Примечание - В некоторых химически неустойчивых веществах, например в ацетилене и этиленоксиде, могут происходить экзотермические реакции даже при отсутствии кислорода, что эквивалентно верхнему концентрационному пределу воспламенения, равному 100%.
Пределы воспламенения изменяются в зависимости от давления и температуры. Как правило, концентрационные пределы воспламенения расширяются с увеличением давления и температуры. В смесях горючих веществ с кислородом пределы воспламенения значительно превышают такие пределы для горючих веществ в смеси с воздухом.
Если температура поверхности горючей жидкости превышает температуру самовоспламенения, то это может вызвать образование взрывоопасной среды (см. 6.2.2.2). Туманы горючих жидкостей способны образовывать взрывоопасные среды при температурах ниже нижней температуры самовоспламенения жидкости.
Пределы воспламенения для разных типов пыли не имеют такой значимости, как для газов и паров. Облака пыли, как правило, отличаются неоднородностью. Концентрация пыли может значительно колебаться в зависимости от отложения и дисперсии пыли в окружающей среде. Необходимо учесть возможность образования взрывоопасных сред при наличии отложений горючей пыли.
5.2.4 Количество взрывоопасной среды
Оценка присутствия взрывоопасной среды в опасных количествах зависит от потенциальных поражающих факторов взрыва (см. 5.4).
5.3 Определение присутствия активных источников воспламенения
5.3.1 Общие положения
Для определения присутствия активных источников воспламенения должно быть проведено сравнение воспламеняющей способности источника воспламенения с характеристиками воспламенения горючего вещества (см. 4.3), а также проведена оценка вероятности появления активных источников воспламенения с учетом тех источников воспламенения, которые могут возникнуть, например, в результате мероприятий по техническому обслуживанию или очистке.
Примечание - Могут быть использованы защитные меры для нейтрализации источников воспламенения (см. 6.4).
При невозможности оценки вероятности появления активного источника воспламенения необходимо исходить из предположения о постоянном присутствии такого источника.
Источники воспламенения следует классифицировать по вероятности их появления следующим образом:
a) источники воспламенения, которые могут возникать постоянно или часто;
b) источники воспламенения, которые могут возникать в редких случаях;
c) источники воспламенения, которые могут возникать лишь в очень редких случаях.
Применительно к применяемому оборудованию, защитным системам и компонентам данная классификация должна считаться эквивалентной:
d) источникам воспламенения, которые могут возникать при нормальном режиме эксплуатации;
e) источникам воспламенения, которые могут возникать исключительно в результате неисправностей;
f) источникам воспламенения, которые могут возникать исключительно в результате редких неисправностей.
Различные источники воспламенения рассматриваются в 5.3.2-5.3.14.
5.3.2 Нагретые поверхности
Если взрывоопасная среда входит в контакт с нагретой поверхностью, может произойти воспламенение. Не только нагретая поверхность сама по себе может выступать как источник воспламенения, но и слой пыли или горючее твердое вещество, находящееся во взаимодействии с горячей поверхностью и воспламеняемое горячей поверхностью, может также действовать как источник воспламенения для взрывоопасной среды.
Способность нагретой поверхности вызывать воспламенение зависит от типа и концентрации конкретного горючего вещества в смеси с воздухом. Эта способность становится больше с увеличением температуры и площади поверхности. Кроме того, температура, которая вызывает воспламенение, зависит от размера и формы нагретого тела, градиента концентрации горючего вещества вблизи поверхности, а также материала поверхности. Таким образом, например, среда с содержанием горючего газа или паров в достаточно больших нагретых объемах (приблизительно 1 л или более) может быть воспламенена от поверхности с температурой ниже температуры воспламенения, полученной при измерениях согласно [2] или другими эквивалентными методами. С другой стороны, для воспламенения от нагретых тел с выпуклыми, а не вогнутыми поверхностями, необходима более высокая температура поверхности; минимальная температура воспламенения увеличивается, например, для сфер или труб по мере уменьшения их диаметра. Когда взрывоопасная среда соприкасается с нагретыми поверхностями, то для воспламенения может потребоваться более высокая температура вследствие непродолжительного времени соприкосновения.
Если взрывоопасная среда остается в соприкосновении с нагретой поверхностью на относительно долгое время, то могут произойти предварительные реакции, например "холодное пламя", при этом могут образоваться продукты разложения более легко воспламеняемые, чем исходные горючие вещества.
В дополнение к легко распознаваемым нагретым поверхностям, таким как радиаторы, сушильные шкафы, нагревательные спирали и т.д., процессы механической и машинной обработки также могут привести к возникновению опасных температур. Эти процессы также включают оборудование, системы защиты и компоненты, которые преобразовывают механическую энергию в тепловую, то есть все виды фрикционных сцеплений и тормозов. Кроме того, все движущиеся части могут стать источниками воспламенения, если они не были достаточно смазаны. Движущиеся плотно прилегающие части, попадание инородных тел или смещение осей может также привести к трению, которое, в свою очередь, может привести к возникновению высоких температур поверхности, в некоторых случаях - весьма быстро.
Необходимо также учесть повышение температур вследствие химических реакций (например, со смазочными материалами и чистящими растворителями).
Виды опасностей воспламенения при сварке и резке - по 5.3.3.
Технические предупредительные и защитные меры в отношении опасностей воспламенения от нагретых поверхностей - по 6.4.2.
5.3.3 Пламя, горячие газы, горячие частицы
Появление пламени связано с реакциями горения при температурах свыше 1000 °С. Горячие газы образуются в результате реакций, а когда в пламени присутствуют пыль и/или сажа, то появляются раскаленные твердые частицы. Пламя, его продукты от высокотемпературных реакций или нагретые до высокой температуры газы могут воспламенять взрывоопасную среду. Пламя, даже малое, является наиболее активным источником воспламенения.
Если взрывоопасная среда присутствует как внутри, так и снаружи оборудования, защитной системы или компонента, либо в смежных частях установки, и если воспламенение происходит в одном из них, пламя может распространяться на другие места через отверстия, например через вентиляционные каналы. Для предотвращения распространения пламени требуются специально разработанные защитные средства (см. 6.5.5).
Наплавленные валики сварных швов, которые появляются при сварке или резке металла, это искры с очень большой поверхностью, и поэтому являются наиболее активными источниками воспламенения.
Технические предупредительные и защитные меры в отношении опасностей воспламенения от пламени и горячих газов - по 6.4.3.
5.3.4 Искры, образованные механическим путем
В результате процессов трения, соударения или истирания, таких как дробление, частицы могут отделяться от твердых материалов и нагреваться до высоких температур вследствие преобразования энергии, используемой в процессе дробления. Если эти частицы состоят из окисляемых веществ, например железо или сталь, они могут подвергнуться процессу окисления, таким образом достигая еще более высоких температур. Эти частицы (искры) могут воспламенять горючие газы и пары, а также определенные пылевоздушные смеси (особенно смеси металлической пыли с воздухом). В отложениях пыли искрами может быть вызвано тление, что может быть источником воспламенения взрывоопасной среды.
Попадание посторонних материалов в оборудование, систем защиты и компоненты, например твердых предметов, следует рассматривать и учитывать как одну из причин искрения.
Трение даже между черными металлами и между определенными видами керамики может образовать зоны высокой температуры и искры, аналогичные искрению при дроблении или шлифовке. Они могут вызвать воспламенение взрывоопасных сред.
Соударения при наличии ржавчины и легких металлов (например алюминия и магния) и их сплавов могут инициировать термитную реакцию, которая может вызвать воспламенение взрывоопасных сред.
Легкие металлы титан и цирконий также могут образовывать воспламеняющие искры при соударении или трении с любым достаточно твердым материалом, даже при отсутствии ржавчины.
Виды опасностей воспламенения при сварке и резке - см. 5.3.3.
Технические предупредительные и защитные меры в отношении опасностей воспламенения от искр, образованных механическим путем, - см. 6.4.4.
5.3.5 Электрическое оборудование
В электрическом оборудовании источниками воспламенения могут являться электрические искры и нагретые поверхности (см. 5.3.2). Электрические искры могут быть вызваны, например:
a) замыканием и размыканием электрических цепей;
b) ослабленными контактами;
c) блуждающими токами (см. 5.3.6).
Необходимо учесть, что сверхнизкое напряжение СНН (ELV), например менее 50 В, предназначенное для защиты персонала от поражения электрическим током, не является мерой для обеспечения взрывозащиты. При низких напряжениях, тем не менее, может выделяться достаточное количество энергии для воспламенения взрывоопасной среды.
Технические предупредительные и защитные меры в отношении опасностей воспламенения от электрического оборудования - см. 6.4.5.
5.3.6 Блуждающие электрические токи, катодная защита от коррозии
Блуждающие токи могут протекать в электрических проводящих системах или частях систем, например: