Zagrożenie pożarowe i wybuchowe obiektów i terenów

przyrost ciśnienia w pomieszczeniu spowodowany przez wybuch z udziałem substancji
nie będących jednorodnymi palnymi gazami lub parami o cząsteczkach zbudowanych z
atomów węgla, wodoru, tlenu, azotu i chlorowców:

gdzie:

m

max

– maksymalna masa substancji palnych, tworzących mieszaninę wybuchową, jaka może

się wydzielić w rozpatrywanym pomieszczeniu, kg

q

SP

– ciepło spalania, J/kg

P

0

– ciśnienie atmosferyczne normalne, równe 101325 Pa

ρ

P

– gęstość powietrza w temperaturze T, kg/m3

c

P

– ciepło właściwe powietrza, równe 1.01*103 J/kg*K

T –

temperatura pomieszczenia w normalnych warunkach pracy, K

W – współczynnik przebiegu reakcji wybuchu,
V -

objętość przestrzeni powietrznej pomieszczenia, m3

Parowanie cieczy z rozlewiska

W pomieszczeniach, w których może dojść do wycieku i parowania cieczy z rozlewiska, lub

tam gdzie występują otwarte powierzchnie parowania, masę wydzielających się par m [kg]

można określić, wykorzystując wzór:

gdzie:

F – powierzchnia parowania cieczy (m2)

T – przewidywany maksymalny czas wydzielania się par (s)

M – masa cząsteczkowa cieczy (g/mol)

K – współczynnik parowania określany na podstawie tabeli

PS – prężność pary nasyconej w temperaturze pomieszczenia t [°C], obliczona na podstawie

wzoru Antoine`a

T

c

V

W

P

q

m

P

P

P

sp

*

*

*

*

*

*

0

max







M

P

K

F

m

S

















9

10

Wentylacja awaryjna

W pomieszczeniach, w których występuje wentylacja awaryjna samoczynnie uruchamiana,
której odciągi powietrza znajdują się w pobliżu miejsca przewidywanego wydzielania się par
lub gazów masę m przyjmowaną do obliczenia przyrostu ciśnienia można zmniejszyć k-
krotnie

Gdzie:

n – liczba wymian powietrza w pomieszczeniu przy (działaniu wentylacji awaryjnej [1/s]

τ – przewidywany czas wydzielania się gazów









n

k

1

Strefa 1

Strefa 2

Strefa 0

Strefa 1

Strefa 2

Strefa 0

Strefa 0

Strefa 1

Strefa 2

Strefa 0

Strefa 1

Strefa 2

Przykłady stref

Zbiornik do magazynowania cieczy palnej, ze stałym dachem, bez wewnętrznego dachu
pływającego, usytuowany w terenie otwartym.

Stały mieszalnik procesowy, usytuowany wewnątrz budynku, będący stale otwarty z
powodów eksploatacyjnych. Ciecze są wpuszczane do mieszalnika i wypuszczane z niego
przez rury całkowicie spawane, połączone kołnierzami z mieszalnikiem.

Strefa 1

Strefa 2

Strefa 0

Ściek

a

c

b

Powierzchnia
cieczy

Strefa 1

Strefa 2

Nie w skali

Strefa 0

Spływ poniżej poziomu ziemi

Ciecz procesowa

Poziom ziemi

Pompa przemysłowa budowy normalnej, montowana na poziomie ziemi, usytuowana

wewnątrz budynku, pompująca ciecz palną.

Strefa 1

Strefa 2

Źródło emisji (uszczelka pompy)

Kanał

Nie w skali

c

a

Poziom ziemi

b

Strefa 21

Strefa 22

Strefa 20

Ocena stopnia wentylacji i jej wpływu na przestrzeń zagrożoną

Hipotetyczna objętość atmosfery potencjalnie wybuchowej Vz

f – sprawność wentylacji od f=1 (sytuacja idealna), do f=5 (utrudniony przepływ powietrza)

dG/dt)max – maksymalny strumień masy substancji emitowanej ze źródła [kg/s]
LEL – dolna granica wybuchowości [kg/m3]

k – współczynnik bezpieczeństwa stosowany do LEL

k = 0,25 (emisja ciągła i pierwszy stopień emisji)

k = 0,5 (drugi stopień emisji)

T – temperatura otoczenia [K]
C – liczba wymian świeżego powietrza [1/s]
Objętość Vz to przestrzeń, poza którą średnie stężenie gazu palnego lub pray palnej będzie
wynosić 0,25 lub 0,5 LEL (DGW) w zależności od przyjętego współczynnika bezpieczeństwa

Stopień wentylacji

 stopień wysoki (VH) - kiedy objętość Vz jest bardzo mała lub nawet pomijalna. Przy

działającej wentylacji źródło emisji może być uważane za nie wytwarzające atmosfery
wybuchowej, tj. otaczająca przestrzeń nie jest zagrożona. Jednak blisko źródła emisji
będzie atmosfera wybuchowa o pomijalnie małym zasięgu

 stopień średni (VM) – wentylacja wpływa na rozpraszanie emitowanego gazu

palnego lub pary palnej. Czas potrzebny do rozproszenia atmosfery wybuchowej po
zatrzymaniu emisji powinien być taki, że będą spełnione kryteria strefy 1 lub strefy 2
w zależności od źródła emisji. Objętość Vz często będzie mniejsza niż objętość danej
przestrzeni zamkniętej. W tym przypadku można przyjąć zaklasyfikowanie tylko
części zamkniętej przestrzeni jako zagrożonej.

 stopień niski (VL) – objętość Vz często będzie zbliżona do objętości przestrzeni

zamkniętej lub większa.

Oszacowanie czasu zalegania atmosfery wybuchowej t

Czas (t), po którym średnie stężenie spada po zatrzymaniu emisji od wartości początkowej

X

0

do k-krotnej wartości LEL (DGW)

X

0

– początkowe stężenie (w tych samych jednostkach co LEL [% lub kg/m3]), w praktyce

przyjmuje się z X0 stężenia powyżej LEL

C

T

LEL

k

dt

dG

f

V

z

1

293

)

/

(

max











0

ln

X

k

LEL

C

f

t







Dyspozycyjność (dostępność) wentylacji

- dobra –wentylacja prawie zawsze

- dostateczna – wentylacja w czasie normalnej pracy. Przerwy są dopuszczalne pod

warunkiem ich rzadkiego występowania i w krótkich okresach

- słaba – wentylacja, która nie spełnia wymagań dotyczących wentylacji dostatecznej

lub dobrej, lecz nie dopuszcza się występowania przerw o długich okresach

*NE – zasięg nieznaczny