Protokol strana 1
Protokol č. 12 o určení vnějších vlivů a nebezpečných prostorů z hlediska nebezpečí úrazu elektrickým proudem vypracovaný odbornou komisí firmy MONTGAS a.s. U Kyjovky 3953/3, 69501 Hodonín V Hodoníně dne 27.2.2006 Protokol je zpracován na základě následujících předpisů a norem ČSN ČSN 33 2000-3 Stanovení základních charakteristik ČSN 33 2000-5-51 Všeobecné předpisy ČSN EN 60079-10 Elektrická zařízení pro výbušnou plynnou atmosféru Předpis API (American Petroleum Institute) Název stavby Místo Stupeň PD
: Regulační stanice plynu RS 10000 – 20000 m3/hod : Typový projekt : Projekt stavby
Složení komise : předseda
: p. Ivo Jelínek výrobní ředitel
člen
: p. Josef Vláčil projektant technologie
člen
: Ing Karel Klika projektant elektro
Popis objektu : 1. Konstrukce budovy: Je zhotovena od základu svařovaným ocelovým nosným rámem čtvercového průřezu 100x100 mm, na který jsou osazeny nosné prvky – zárubní – rohové stojky – konstrukční díly oddělení pro kotle a přes svislé díly napojení horního obvodového rámu římsy tloušťky 3 mm pro osazení ocelové střešní konstrukce a zvedacích ok. Všechny ocelové prvky jsou opatřeny antikorozním základním a vrchním nátěrem. 2. Obvodové stěny tloušťky 75 mm z porobetonových panelů s ocelovou výztuží, jsou osazeny do ocelového rámu stavby a upevněny systémem PRAKTIK v kompaktní stěny. Prostor RS není opatřen stropem. 3. Oddělení prostoru pro kotle: proveden dle požadavku TPG 905 02 – 4.1.7.3 v plynotěsném provedení. Vnitřní dělící stěny shodné s obvodovou stěnou, kterou prochází jsou ze strany RS obloženy 10 mm tlustou požárně odolnou deskou FERMACEL zaručující bezpečné provedení plynotěsnosti stěn a provedení prostupů. Strop v tomto oddělení je zhotoven z protipožárních desek RIGIPS 2 x 15 mm v plynotěsném provedení. Prostor má betonovou stěrkovou podlahu
Protokol strana 2
s barevným protiprašným povrchem. K dosažení bezpečné vzdálenosti horního okraje dveří prostoru pro kotle od prostředí RS je nad tyto dveře provedena ocelová stříška. Prostup kabelů z místnosti s kotli do prostoru RS je zajištěn ocelovou deskou osazenou do stěny při její výrobě. V desce jsou instalovány nevýbušné průchodky. 4. Střecha stavby Valbová konstrukce střechy je zhotovena z ocelových tvarovaných profilů svařených do požadovaného tvaru, dělená na díly umožňující přepravu, které se sestaví na staveništi šroubovými spoji. Krytina BRAMAC červenohnědé barvy se pokládá na staveništi. Prostupy odfuků a odvětrání jsou provedeny při montáži krytiny. Všechny kovové části jsou natřeny základním a vrchním nátěrem. 5. Vrata – dveře Vrata a dveře jsou ocelová oboustranně opláštěná pozinkovaným tvarovaným plechem lištovaná AL profilem, mezi plášti zvukotepelně izolovaná minerální plstí tloušťky 35 mm, povrchově upravená základním a vrchním nátěrem RAL 8017. Otvírky vrat RS se zámky FAB, dveře prostoru kotlů se zámkem bezpečnostním. Vstupní dveře do RS se otevírají z vnitřní strany bez použití klíče. Vrata a dveře mají světlou výšku 2 m a jsou zajistitelné v otevřeném stavu zabudovanou aretací a jsou otevíratelná ven z budovy. 6. Okna Denní osvětlení prostoru RS zajišťuje pět ocelových oken 800 x 1200 m s pevným zasklením bezpečnostním drátosklem se základním a vrchním nátěrem - hnědá RAL 8016 s pozinkovanými lakovanými parapety. Okna jsou opticky dělena na dva díly. Větrání Větrání budou zajišťovat větrací mřížky v souladu s ČSN EN 12 186. Přirozené větrání prostoru RS zajišťují otvory do volného ovzduší o vypočtené ploše 1 % podlahové plochy. Přívod vzduchu do prostoru RS je zajištěn 8 větracími otvory 300 x 450 mm osazenými nad podlahou RS. Odvod vzduchu zajišťuje 6 větracích otvorů 800 x 300 mm zhotovených v hřebeni střechy. Na vnitřní straně otvorů bude osazeno větrací síto, z vnější strany pak protidešťová žaluzie. V prostoru místnosti je přívod i odvod vzduchu zajištěn otvory 300 x 450 mm osazenými nad podlahou a pod stropem. I tyto otvory budou rovněž zevnitř osazeny větracím sítem a z vnější strany pak protidešťovou žaluzií.
Rozměry objektu půdorysné rozměry
14 x 5
místnost s kotli 1,8 x 4,8
objekt [m]
reg.stanice 11,9 x 4,8
zastavěná plocha
[m2]
70
8,64
57,12
obestavěný prostor
[m3]
189
19
170
Technologie regulační stanice je dvouřadá jednostupňová s teplovodním ohřevem plynu. Pro ohřev jsou použity čtyři závěsné plynové kotle pracující v kaskádě. Zařízení technologie i zařízení elektročásti RS nevyžaduje stálou obsluhu, pouze občasnou kontrolu. Osoby určené k obsluze (osoby poučené) musí být náležitě a prokazatelně proškoleny a obeznámeny s provozním zařízením – ČSN 34 3100. Práce elektro v rozvaděči a práce na elektrickém zařízení smí provádět pouze osoba znalá, přezkoušená ze základních elektrotechnických a bezpečnostních předpisů dle vyhlášky 50/1978 §6 skupina B.
Protokol strana 3
Rozhodnutí komise : Na základě shora uvedených charakteristik objektu s přihlédnutím k fyzikálním vlastnostem zemního plynu jsou stanoveny vnější vlivy v jednotlivých prostorech následovně:
1. Regulační stanice dle ČSN 33 2000-3 článek 321 – Prostředí , se stanovuje vnější činitel prostředí AB4, AG2, AH2, AQ2 dle ČSN 33 2000-3 článek 322 – Využití , se stanovuje využití BA4, BC3, BE3N2 v celém prostoru místnosti regulační stanice Všechny ostatní vnější vlivy jsou dle ČSN 33 2000-5-51 čl.512.2.4 považovány za normální dle ČSN 33 2000-3 tabulka 32-NM2 je celý vnitřní prostor místnosti regulační stanice považován za PROSTOR NEBEZPEČNÝ Klasifikace nebezpečných prostorů dle ČSN EN 60079-10 V celém prostoru místnosti regulační stanice je prostředí s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů a par ZÓNA 2 (stanovení viz výpočet v příloze) Klasifikace otvorů jako možného jako zdroje úniku dle ČSN EN 60079-10 čl. A.2.1 : typ otvoru A - otvory, nevyhovující charakteristikám B,C,D větrací otvory ve stěnách typ otvoru B
- otvory do venkovního prostoru s nízkou četností otevírání vrata do prostoru regulační stanice
typ otvoru D
- otvory účinně utěsněné prostupové desky pro průchod potrubí a pro průchod kabelů osazené v dělicí stěně mezi regulační stanicí a místností s kotli
Vliv otvorů na stupeň úniku ČSN EN 60079-10 tab. A1 pro zónu před otvorem Z2 typ otvoru A – sekundární typ otvoru B – bez úniku typ otvoru D – bez úniku
2. Místnost s kotli dle ČSN 33 2000-3 článek 321 – Prostředí , se stanovuje vnější činitel prostředí AB4, AG2, AH2, AQ2 dle ČSN 33 2000-3 článek 322 – Využití , se stanovuje využití BA4, BC3, Všechny ostatní vnější vlivy jsou dle ČSN 33 2000-5-51 čl.512.2.4 považovány za normální dle ČSN 33 2000-3 tabulka 32-NM2 je celý vnitřní prostor místnosti s kotli považován za PROSTOR NEBEZPEČNÝ
Protokol strana 4
3. Půdní prostor dle ČSN 33 2000-3 článek 321 – Prostředí , se stanovuje vnější činitel prostředí AB4, AG2, AH2, AQ2 dle ČSN 33 2000-3 článek 322 – Využití , se stanovuje využití BA4, BC3, Všechny ostatní vnější vlivy jsou dle ČSN 33 2000-5-51 čl.512.2.4 považovány za normální dle ČSN 33 2000-3 tabulka 32-NM2 je celý půdní prostor považován za PROSTOR NEBEZPEČNÝ
4. Venkovní prostor dle ČSN 33 2000-3 článek 321 – Prostředí , se stanovuje vnější činitel prostředí AB3, AB8, AD2, AE4, AF2, AN2, AQ2, AR2, AS2 dle ČSN 33 2000-3 článek 322 – Využití , se stanovuje využití BA4, BE3N2 Všechny ostatní vnější vlivy jsou dle ČSN 33 2000-5-51 čl.512.2.4 považovány za normální Klasifikace nebezpečných prostorů dle ČSN EN 60079-10 V prostoru kolem odfukového potrubí je ve tvaru koule o průměru 0,2m prostředí s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů a par ZÓNA 2 (stanovení viz výpočet v příloze)
5. Konstrukce objektu skelet střecha
C1 C2
Protokol strana 5
FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI PLYNU název měrná hmotnost obsah metanu obsah inertů (N2 + CO2) obsah veškeré síry horní mez výbušnosti dolní mez výbušnosti bod vznícení zápalná teplota obsah etanu a vyšších uhlovodíků obsah sirovodíku výhřevnost teplotní třída skupina výbušnosti
: zemní plyn ( ČSN 38 6110) : 0,717 – 0,804 kg/m3 : min 85% objemu : 7 % objemu : max. 100 mg/m3 : 15 % :5% : 640°C : 540°C : max 9,1 % objemu : max 6 mg /m3 : min 33,84 MJ/m3 : T1 (nad 450°C) : II podskupina A
Charakteristika : Zemní plyn je plynná látka lehčí než vzduch proto při úniku stoupá do prostoru pod strop regulační stanice. Ve směsi se vzduchem (v odpovídajícím poměru) vzniká výbušná směs. Zemní plyn není jedovatý, je nedýchatelný . Pro snadné objevení případného úniku je plyn doplňován odorantem (zapáchající látka).
Přílohy : č.1 č.2 č3.
Stanovení max.rychlosti úniku plynu Určení nebezpečných prostorů dle ČSN EN 60079-10 Výkres rozsahu nebezpečných zón
Protokol strana 6
Příloha č.1
– Stanovení maximální rychlosti úniku zemního plynu z technologického zařízení a odfukového potrubí RS
Pro výpočet maximální rychlosti sekundárních úniků byly použity údaje z publikace API č. 4589 (American Petroleum Institute), která dle výsledků opakovaných měření stanovuje zdroje a množství úniku zemního plynu na plynárenských technologických zařízeních. Zdroje úniku: Zdroje úniku jsou stanoveny pro technologické zařízení s využitím shora uvedeného předpisu API. Pro výpočty jsou uvažovány 4 typy možných zdrojů úniku. spoje : přírubové a závitové spoje, šroubení, O – kroužky atd. armatury : armatury s otočným vřetenem potrubí s otevřeným koncem : ukončení armatur, které je otevřeno do atmosféry ostatní : pojistné ventily, páky bezpečnostních rychlouzávěrů, poklopy, víka apod. Průměrný emisní faktor : Je stanoven s využitím API následovně : spoje : 0,0038 lb/den armatury : 0,1063 lb/den potrubí s otevřeným koncem : 0,0107 lb/den ostatní : 0,2870 lb/den
tj. 2,00. 10-8 kg/s tj. 5,58. 10-7 kg/s tj. 5,62. 10-8 kg/s tj. 1,51. 10-6 kg/s
Tabulka možných zdrojů úniku technologického zařízení v místnosti regulační stanice Počet zdrojů úniku
Průměrný emisní faktor (kg/s)
Celkový únik (kg/s)
Spoje
280
2,00.10-8
5,60.10-6
Armatury
36
5,58.10-7
2,01.10-5
Ostatní
27
1,51.10-6
4,08.10-5
Zdroje úniku
6,65.10-5
Celkem
Celková rychlost úniku:
dG -5 = 6,65.10 kg/s dt max
Protokol strana 7
Odfukové potrubí RS Zdroje úniku Potrubí s otevřeným koncem
Celková rychlost úniku:
Počet zdrojů úniku
Průměrný emisní faktor (kg/s)
Celkový únik (kg/s)
3
5,62.10-8
1,69.10-7
dG -7 = 1,69.10 kg/s dt max
Upozornění: Celkové rychlosti úniku plynu byly stanoveny pro normální provozní podmínky dle ČSN EN 600 79 – 10, čl.2.8. To znamená, že výše uvedené hodnoty neplatí pro neobvyklé a havarijní stavy a pro vypouštění tlakového systému.
Protokol strana 8
Příloha č.2
– Určení nebezpečných prostorů dle ČSN EN 60079 - 10
Místnost regulační stanice Stupeň úniku na technologickém zařízení sekundární čl.2.6.3 (za normálního provozu je vznik úniku nepravděpodobný) Typ větrání přirozené čl.B.1 v obvodovém zdivu místnosti regulace tlaku plynu instalovány 8 ks spodních otvorů o rozměrech 0,3 x 0,45 m a 8 ks horního větracího otvoru o rozměrech 0,3 x 0,8 m . Spolehlivost větrání dobrá čl. B.5 Výpočet počtu výměn vzduchu za hodinu (C) Plocha spodního větracího otvoru (S) Koeficient snížení plochy mřížkou (k1) Počet větracích otvorů (n) Předpokládaná rychlost proudění (v) Celkový větratelný objem (V0)
0,135 m2 0,7 8 0,5 m/s 170 m3
Celková rychlost průtoku čerstvého vzduchu:
dVc −1 3 = S ⋅ k1 ⋅ v ⋅ n = 0,135 ⋅ 0,7 ⋅ 0,5 ⋅ 8 =& 3,78 ⋅ 10 m / s dt Počet výměn čerstvého vzduchu za jednotku času:
dVc −1 dt 3,78 ⋅10 C= = = 2,22 ⋅10− 3 / s =& 8,0 / h
V
0
170
Výpočet pro zjištění stupně větrání Pro odhad stupně větrání použijeme výpočtu dle čl.B.3 ČSN EN 60079-10. Dle tohoto výpočtu stanovíme hypotetický objem Vz a dobu přetrvávání výbušné atmosféry t. Charakteristiky úniku Hořlavá látka Dolní mez výbušnosti (LEL) Stupeň úniku Bezpečnostní koeficient (k)
dG dt max
Rychlost úniku
Počáteční koncentrace hořlavé látky100% Charakteristiky větrání
zemní plyn 0,035 kg/m3 (5 % obj.) sekundární 0,5 6,65.10-5 kg/s
Protokol strana 9
8,0/h (2,22.10-3/s) 4 313 K (40°C)
Počet výměn vzduchu (C) Koeficient jakosti (f) Okolní teplota (T)
Minimální objemová rychlost průtoku čerstvého vzduchu:
dV dt min
dG 6,65 ⋅ 10− 5 313 dt max T = ⋅ = ⋅ =& 2,03 ⋅ 10− 3 m3 / s LEL 293 0,035 293
Hodnocení hypotetického objemu:
Vz = Doba přetrvávání:
t=
dV −3 dt min = 4 ⋅ 2,03 ⋅ 10 =& 7,3 m3
f ⋅
k ⋅C
0,5 ⋅ 2,22 ⋅10 − 3
−f LEL ⋅ k −4 5 ⋅ 0,5 ⋅ ln = ⋅ ln = 6636 s =& 1,8 h −3 C X0 2,22.10 100
Vyhodnocení : Větraný objem regulační stanice je dle základních rozměrů Vo = 170 m3 a to je větší než vypočtený hypotetický objem 7,3 m3. Stupeň větrání dle ČSN 60079-10 B.3.2 Stupeň větrání je dle shora uvedeného článku stanoven jako střední - může ovlivňovat koncentraci tak, že dojde ke stabilní situaci, při které je koncentrace za hranicí zóny pod dolní mezí výbušnosti, je-li zdroj úniku v činnosti a při kterém nemůže výbušná atmosféra přetrvávat po delší dobu po zastavení úniku ze zdroje. Pro místnost regulační stanice se v celém prostoru stanovuje nebezpečný prostor ZÓNA 2
Venkovní prostor v okolí odfuku z technologie RS Stupeň úniku na technologickém zařízení sekundární čl.2.6.3 (za normálního provozu je vznik úniku nepravděpodobný) Typ větrání přirozené čl.B.1 v obvodovém zdivu místnosti regulace tlaku plynu instalovány 8 ks spodních otvorů o rozměrech 0,3 x 0,45 m a 8 ks horního větracího otvoru o rozměrech 0,3 x 0,8 m . Spolehlivost větrání dobrá čl. B.5
Protokol strana 10
Výpočet pro zjištění stupně větrání Pro odhad stupně větrání použijeme výpočtu dle čl.B.3 ČSN EN 60079-10. Dle tohoto výpočtu stanovíme hypotetický objem Vz a dobu přetrvávání výbušné atmosféry t. Charakteristiky úniku Hořlavá látka Dolní mez výbušnosti (LEL) Stupeň úniku Bezpečnostní koeficient (k)
zemní plyn 0,035 kg/m3 (5 % obj.) sekundární 0,5
dG dt max
Rychlost úniku
1,12.10-7 kg/s
Počáteční koncentrace hořlavé látky100%
Charakteristiky větrání Minimální rychlost větru Počet výměn vzduchu (C) Koeficient jakosti (f) Okolní teplota (T)
0,5 m/s 100/h (0,03/s) 1 313 K (40°C)
Minimální objemová rychlost průtoku čerstvého vzduchu:
dV dt min
dG 1,12 ⋅10 − 7 313 dt max T = ⋅ = ⋅ =& 3, 42 ⋅ 10 − 6 m3 / s LEL 293 0,035 293
Hodnocení hypotetického objemu:
Vz = Doba přetrvávání:
t=
dV −6 dt min = 1 ⋅ 3,42 ⋅ 10 = 2,28 ⋅ 10− 4 m3 &
f ⋅
k ⋅C
0,5 ⋅ 0,03
− f LEL ⋅ k −1 5 ⋅ 0,5 ⋅ ln = ⋅ ln = 123 s =& 2 min C X0 0,03 100
Vyhodnocení : Stupeň větrání dle ČSN 60079-10 B.3.1 Stupeň větrání je dle shora uvedeného článku stanoven jako vysoký V prostoru kolem vyústění odfukového potrubí stanovuje nebezpečný prostor ZÓNA 2 ve tvaru koule o průměru 0,2m
