Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
IZVORIIZVORI ISPUŠTANJA IISPUŠTANJA I
RAZRIJEĐIVANJE EKSPLOZIVNERAZRIJEĐIVANJE EKSPLOZIVNE
ATMOSFEREATMOSFERE
Prof. dr. sc. Igor Zorić
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
normalni rad ili kvar →
normalni rad ili kvar →
trajno
rijetko (nekoliko puta godišnje)
i
kratkotrajno (nekoliko sati godišnje)
# unutrašnjost rezervoara
# iznad isparav. zapalj. tek.
# tehnološki otvori
# uzimanje uzoraka
# gubici (pumpe, kompresori)
# pretakališta
# lakirnice
# bušotine nafte i plina
# čišćenje
# tehnologija
# kvar
# ventili
# prirubnice
JEDNOSTRUKI
VIŠESTRUKI
TEHNOLOŠKI
KARAKTER
UČESTALOST
I TRAJANJE
TRAJNI
PRIMARNI
SEKUNDARNI
često i kratkotrajno
rijetko i dugotrajno
jednake količine (= dugo i = često) →
jednaka zona
različite količine ( ≠ dugo i ≠ često ) →
različite zone
nerijetko
i
nekratko
(tehnološki
predviđeni)
PODJELA
IZVORA
ISPUŠTANJA
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
RAZRIJEĐIVANJE
# otvoreni prostor
# veliki zatv. prostor (V >1000m3
i Q <V⋅10-6
)
# OK uz vzraka ≥ 0,5ms-1
# zatvoreni prostor
# prepreke ventilaciji (pregrade, oprema)
# kanali i džepovi (ovisno o gustoći)
NEOMETANO OMETANO
PRIRODNO
PRISILNO
# otvoreni prostor
# omeđeni prostor bez prepreka
ventilaciji
IZVEDBE:
# razrijeđivanje potiskivanjem
# aspiriranje izvora
# prepreke u smjeru ventilacije
# omeđeni prostor s otvorima za ventilaciju
# kanali i džepovi (ovisno o gustoći)
NEOMETANO
OMETANO
OPĆE LOKALNO
slaba SLV
# “trenutno” ↓ y
i do < yd (VZ<0,1m3
)
# praktički ne utječe na y
za ispuštanja; poslije
dugo ostaje ex atmosfera
(VZ≥VV)
# značajno utječe na y za
ispuštanja; poslije ex
atmosf. traje kratko (VZ≤VV)
srednja SRV
jaka JAV klasifikacijaprostora
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
trajni izvor → zone 0, 1, 2
primarni izvor → zona 0, 1, 2
INTENZITETINTENZITET
RAZRIJEĐIVANJARAZRIJEĐIVANJA
primarni izvor → zone 1, 2
sekundarni izvor → zona 2
sekundarni izvor → zona 1, 2
Qmax → y ne ↑
opasni prostor ne ⇔
Qmax → y ↑
i (ili) opasni prostor ⇔
ZADOVOLJAVA
NE ZADOVOLJAVA
za t = 2 sata nema ex atmosfere
u t = 0 isključen sekundarni izvor
# do t = 0 postoje sekundarni izvor i ex atmosfera
za t = 2 sata još postoji ex atmosfere
u t = 0 isključen sekundarni izvor
# do t = 0 postoje sekundarni izvor i ex atmosfera
razrijeđivanje
(ventilacija)
zadovoljava
razrijeđivanje
(ventilacija)
ne zadovoljava
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
HRN EN 60079-10
ZONE OPASNOSTI
2004. plinovi i pare
2005. prašine
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
UTJECAJ GUSTOĆEUTJECAJ GUSTOĆE
PLINA ILI PAREPLINA ILI PARE
< 0,8
0,8 do 1,2
> 1,2
normalni uvjeti
kanali (krov)
džepovi (krov)
gustoća
zraka = 1
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
nadtlakom
podtlakom
ako prirodno ne zadovoljava
trajno nadzirano
PRISILNPRISILNOO
RAZRIJEĐIVANJERAZRIJEĐIVANJE
dobra
osrednja
loša
raspoloživost
- ventilacija pouzdana (trajna)
- ventilacija pri normalnom radu (mogući kratki ispadi)
- ne zadovoljava prethodne ali ispadi nisu dugotrajni
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
3
m
422
M
G,
V
⋅
=
1-3
0
sm
ϑ
ϑ
⋅⋅⋅
⋅
=
nky
Q
v
d
max
min
MINIMALNMINIMALNOO RAZRIJEĐIVANJERAZRIJEĐIVANJE DA NE NASTANE EKSPLOZIVNA ATMOSFERADA NE NASTANE EKSPLOZIVNA ATMOSFERA
minimalna količina
svježeg zraka
donja granica eksplozivnosti gm-3
(%)
koeficijent homogenizacije (0,1 do 1)
sigurnosna granica yd (0,1 do 0,5)
maksimalni intenzitet izvora gs-1
(m3
s-1
) najviša očekiva temperatura plina ili pare K
referentna
temperatura
293 K
UKUPNA KOLIČINA PARE NEKE ZAPALJIVE TEKUĆINEUKUPNA KOLIČINA PARE NEKE ZAPALJIVE TEKUĆINE
ukupni volumen pare pri 0 °C i 1013 hPa
molarna masa g mol-1
masa tekućine kg
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
PRORAČUN VENTILACIJE
CILJ
POSTUPAK
utvrđivanje kontaminacije
određivanje zadovoljavajuće ventilacije
(ovisna o Q i intenzitetu ventilacije)
(uz Qmax y < 0,1 do 0,5 yd)
AKO VENTILACIJA NE ZADOVOLJAVA → OGRANIČAVANJE IZVORA
ostvariti uvjete primarne zaštite (y < 0,1 do 0,5 yd)
UTVRĐIVANJE STUPNJA KONTAMINACIJEUTVRĐIVANJE STUPNJA KONTAMINACIJE
kako dugo će izlaziti zapaljivi plin
kako dugo će isparavati zapaljiva tekućina
pretpostavlja (za nove prostore)
mjeri (za postojeće prostore)
moguće za t ≥ 5τ (stalni specifični intenzitet q )
ne za t < 5τ
t kontaminacije
τ ugroženog prostora
stacionarno stanje
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
UTVRĐIVANJE ZADOVOLJAVAJUĆEUTVRĐIVANJE ZADOVOLJAVAJUĆE GG RAZRIJEĐIVANJARAZRIJEĐIVANJA
PRORAČUN ZA STACIONARNO STANJE
( )-13-1
smgsVkCynQ d ⋅⋅⋅⋅≤
donja granica
eksplozivnosti
gm-3
(%)
sigurnosna granica
yd (0,1 do 0,5)
prihvatljivi intenzitet izvora
broj izmjena
zraka u prostoru
s-1
(ω − promjena h-1
)
koeficijent
homogenizacije
(0,1 do 1)
neto volumen prostora m3
intenzitet izvora za tekućine ( )-13-1
smgssqQ ⋅=
specifični intenzitet
izvora gs-1
m-2
(ms-1
) površina razlijevanja m2
f (ϑ podloge)
f (hrapavosti, visine razlijevanja)
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
PRORAČUN ZA NESTACIONARNO STANJE
( )1-31-
smgs
1 tC
d
e
VkCyn
Q ⋅−
−
⋅⋅⋅⋅
≤prihvatljivi intenzitet izvora
donja granica
eksplozivnosti
gm-3
(%)
sigurnosna granica
yd (0,1 do 0,5)
broj izmjena zraka
u prostoru s-1
koeficijent
homogenizacije
(0,1 do 1)
neto volumen prostora m3
vrijeme trajanja kontaminacije s
za neki izvor i prostorza neki izvor i prostor
promjenom kapacitetapromjenom kapaciteta
ventilatora postiže seventilatora postiže se
stacionarno stanje
nestacionarno stanje
kapacitet ventilatora obavezatno kontrolirati u stvarnim uvjetimakapacitet ventilatora obavezatno kontrolirati u stvarnim uvjetima
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
ODREĐIVANJE MINIMALNOG VREMANA POČETNOG VJETRENJA
najnepovoljniji slučaj
yp za Qmax
idealizirano
smanjivanje
koncentracije
miješanjem
ln
1
d
p
yn
y
k
w
⋅
=
sigurnosna granica
yd (0,1 do 0,5)
koeficijent
homogenizacije
(0,1 do 1)
donja granica
eksplozivnosti
gm-3
(%)
početna koncentracija
u prostoru gm-3
(%)
broj potrebnih izmjena volumena
0
y p %
τ
ω
1
5 0
1 0 0
2 3 4 5
t
nesavršena homogenizacija prostora → nepovoljnije (sporije) smanjivanje koncentracije
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
#
yd = 3,5 %
(zona 1) n = 0,25
k
wk
w
⋅
=uz k = 0,3 i → w = 10,33
(zona 2) n = 0,5
k
wk
w
⋅
=uz k = 0,3 i → w = 8
(s)
X
wV
tp
⋅
=minimalno vrijeme početnog provjetravanja
bruto volumen
prostora m3
broj potrebnih izmjena volumena
kapacitet ventilatora m3
s-1
propan, yp = 20 %
n⋅yd = 0,875%
k⋅w = 3,1
n⋅yd = 1,75%
k⋅w = 2,4
ln
d
p
yn
y
kw
⋅
=⋅dijagram jednadžbe
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
prije uključivanja električne energije mora proći tp
poremećaj vjetrenja < 0,1 tp eventualno signalizacija
poremećaj > 0,1 tp alarm i (ili)
isključivanje električne energije
nakon isključivanja do ponovnog uključivanja
električne energije mora proći tp
pri isključivanju električne energije zatvaraju se
izvori kontaminacije i otvori kroz koje se ona može proširiti
NADZOR
RAZRIJEĐIVANJA
KONTROLNIKOM
VENTILACIJE
krilna sklopka
ultrazvučni mjerač
presostat nadtlaka
presostat podtlaka
za plin detektor određenog plina
OSJETILA
KONTROLNIKA
VENTILACIJE
za vjetrenu struju
za tlak
Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet
k - indikator ventilacije
D - detektor zapaljivog plina
Vu - zatezanje za početno provjetravanje
Vi - kotrola kratkih prekida ventilacije
S - sklopnik za uklop električne enegije
Su - signalizacija uklopa
Si - signalizacija poremaćaja ventilacije
≥1 - logički sklop ili
> - pojačalo
BLOK SHEMA
NADZORA
RAZRIJEĐIVA.
uključenje t
prekid < 0,1 tp > 0,1 tp
prekid

Primjer za prezentaciju

  • 1.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet IZVORIIZVORIISPUŠTANJA IISPUŠTANJA I RAZRIJEĐIVANJE EKSPLOZIVNERAZRIJEĐIVANJE EKSPLOZIVNE ATMOSFEREATMOSFERE Prof. dr. sc. Igor Zorić
  • 2.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet normalnirad ili kvar → normalni rad ili kvar → trajno rijetko (nekoliko puta godišnje) i kratkotrajno (nekoliko sati godišnje) # unutrašnjost rezervoara # iznad isparav. zapalj. tek. # tehnološki otvori # uzimanje uzoraka # gubici (pumpe, kompresori) # pretakališta # lakirnice # bušotine nafte i plina # čišćenje # tehnologija # kvar # ventili # prirubnice JEDNOSTRUKI VIŠESTRUKI TEHNOLOŠKI KARAKTER UČESTALOST I TRAJANJE TRAJNI PRIMARNI SEKUNDARNI često i kratkotrajno rijetko i dugotrajno jednake količine (= dugo i = često) → jednaka zona različite količine ( ≠ dugo i ≠ često ) → različite zone nerijetko i nekratko (tehnološki predviđeni) PODJELA IZVORA ISPUŠTANJA
  • 3.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet RAZRIJEĐIVANJE #otvoreni prostor # veliki zatv. prostor (V >1000m3 i Q <V⋅10-6 ) # OK uz vzraka ≥ 0,5ms-1 # zatvoreni prostor # prepreke ventilaciji (pregrade, oprema) # kanali i džepovi (ovisno o gustoći) NEOMETANO OMETANO PRIRODNO PRISILNO # otvoreni prostor # omeđeni prostor bez prepreka ventilaciji IZVEDBE: # razrijeđivanje potiskivanjem # aspiriranje izvora # prepreke u smjeru ventilacije # omeđeni prostor s otvorima za ventilaciju # kanali i džepovi (ovisno o gustoći) NEOMETANO OMETANO OPĆE LOKALNO slaba SLV # “trenutno” ↓ y i do < yd (VZ<0,1m3 ) # praktički ne utječe na y za ispuštanja; poslije dugo ostaje ex atmosfera (VZ≥VV) # značajno utječe na y za ispuštanja; poslije ex atmosf. traje kratko (VZ≤VV) srednja SRV jaka JAV klasifikacijaprostora
  • 4.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet trajniizvor → zone 0, 1, 2 primarni izvor → zona 0, 1, 2 INTENZITETINTENZITET RAZRIJEĐIVANJARAZRIJEĐIVANJA primarni izvor → zone 1, 2 sekundarni izvor → zona 2 sekundarni izvor → zona 1, 2 Qmax → y ne ↑ opasni prostor ne ⇔ Qmax → y ↑ i (ili) opasni prostor ⇔ ZADOVOLJAVA NE ZADOVOLJAVA za t = 2 sata nema ex atmosfere u t = 0 isključen sekundarni izvor # do t = 0 postoje sekundarni izvor i ex atmosfera za t = 2 sata još postoji ex atmosfere u t = 0 isključen sekundarni izvor # do t = 0 postoje sekundarni izvor i ex atmosfera razrijeđivanje (ventilacija) zadovoljava razrijeđivanje (ventilacija) ne zadovoljava
  • 5.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet HRNEN 60079-10 ZONE OPASNOSTI 2004. plinovi i pare 2005. prašine
  • 6.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet UTJECAJGUSTOĆEUTJECAJ GUSTOĆE PLINA ILI PAREPLINA ILI PARE < 0,8 0,8 do 1,2 > 1,2 normalni uvjeti kanali (krov) džepovi (krov) gustoća zraka = 1
  • 7.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet nadtlakom podtlakom akoprirodno ne zadovoljava trajno nadzirano PRISILNPRISILNOO RAZRIJEĐIVANJERAZRIJEĐIVANJE dobra osrednja loša raspoloživost - ventilacija pouzdana (trajna) - ventilacija pri normalnom radu (mogući kratki ispadi) - ne zadovoljava prethodne ali ispadi nisu dugotrajni
  • 8.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet 3 m 422 M G, V ⋅ = 1-3 0 sm ϑ ϑ ⋅⋅⋅ ⋅ = nky Q v d max min MINIMALNMINIMALNOORAZRIJEĐIVANJERAZRIJEĐIVANJE DA NE NASTANE EKSPLOZIVNA ATMOSFERADA NE NASTANE EKSPLOZIVNA ATMOSFERA minimalna količina svježeg zraka donja granica eksplozivnosti gm-3 (%) koeficijent homogenizacije (0,1 do 1) sigurnosna granica yd (0,1 do 0,5) maksimalni intenzitet izvora gs-1 (m3 s-1 ) najviša očekiva temperatura plina ili pare K referentna temperatura 293 K UKUPNA KOLIČINA PARE NEKE ZAPALJIVE TEKUĆINEUKUPNA KOLIČINA PARE NEKE ZAPALJIVE TEKUĆINE ukupni volumen pare pri 0 °C i 1013 hPa molarna masa g mol-1 masa tekućine kg
  • 9.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet PRORAČUNVENTILACIJE CILJ POSTUPAK utvrđivanje kontaminacije određivanje zadovoljavajuće ventilacije (ovisna o Q i intenzitetu ventilacije) (uz Qmax y < 0,1 do 0,5 yd) AKO VENTILACIJA NE ZADOVOLJAVA → OGRANIČAVANJE IZVORA ostvariti uvjete primarne zaštite (y < 0,1 do 0,5 yd) UTVRĐIVANJE STUPNJA KONTAMINACIJEUTVRĐIVANJE STUPNJA KONTAMINACIJE kako dugo će izlaziti zapaljivi plin kako dugo će isparavati zapaljiva tekućina pretpostavlja (za nove prostore) mjeri (za postojeće prostore) moguće za t ≥ 5τ (stalni specifični intenzitet q ) ne za t < 5τ t kontaminacije τ ugroženog prostora stacionarno stanje
  • 10.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet UTVRĐIVANJEZADOVOLJAVAJUĆEUTVRĐIVANJE ZADOVOLJAVAJUĆE GG RAZRIJEĐIVANJARAZRIJEĐIVANJA PRORAČUN ZA STACIONARNO STANJE ( )-13-1 smgsVkCynQ d ⋅⋅⋅⋅≤ donja granica eksplozivnosti gm-3 (%) sigurnosna granica yd (0,1 do 0,5) prihvatljivi intenzitet izvora broj izmjena zraka u prostoru s-1 (ω − promjena h-1 ) koeficijent homogenizacije (0,1 do 1) neto volumen prostora m3 intenzitet izvora za tekućine ( )-13-1 smgssqQ ⋅= specifični intenzitet izvora gs-1 m-2 (ms-1 ) površina razlijevanja m2 f (ϑ podloge) f (hrapavosti, visine razlijevanja)
  • 11.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet PRORAČUNZA NESTACIONARNO STANJE ( )1-31- smgs 1 tC d e VkCyn Q ⋅− − ⋅⋅⋅⋅ ≤prihvatljivi intenzitet izvora donja granica eksplozivnosti gm-3 (%) sigurnosna granica yd (0,1 do 0,5) broj izmjena zraka u prostoru s-1 koeficijent homogenizacije (0,1 do 1) neto volumen prostora m3 vrijeme trajanja kontaminacije s za neki izvor i prostorza neki izvor i prostor promjenom kapacitetapromjenom kapaciteta ventilatora postiže seventilatora postiže se stacionarno stanje nestacionarno stanje kapacitet ventilatora obavezatno kontrolirati u stvarnim uvjetimakapacitet ventilatora obavezatno kontrolirati u stvarnim uvjetima
  • 12.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet ODREĐIVANJEMINIMALNOG VREMANA POČETNOG VJETRENJA najnepovoljniji slučaj yp za Qmax idealizirano smanjivanje koncentracije miješanjem ln 1 d p yn y k w ⋅ = sigurnosna granica yd (0,1 do 0,5) koeficijent homogenizacije (0,1 do 1) donja granica eksplozivnosti gm-3 (%) početna koncentracija u prostoru gm-3 (%) broj potrebnih izmjena volumena 0 y p % τ ω 1 5 0 1 0 0 2 3 4 5 t nesavršena homogenizacija prostora → nepovoljnije (sporije) smanjivanje koncentracije
  • 13.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet # yd= 3,5 % (zona 1) n = 0,25 k wk w ⋅ =uz k = 0,3 i → w = 10,33 (zona 2) n = 0,5 k wk w ⋅ =uz k = 0,3 i → w = 8 (s) X wV tp ⋅ =minimalno vrijeme početnog provjetravanja bruto volumen prostora m3 broj potrebnih izmjena volumena kapacitet ventilatora m3 s-1 propan, yp = 20 % n⋅yd = 0,875% k⋅w = 3,1 n⋅yd = 1,75% k⋅w = 2,4 ln d p yn y kw ⋅ =⋅dijagram jednadžbe
  • 14.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet prijeuključivanja električne energije mora proći tp poremećaj vjetrenja < 0,1 tp eventualno signalizacija poremećaj > 0,1 tp alarm i (ili) isključivanje električne energije nakon isključivanja do ponovnog uključivanja električne energije mora proći tp pri isključivanju električne energije zatvaraju se izvori kontaminacije i otvori kroz koje se ona može proširiti NADZOR RAZRIJEĐIVANJA KONTROLNIKOM VENTILACIJE krilna sklopka ultrazvučni mjerač presostat nadtlaka presostat podtlaka za plin detektor određenog plina OSJETILA KONTROLNIKA VENTILACIJE za vjetrenu struju za tlak
  • 15.
    Rudarsko-geološko-naftni fakultetRudarsko-geološko-naftni fakultet k- indikator ventilacije D - detektor zapaljivog plina Vu - zatezanje za početno provjetravanje Vi - kotrola kratkih prekida ventilacije S - sklopnik za uklop električne enegije Su - signalizacija uklopa Si - signalizacija poremaćaja ventilacije ≥1 - logički sklop ili > - pojačalo BLOK SHEMA NADZORA RAZRIJEĐIVA. uključenje t prekid < 0,1 tp > 0,1 tp prekid