Download - Opasnost od požara i eksplozije
![Page 1: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/1.jpg)
Opasnost od požara i eksplozije
zapaljivesmjese
zapaljivesmjese
eksplozivnesmjese
zapaljiveatmosfere
ekslpozivneatmosfere
zapaljiveatmosfere
PROTUEKSPLOZIJSKA ZAŠTITA ELEKTRIČNIH UREĐAJA
protueksplozijska izvedba omogućuje korištenje električnih uređaja u eksplozivnoj atmosferi
u rudnicima zapaljivi plin (pretežno metan) i ugljena prašina
eksplozija metana uzvitlavanje ugljene prašine eksplozija ugljene prašine
zapaljivi medij + zrak (kisik) u stanovitom omjeru = ekspozivna atmosfera
u naftnom rudarstvu zapaljivi plinovi, i pare zapaljivih tekućina
![Page 2: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/2.jpg)
I. podzemni rudnici
II. sva ostala mjesta (industrija)
u rudnicima -
zemni plin (metan),
vlaga,
direktni kontakt s uređajima
mehanička oštećenja,
ugljena prašina,
na ostalim mjestima -
plinovi - svi osim inertnih
vlaga
kontakt s uređajima
mehanička oštećenja
prašine - metalne, ugljene, brašna, puderi, plastičnih materijala, …..
pare - zapaljivih tekućina
kostrukcijski propisi i standardi
instalacijski propisi
propisi za održavanje
za opremu postoje, na državnoj i međunarodnoj razini
područja PEX zaštite
![Page 3: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/3.jpg)
Zapaljive i eksplozivne atmosfere
zapaljive - gorivi medij + zrak (kisik) eksplozivne - (gorivi medij + zrak) u stanovitom omjeru
Eksplozivne atmosfere
agregatna stanja zapaljivog medija - plin, para, prašina
određeni volumenski omjeri (koncentracija)tlak
temperatura
eksplozivna atmosfera samo ako
eksplozija samo ako
postoji eksplozivna atmosferadostatna temperatura uzročnika (nužno)
dostatna energija uzročnika
BUKTANJE - trenutno izgaranje na
rubnim granicama eksplozivnosti
EKSPLOZIJA - trenutno izgaranje
unutar granica eksplozivnosti
lančanom reakcijom gorenja
DETONACIJA - trenutno izgaranje uz veliko
povećanje tlaka i koncentracije medija
![Page 4: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/4.jpg)
EKSPLOZIJA POD ATMOSFERSKIM UVJETIMA
temperatura : - 25 do + 60 °C tlak: oko 1013 hPa
izgaranje gorivog ostatkalančanom reakcijom
paljenje
razvojlančanereakcijegorenja
pojavauzročnikapaljenja
indukciono vrijeme(karakterizira početakprocesa eksplozije)
vremenski tok procesa eksplozije
![Page 5: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/5.jpg)
temperaturu od min. temperature paljenja smjese(prijeko potreban uvijet)
energiju >od min. energije paljenja smjese
uzročnik inicijalnog paljenja
za paljenje eksplozije uzročnik mora imati toplinsku energiju dostatnu zaodržavanje potrebnog toplinskog intenziteta duže od indukcionog vremena
eksplozivna smjesa
![Page 6: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/6.jpg)
Eksplozivne atmosfere zraka i plina
do eksplozije dolazi samo ako je Eu> EpminTu od Tp
Tu - temperatura uzročnika paljenja Tp - temperatura paljenja atmosfereEu - energija uzročnika paljenjaEp - minimalna energija paljenja atmosfere
apsolutnanula
krutina tekućina para plin
taljen jeskrutn javanje
T kr T talj Tpl T v T p
plam ište ključanje paljen je
temperature i agregatna stanja zapaljive materije
![Page 7: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/7.jpg)
područjeeksplozivnosti područje eksplozivnosti
-
gge
dge
1:15
![Page 8: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/8.jpg)
tlakpovećava razmak imeđu dge i gge
(izrazito povisuju gge)
temperaturapovaćava razmak između dge i gge
(izrazitije povisuju gge)
![Page 9: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/9.jpg)
Eksplozivne atmosfere para zapaljivih tekućina
tekućine --20 do +40C0,85 do 1,1 bar
mediji u tekućem stanju unutar
za T od Tpl nema isparavanja nema ekspozivne atmosfere
za T ili = Tpl isparavanje (ovisno o parcialnom tlaku) ekspozivna atmosfera
ko
nc
en
tra
cij
a p
ar e
(p
rop
an
)
![Page 10: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/10.jpg)
< 38
38 - 55
> 55
VDE
pri normalnim atmosferskim prilikama isparavaju mogu stvoriti ekspl. atmos. (EA)
samo zagrijane tekućina na temperaturu izmad Tpl isparavaju stvaraju EA
pri normalnim atmosferskim prilikama ne isparavaju izuzetno stvaraju EA
![Page 11: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/11.jpg)
Eksplozivne atmosfere uzvitlane prašine i zraka
uzvitlane zapaljive prašine - kao pare zapaljivih tekućina
latentna opasnost nataložena prašina - tinjanje (temperatura tinjanja) uzvitlavanje prašine ....
tri grupe prašina: metalne, organskog porijekla i ugljeneT (°C)E (J)
paljenje tinjanjem pri temperaturi
T od Tti
Tti - temperatura tinjanja
Tti - temperatura zagrijanevodoravne površine prikojoj nastaje samoza-paljenje 5 mm nataloženogsloja prašine
![Page 12: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/12.jpg)
Fizikalna svojstva eksplozije
Uvjeti nastanka eksplozije
ako jedt
dq
dt
dq 21 moguć lančani proces eksplozija
ako jedt
dq
dt
dq 21 nema lančanog procesa nema eksplozije
To
eksplozivnasmjesa
temperatureuzročnikpaljenja
Q u
Tu
temperatura
v
energija
brzina kretanjauzročnika(molekule)
utječe na dq2/dt
d q 1 dq2
brzina predajetoplinske energijeuzročnika paljenja
eksplozivnoj atmosferizagrijavanje
brzina odvođenjatoplinske energije
eksplozivnomatmosferom
hlađenje
ulančavanje prigušenjeulančavanja
![Page 13: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/13.jpg)
temperatura uzročnika
brzina predaje toplineovisi o E (aktivirajućojkinetičkoj energiji)
T1
pri istoj temperaturi brzina > za < aktivirajućukinetičku energiju
oTTkdt
dq 2
2
brzina odvođenja topline (smjesom)
k2 - konstanta (karakterizira odvođenje topline smjesom)T - temperatura uzročnikaTo - temperatura eksplozivne smjese temperatura
smjese
sporije odvođenjelakše paljenje
bržeodvođenjetežepaljenje
određuje intenzitetodvođenja
![Page 14: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/14.jpg)
mogućnost pojave inicijalnog paljenja
temperaturesmjesa (okoline) TO
karakte
ristik
e
odvođenja
toplin
e smjesom
karakteristika predajetopline smjesi
nema paljenja
granične temperatureuzročnika TU
TOI - paljenje za TU < TA i TU > TC
TOIII - na paljenje ne utjeće odvođenje topline (visoka temperatura smjese) - paljenje uvjek uz
dt
dq
dt
dq 21
TOII - paljenje uvjek osim možda ne za TU = TB
![Page 15: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/15.jpg)
Toplina oslobođena eksplozijom
heksana i zraka 2C6H14 + 1902 = 12C02 +14H20 +12.259,8 kJ/mol
metana i zraka CH4 + 202 = CO2 + 2H20 + 800,9 kJ/mol
plin + O2 (EKSPLOZIJA) = spoj s kisikom + ostatak + toplina
qst - oslobođena toplina stehiometrijskom smjesom Yd - % (vol) donje granice eksplozivnosti Ys - % (vol) stehiometrijske smjese
za stehiometrijske smjeseqst
st
dstd Y
Yqq
za donju granicu eksplozivnosti
st
dstg Y
Yqq
100
100
za gornju granicu eksplozivnosti
![Page 16: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/16.jpg)
Temperatura eksplozije
prirasttemperaturezbog utrošenetopline
temperature 1500 do 2500 °C
![Page 17: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/17.jpg)
Tlak eksplozije
za eksploziju uzatvorenomprostoru vrijedi s
e
s
e
T
T
p
p
psV = RTs za smjesu prije eksplozije
peV = RTe za eksplodiranu smjesu
uz promijenu volumena (dilacija)e
s
V
V
s
ese T
Tpp imamo
22
273273422
ssesv
nne
T
k
Tc
q.p
2
1
sne
Tfp
nadtlak eksplozije
esvc - srednja specifična toplina uz stalan V za raspon temperatura od Ts do Te
nq - toplina utrošena na povišenje temperature od Ts do Te
posebnograđeni iispitaniuređaji
standardnoPEX građeniuređaji
- 25°C
za stehiometrijske smjese
![Page 18: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/18.jpg)
za nestehiometrijske smjese
iixi
stesv
xstne kYk
Yc
Yq.p
07650
za Yx < Ys
za Yx > Ys
iixi
st
xesv
stne kYk
Y
Y
c
q.p
1
107650
k-ovi ovisni okoncentraciji obzirom na
stehiometrijsku smjesu
![Page 19: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/19.jpg)
vremenska promjenatlaka eksplozije
t
p
oblik i volumen prostora( pojava rezonancije)
titranje uvjetuje dt
dp( )- brizanca
1,5 od 2 ps
![Page 20: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/20.jpg)
Povećani tlak eksplozije (pretkompresija)
tlak povećava gustoću smjese
ps - poćetni tlak smjese (mbar) 1 - referentna temperatura (20 °C)2 - temperatura smjese °C p’e - tlak eksplozije bez povećanja gustoče pe - tlak eksplozije uz povećanu gustoču
ee 'pgp
ee 'pkp
se p'k'p
0
1
273
273
1013.1
sp
g
![Page 21: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/21.jpg)
s1pk'
11 se p'kp
112 ses p'kpp
122 sse p'k''kp''kp
![Page 22: Opasnost od požara i eksplozije](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081723/56813b81550346895da4a6b1/html5/thumbnails/22.jpg)
Brzina porasta tlaka (brizanca)
s/Nmdt
dpV
kB
1
104 esv
e
sp
c
ck uz kW
dt
dpV
kB
1
100ili
k - omjer srednje specifične topline kod p i V konst. u rasponu temperature Ts i Te