Опасность взрыва связана с материалами и веществами, которые используются или являются выбросами оборудования, систем защиты и компонентов, а также с материалами, применяемыми при изготовлении оборудования, систем защиты и компонентов. Некоторые из этих материалов и веществ могут гореть в воздушной среде. Эти процессы часто сопровождаются выделением значительного количества тепла и могут сопровождаться повышением давления и выбросом опасных горючих веществ. В отличие от обычного горения, взрыв является самоподдерживающимся распространением зоны реакции (пламени) во взрывоопасной среде.
Легковоспламеняющимися и/или горючими следует считать вещества, способные сформировать взрывоопасную среду, если изучение их свойств показало, что в смеси с воздухом они способны к самоподдерживающемуся распространению пламени.
Эта потенциальная опасность, связанная с взрывоопасной средой, возникает при появлении активного источника воспламенения.
Характеристики взрывобезопасности веществ перечислены в 4.2, 4.3 и 4.4. Они могут быть получены путем лабораторных испытаний, а в отдельных случаях - расчетным путем. Полученные характеристики взрывобезопасности используются для идентификации различных видов опасностей.
Необходимо учесть, что эти характеристики взрывобезопасности не являются физическими константами, но зависят, например, от методов, используемых для их измерения. К тому же, для пыли установленные данные по взрывобезопасности предназначены только для общей информации, поскольку эти величины зависят от размеров и формы частиц, содержания влаги и присутствия примесей даже в минимальных концентрациях. В особых случаях применения следует проверять образцы пыли, присутствующей в оборудовании, и использовать полученные данные при идентификации опасностей.
4.2 Характеристики горения
Поскольку в данном контексте потенциальную опасность представляет не само горючее вещество, а его взаимодействие или смешивание с воздухом, то должны быть определены характеристики смеси горючего вещества с воздухом. Эти характеристики дают информацию о поведении вещества при горении и показывают, способно ли вещество спровоцировать горение или взрыв. Соответствующими характеристиками, например, являются:
a) температура вспышки;
b) концентрационные пределы диапазона воспламенения: нижний концентрационный предел воспламенений - НКПВ (LEL), верхний концентрационный предел воспламенения - ВКПВ (UEL);
c) предельная концентрация кислорода - ПКК (LOC).
4.3 Характеристики воспламенения
Устойчивость взрывоопасной среды к воспламенению определяется такими характеристиками, как:
a) минимальная энергия воспламенения;
b) температура воспламенения взрывоопасной среды;
c) минимальная температура воспламенения слоя пыли.
4.4 Характеристики взрыва
Взрывоопасная среда после воспламенения характеризуется такими характеристиками, как:
a) максимальное давление взрыва (
);
); b) максимальная скорость нарастания давления взрыва [
];
]; c) безопасный экспериментальный максимальный зазор БЭМЗ (MESG).
5 Элементы оценки риска
5.1 Общие положения
Оценку риска всегда следует осуществлять для каждой отдельной опасности в соответствии с ГОСТ ЕН 1050. Оценка риска включает в себя следующие элементы, основанные на требованиях данного стандарта:
a) идентификацию опасностей, в том числе на основании данных по взрывобезопасности, приведенных в разделе 4, путем оценки воспламеняемости и горючести веществ;
b) определение количества и вероятности возникновения взрывоопасной среды (см. 5.2);
c) определение присутствия или вероятности появления источников воспламенения, способных вызвать воспламенение взрывоопасной среды (см. 5.3);
d) определение потенциальных поражающих факторов взрыва (см. 5.4);
e) определение риска;
f) технические предупредительные и защитные меры по снижению рисков (см. раздел 6).
Должен быть принят комплексный подход, особенно в отношении сложного оборудования, систем защиты и компонентов, производственных установок, состоящих из отдельных сборочных единиц, и, прежде всего, в отношении многокомпонентных установок. При этом оценка риска должна учитывать опасности воспламенения, исходящие:
1) от оборудования, систем защиты и компонентов;
2) от взаимного влияния между оборудованием, системами защиты, компонентами и веществами;
3) от конкретных технологических процессов, протекающих в оборудовании, системах защиты и компонентах;
4) от взаимного влияния между отдельными процессами, протекающими в различных частях оборудования, систем защиты и компонентов;
5) от окружающей среды, соприкасающейся с оборудованием, системами защиты и компонентами, а также от вероятного взаимодействия процессов, осуществляемых в непосредственной близости.
5.2 Определение количества и вероятности возникновения взрывоопасной среды
5.2.1 Общие положения
Возникновение опасной взрывоопасной среды зависит от следующих факторов:
a) наличия горючих веществ;
b) степени дисперсности горючего вещества (например, газов, паров, тумана, пыли);
c) концентрации горючего вещества в воздухе в пределах диапазона воспламенения;
d) количества взрывоопасной среды, достаточной для нанесения травм или повреждений в результате воспламенения.
При оценке вероятности возникновения опасной взрывоопасной среды необходимо учесть возможное образование взрывоопасной среды в результате химических реакций, пиролиза и биологических процессов.
Если невозможно оценить вероятность возникновения опасной взрывоопасной среды, то необходимо исходить из предположения о постоянном присутствии такой взрывоопасной среды, кроме тех случаев, когда имеется устройство, достоверно контролирующее концентрацию горючего вещества в воздухе.
Примечание - Из практических соображений целесообразнее классифицировать внутреннее пространство оборудования, систем защиты и компонентов, а также их окружение по зонам, которые устанавливаются на основании вероятности возникновения опасной взрывоопасной среды (см. 6.3).
5.2.2 Степень дисперсности горючих веществ
Газы и пары имеют достаточно высокую степень дисперсности для образования взрывоопасной среды. Вероятность образования взрывоопасной среды туманом или пылью возникает при размере капель в тумане или размере твердых частиц в пыли менее 1 мм.
Примечание - Различные туманы и пыли, которые встречаются повсеместно в практике, имеют размеры капель и твердых частиц от 0,001 до 0,1 мм.
5.2.3 Концентрация горючих веществ
Взрыв может произойти, если концентрация дисперсного горючего вещества в воздухе достигает или превышает нижний концентрационный предел воспламенения. Взрыв не произойдет, если концентрация превышает верхний концентрационный предел воспламенения.