Что такое атмосфера с избыточным кислородом
Смесями или атмосферой с избыточным кислородом считаются такие смеси, в которых содержание кислорода превышает 21% по объёму. В таких условиях свойства горючих смесей существенно меняются, что создаёт дополнительные риски при эксплуатации взрывозащищенного оборудования.
В атмосфере с избыточным кислородом способность кислорода быстро вступать в реакцию значительно увеличивает риск воспламенения и пожароопасность ситуации. Химический процесс реакции воспламенения начинает меняться: обогащение кислородом имеет три явных недостатка.
1. Снижение температуры самовоспламенения
Прежде всего, избыток кислорода может снизить температуру самовоспламенения, как показано в таблице ниже:
Это означает, что вещество, безопасное при нормальных условиях, может воспламениться при более низкой температуре, если содержание кислорода в атмосфере повышено.
2. Расширение пределов взрываемости
Во-вторых, обогащение кислородом значительно повышает ВКПР (UEL) большинства газов и паров, тем самым расширяя их пределы взрываемости. Это иллюстрирует следующая таблица:
Расширение диапазона взрываемости означает, что смеси, которые в нормальных условиях были бы слишком богатыми для воспламенения, становятся взрывоопасными при повышенном содержании кислорода.
3. Снижение минимальной энергии поджига
В-третьих, обогащение кислородом может привести к воспламенению смеси более низким значением электрической энергии. Это означает, что даже слабый разряд, безопасный в нормальной атмосфере, может стать причиной взрыва.
Взрывозащищенное оборудование испытывается в нормальных атмосферных условиях и, следовательно, безопасность такого оборудования в атмосфере, обогащенной кислородом, не может быть обеспечена из-за модифицированной природы горючей смеси.
Где встречается атмосфера с избыточным кислородом
Атмосфера с повышенным содержанием кислорода может возникать в следующих ситуациях:
- на объектах с кислородными установками и трубопроводами;
- в медицинских учреждениях (кислородные палаты, операционные);
- при проведении газосварочных работ;
- в химических производствах, использующих кислород как реагент;
- при утечках из кислородных баллонов и систем.
Меры предосторожности
При работе в условиях возможного обогащения кислородом необходимо:
- проводить оценку рисков с учётом изменённых свойств горючей среды;
- использовать оборудование, специально сертифицированное для таких условий;
- обеспечивать постоянный контроль содержания кислорода в атмосфере;
- применять усиленные меры по исключению источников воспламенения;
- учитывать, что стандартное взрывозащищенное оборудование может быть небезопасным.