
Коэффициент безопасности  | 0,25 |
Интенсивность утечки  | 2,8·10-10 кг/с |
Характеристика вентиляции:
Закрытое помещение:
Кратность воздухообмена  | 1/ч (2,8·10-4/с) |
Коэффициент эффективности рассеивания взрывоопасной смеси  | 5 |
Температура окружающей среды  | 20 °С (293 К) |
Температурный коэффициент ( К) | 1 |
Объем помещения,  | 10x15x6 м |
Минимальный объемный расход свежего воздуха
м3/с. Гипотетический объем :
м3. Время существования взрывоопасной смеси в данном примере не рассчитывают, т.к. его не применяют для оценки постоянной утечки.
Заключение