Kulbrinter i mellemstore køleanlæg

Regelsæt for brandsikkerhed

Klassifikation af brand og eksplosionsfarlige områder

Reglerne for brandsikkerhed er fastsat af Beredskabsstyrelsen og omfatter primært opstillingen af anlægget. Inden opstillingen af anlægget skal der laves en zoneklassificering af det område, hvor anlægget skal opstilles. Til dette formål kan man benytte brandteknisk vejledning nr. 19 udgivet af Brand-Sikringsteknisk Institut. Denne vejledning beskriver zoneklassificering og er lavet i overensstemmelse med EN 60079-10, og det er den samme klassificering, der benyttes i ATEX-direktivet.

Klassifikation af brand og eksplosionsfarlige områder

Definition af eksplosions- og brandfarlige områder

Eksplosions- og brandfarlige områder er områder, hvor der forekommer eller forventes at kunne forekomme eksplosionsfare, enten fordi der findes en blanding af luft eller brændbare dampe, gasser eller i tåger i koncentrationer, der overstiger den nedre eksplosionsgrænse (LEL).

Inddeling af eksplosionsfarlige områder

Reference: Lovgivning/standard:

Brandteknisk vejledning nr.19
EN 60079-10

Eksplosionsfarlige områder med væske, gas eller tåge inddeles i følgende zoner:

Zoneklasse

Definition

Zone 0

Områder, hvor der uafbrudt eller i lange perioder forekommer eksplosiv atmosfære.

Zone 1

Områder, hvor der lejlighedsvis under normale driftsforhold forekommer eksplosiv atmosfære.

Zone 2

Områder, hvor der kun undtagelsesvis og da kun i korte perioder forekommer eksplosiv atmosfære.

Klassifikation

Klassifikation omfatter stillingtagen til områdets afgrænsning og zonebetegnelse. Desuden stillingtagen til, hvilken overfladetemperatur, der kan tillades i området, og dermed for de elektriske installationers vedkommende til angivelse af temperaturklassebetegnelsen.

Dette beskrives i afsnittet om konstruktion af det elektriske materiel.

Zonebetegnelse

Zonebetegnelsen bestemmes ved hjælp af følgende beslutningsskema.

Forklaring:

Mængde:
Ved en ubetydelig gasmængde menes, at koncentrationen af gas med sikkerhed er under den nedre eksplosionsgrænse ved eventuelle tændkilder

Systemudformning:
Ved et lukket system forstås et system, hvor gassen er sikkert adskilt fra det betragtede område med tændkilder (anlæg, beholder, rør, kølesystem)

Udslipsmuligheder:
Forekommer der rutinemæssige udslip ved f.eks. aftapning, vedligeholdelse og lignende?

Konsekvensvurdering:
Er konsekvensen af et udslip ved uheld af mindre betydning, hvilket vil sige ringe personfare og små skader?

Ventilation:
Ved tilstrækkelig ventilation forstås, at koncentrationen af brandfarlige dampe holdes lavere end 25 % af nedre eksplosionsgrænse.

Særlige sikkerheds- foranstaltninger:
Under særlige sikkerheds- foranstaltninger henregnes særlig sikret ventilation, samt gasalarmeringsanlæg og indretning efter særlige forskrifter.

Områdeafgrænsning

Områderne vurderes og afgrænses efter indhold af brand- og eksplosionsfarlige materialer samt efter forholdene, hvorunder de anvendes. Som eksempler kan nævnes: Det indre af et maskinkabinet, et maskinrum, et lokale eller en del deraf, en bygning, et område i det fri, etc.

Områdeafgrænsningen kan også benyttes som afgrænsning af forskellige zoner.

Tilstrækkelig ventilation

Reference: Lovgivning/standard:

Brandteknisk vejledning nr. 19
EN 378-3/2000
DIN 7003

Tilstrækklig ventilation menes at være opnået, når koncentrationen af dampe eller gasser kan holdes under 25 % af nedre eksplosionsgrænse. Ventilationen kan laves enten ved mekanisk eller ved naturlig ventilation. For at sikre fortsat udsugning ved eventuelt udslip, skal ventilationsanlæg og udstyr i ventilationskanalen være egnet til anvendelse i eksplosionsfarligt område, zone 1.

Som vejledende regler kan følgende benyttes ved dimensioneringen af ventilationsanlægget:

Naturlig ventilation

Mekanisk ventilation

Det fri areal for naturlig ventilation skal mindst være:

For fyldningsmængder under 1 kg skal udluftningstværsnittet være:

A > 300 cm3

For fyldning er større end 1 kg skal udluftningstværsnittet mindst være:

A = 0,14 x m1/2

Nomenklatur:

A : Det åbne tværssnitsareal i m2

m : Kølemiddelfyldningen i kg

0,14: En konverteringsfaktor

Der skal tages hensyn til kølemidlets massefylde ved placering af åbning.

Ventilatoren skal mindst kunne flytte

 

V = 14 x m2/3


 


 

 

Nomenklatur:

V : Luftstrøm i liter per sekund

m : Kølemiddelfyldningen i kg

14 : En konverteringsfaktor

Der bør ikke ventileres mere end 15 luftskifter pr. time.

Eksempel for et maskinrum med en største fyldning på 10 kg med naturlig ventilation.

Eksempel for et maskinrum med en største fyldning på 10 kg med mekanisk ventilation.

A = 0,14 x m1/2

A = 0,14 x 101/2

A = 0,14 x 3,16

A = 0,44 m2

V = 14 x m2/3

V = 14 x 102/3

V = 14 x 4,64

V = 64,9 l/s ~ 235 m3/h

Det er vigtigt at notere sig, at kulbrinterne er tungere end luft, hvorfor der skal suges fra gulvniveau ved mekanisk ventilation

Særlige sikkerhedsforanstaltninger:

En særlig sikkerhedsforanstaltning kan være, at rummet/kabinettet forsynes med tilstrækkelig ventilation for at sikre, at der er undertryk i rummet. Rummet/kabinettet forsynes med en trykvagt, som ved registrering af manglende ventilation udkobler de installationer, der er i rummet/kassen, som ikke er sikret til anvendelse i eksplosionsfarligt område zone 1.

En anden mulighed er at forsyne rummet/kassen med en gasdetektor, som ved 1. alarm aktiverer ventilationen, og som ved 2. alarm 25 % af nedre eksplosionsgrænse udkobler de installationer i rummet/kassen, som ikke er sikret til anvendelse i eksplosionsfarligt område zone 1.

Opstillingsrummet skal have en dør til det fri eller være forsynet med mekanisk ventilation, som har en kapacitet der sikrer, at rummet tømmes for gas indenfor 10 minutter.

Eksempel:

Kølemaskine opstillet direkte i maskinrum:

Zone 1 klassificering af rummet kræver følgende:

Der er tilstrækkelig ventilation på rummet.

Zone 2 klassificering af rummet kræver følgende:

Der er tilstrækkelig ventilation på rummet.

Samt opsat særlige sikkerhedsforanstaltninger

A: F.eks. en trykvagt, som i tilfælde af svigtende ventilation udkobler de installationer, der ikke er sikret til anvendelse i eksplosionsfarligt område  zone 1.

B: Eller en gasdetektor, der ved 1. alarm aktiverer den ovennævnte ventilation, der sikrer undertryk, og som ved 2. alarm (25 % af nedre eksplosionsgrænse) udkobler de installationer i rummet, som ikke er sikrettil anvendelse i eksplosionsfarligt område zone 1.

 

Eksempel:

Køleunit i ventileret kabinet opstillet i maskinrum:

Zone 1 klassificering af rummet kræver følgende:

Der er tilstrækkelig ventilation på rummet.

Zone 2 klassificering af rummet kræver følgende:

Der er tilstrækkelig ventilation på rummet.

Samt opsat særlige sikkerhedsforanstaltninger

A: F.eks. en trykvagt som i tilfælde af svigtende ventilation udkobler de installationer, der ikke er sikret til anvendelse i eksplosionsfarligt område zone 1.

B: Eller en gasdetektor der ved 1. alarm aktiverer den ovennævnte ventilation, der sikrer undertryk, og som ved 2. alarm (25 % af nedre eksplosionsgrænse) udkobler de installationer i rummet, som ikke er sikret til anvendelse i eksplosionsfarligt område zone 1.

C: Opstillingsrummet skal have en dør til det fri eller være forsynet med mekanisk ventilation, som har en kapacitet, der sikrer, at rummet kan tømmes for gas indenfor 10 minutter efter et eventuelt udslip.

 

Eksempel fortsat:

Køleunit i ventileret kabinet opstillet i maskinrum:

Klassificering af rummet som uklassificeret område kræver følgende:

Køleenheden indbygges i et kabinet som er rimelig tæt. Svenske Kylnorm foreskriver f.eks. IP 20 som tæthed.

Der monteres tilstrækkelig ventilation i kassen.

Der opsættes særlige sikkerhedsforanstaltninger.

A: F.eks. en trykvagt som i tilfælde af svigtende ventilation i kassen udkobler de installationer i rummet og i kassen, der ikke er sikret til anvendelse i eksplosionsfarligt område zone 1. Undertrykket skal efter Svenske Kylnorm være på mindst 10 Pa.

B: Alternativt monteres en gasdetektor i kassen, der ved 1. alarm aktiverer den ovennævnte ventilation, der sikrer undertryk, og som ved 2. alarm (25 % af nedre eksplosionsgrænse) udkobler de installationer i rummet og i kassen, som ikke er sikret til anvendelse i eksplosionsfarligt område zone 1.

C: Opstillingsrummet skal have en dør til det fri eller være forsynet med Mekanisk ventilation, som har en kapacitet, der sikrer, at rummet kan tømmes for gas inden for 10 minutter, efter et eventuelt udslip.

Klassificeringen bliver da følgende:

På baggrund af disse sikkerhedsforanstaltninger klassificeres kassen som eksplosionsfarligt område zone 2, mens selve rummet er uklassificeret område. Ventilationskanalen klassificeres som eksplosionsfarligt område zone 1.

Udstyr som er påmonteret kølekredsen og hvor kun en membran adskiller kølemidlet fra resten af rummet, skal være egnet til brug i eksplosionsfarlig område zone 1. Her kan nævnes elektroniske termoventiler, tryktransmittere, enkelte pressostattyper.

 

Eksempel:

Køleunit placeret udendørs:

Klassificering: Ved udendørs opstilling klassificeres området omkring  køleanlægget som uklassificeret område.

Udstyr som er påmonteret kølekredsen, og hvor kun en membran adskiller kølemidlet fra resten af rummet, skal være egnet til brug i et eksplosionsfarligt område zone 1. Her kan nævnes elektroniske termoventiler, tryktransmittere, enkelte pressostattyper.

Mærkning: På køleanlægget eller kabinettet skal der placeres skilte, som advarer mod brandfare, og at brug af åben ild er forbudt.

Skiltning

Ved døren til maskinrummet skal der være placeret skilte, som advarer mod brandfare og at brug af åben ild er forbudt i rummet. Desuden skal der opsættes et forbudsskilt med teksten "Adgang forbudt for Uvedkommende"

På køleanlægget eller kabinettet skal der placeres skilte, som advarer mod brandfare, og at brug af åben ild er forbudt. Typeskiltet skal desuden følge kravene beskrevet i EN 378-2 : 2000 og angiver dermed kølemiddeltypen samt fyldningsmængden.

Ventilationskanalen skal ved udgangen til det fri mærkes med et advarselsskilt, der advarer mod brandfare og som angiver, at der er risiko for en brandfarlig gas.

Brandslukningsudstyr

Der bør ved indgangen til rummet være placeret en håndbrandslukker. Hvis der ønskes opstillet en CO2 håndslukker kræver det, at de, der kommer i rummet er specielt trænede i håndteringen af denne slukker type.