Porovnanie (medzných) zhášacích rozmerov rôznych typov suchých nepriebojných poistiek je pre rôzne druhy plynov uvedený v tab. 6.4. Na hasiacu vzdialenosť má významný vplyv brizancia zmesi vyjadrená hodnotou kubickej konštanty Kg. Čím je brizancia zmesi väčšia, tým menšia musí byť hasiaca vzdialenosť. To platí pre všetky druhy suchých nepriebojných poistiek, ako je vidieť z obr. 6.29.

 

 

 

 

 

Tab. 6.4. Minimálne hasiace rozmery jednotlivých druhov suchých nepriebojných poistiek pre rôzne druhy plynov

 

 

Vplyv doby vzájomného pôsobenia iniciačného zdroja na horľavý súbor je jasný s tab. 6.5. Zatiaľ čo pri rúrkovej poistke a medznej špáre, kde je výstupná rýchlosť spalín dostatočne veľká môže byť teplota spalín vyššia ako je teplota vznietenia horľavej zmesi, pri vrstve guličiek, kde je výstupná rýchlosť spalín nízka, musí byť výstupná teplota spalín z poistky do čerstvej zmesi nižšia ako je teplota vznietenia zmesi. Je to dané dobou vzájomného pôsobenia času v ms.

 

 

obr. 6.29. vplyv veľkosti kubickej konštanty na hasiacu vzdialenosť. podľa (3)

 

tab. 6.5. hasiace rozmery a parametre spalín z poistiek podľa (3)

 

Výbušné zmesi plynov a pár so vzduchom sa delia do dvoch skupín:

Skupina I. – metán v hĺbkových dolných dieloch

Skupina II. – plyny a pary s výnimkou metánu v hĺbkových dolných dieloch

 

 

Podľa hodnoty max. epxerimentálne bezpečnej špáry (max experimental safe gap) MESG sa plyn a pary II. skupiny delia na podskupiny viď tab. 6.6.

 

Tab 6.6. Klasifikácia výbušných zmesí podľa MESG

 

 

 

 

Do potrubia k prerušeniu výbuchu zmesi plynov a pár sa v súčastnej dobe najčastejšie používajú poistky kazetové, kde hasiaci prierez je vytvorený otvormi v kazete a to tak, že medzi fólie usporiadané do valcových medzikruží sú vložené zvlnené tvarované fólie. Takéto nepriebojné poistné armatúry sú v rôznom prevedení. Na obr. 6.31. je schéma koncovej nepriebojnej poistnej armatúry, ktorá sa inštaluje na koniec potrubia a oddeľuje vonkajšie prostredie od potrubia.

 

obr. 6.31. koncová nepriebojná poistná armatúra.

 

Do potrubia sa montuju tzv. priame nepriebojné poistné armatúry. Tieto armatúry zabraňujú šíreniu plameňa v potrubí a prenosu plameňa do výrobných zariadení a nádrží. Pokiaľ sú prevádzkové podmienky také, že po výbuchu nie je vylúčené dohorievanie zmesi na nepriebojnej vložke armatúry, potom je táto armatúra vybavená teplotným čidlom. Čidlo v prípade,že dôjde k horeniu vo vnútri armatúry, vyvolá impulz k odstaveniu alebo inertizácii zariadenia. Na obr. 6.32.  je uvedená schéma priamej nepriebojnej poistnej armatúry s tepelným čidlom.

 

 

obr. 6.32. priama nepriebojná poistná armatúra s teplotným čidlom

 

 

 

obr. 6.33. Priama nepriebojná poistná armatúra v protidetonačnom prevedení s teplotným snímačom

 

 

 

obr. 6.34 Nárožná nepriebojná poistná armatúra v protidetonačnom prevedení s teplotným snímačom

Ďalším prevedením priamych nepriebojných poistných armatúr je armatúra s protidetonačným tlmičom. Jeho úlohou je zmierniť vysokú tlakovú energiu detonačnej vlny a rozdeliť čelo plameňa ešte pred nárazom na nepriebojnú vložku armatúry. Takéto armatúry sa inštalujú do potrubia vtedy, ak je vzdialenosť medzi poistkami dlhšia než nábehová dráha príslušnej zmesi k detonácii. Na obr. 6.33 je uvedená schéma priamej nepriebojnej armatúry v protidetonačnom prevedení s teplotným snímačom a na obr. 6.34  schéma nárožnej nepriebojnej poistnej armatúry v protidetonačnom prevedení s teplotným snímačom.

V prípade, keď koncovou poistkou trvale alebo dlhodobo preteká výbušná zmes, a keď pri zapálení zmesi za poistkou môže dôjsť k odhorievaniu zmesi, sapoužívajú tzv. poistky dlhodobo odolné ohňu. Tu by pri bežnej koncovej poistnej armatúre došlo při dlohodobom horení na poistke z dôvodu transportu tepla materiálom časti poistky k prehriatiu poistky a k zahtňriatiu časti poistky nad teplotu vznietenia zmesi a tým k iniciácii výbušnej zmesi před poistkou. V týchto prípadoch sa používajú tzv. poistky dlhodobo odolné plameňom. Od normálnej koncovej poistky uvedenj na obr. 6.31 sa líši tým, že majú odklopné veko. Veko sa odklopí po natavení eutektickej zliatiny úchytky veka pôsobením  tepla plameňa. Tým sa umožní voľné odhorievanie plameňa a zabráni sa nebezpečnému zahrievaniu časti poistky.

Na potrubie sa inštalujú  tzv. dynamické nepriebojné poistky. Tie pracujú na tom princípe, že rýchosť prúdenia v tryskách poistky je vyššia, jako je rýchlosť horenia danej zmesi, ktorá z poistky vyteká. Poistka sa otvorí při prúslušnom pretlaku v potrubí, kedy je splnená táto podmienka. Vytekajúca zmes je zapálena a odhorieva. Při poklese tlaku, kedy rýchlosť prúdenia klesne pod príslušnú nastavenú hodnotu, sa ventil poistky uzavrie.

6.4.2 Mokré (hydraulické) nepriebojné poistky

V priemysle sa tiež často používajú moreé (hydraulické) nepriebojené poistky, tzv. hydraulické uzávery. Hydraulické uzávery fungujú na princípe sifónu – pozri obr. 6.35. Sú konštruované tak, že kvapalina v tellese uzávera oddeľuje plynový prietor. Kvapalina zachytí tlakový ráz a zháša plameň.

 

Obr. 6.35 Mokrá nepriebojná poistka v prevedení A a B.

 

Súvisloť medzi bezpečnou výšku h a výbuchovými parametrami je uvedená na obr. 6.36. Jako je z obrázka vidieť, veľkosť výbuchových parametrov si vyžaduje určitú výšku vodného stĺpca h. Výbuch vodíka vyžaduje k bezpečnému zadržaniu plameňa menšiu výšku h jako napr. Výbuch propánu. To je spôsobené zotrvačnosťou moty vodného stĺpca. (vodíková explózia je oveľa prudšia).

Při hydraulických uzáveroch  teda neplatí konvekcia, ktorá platí při suchých nepriebojných poistkách, že poistka navrhnutá pre prerušenie výbuchu určitého horľavého plynu alebo pary kvapaliny je bezpečná tiež proti výbuchu horľavej látky s nižšími výbuchovými parametrami! Práve zníženie prudkosti výbuchu a zvýšenie výbuchového tlaku naopak robí hydraulický uzáver neúčinným. Změna pametrov môže nastať buď zmenou horľavého plynu, alebo konštrukčnými úpavami hydraulického uzáveru (pozri usporiadanie A a B na obr. 6.35) – napr. Zmenou miesta, priemeru a dĺžky odvodného potrubia.

 

Hydraulické uzávery je nutné skúšať. Skutočná výška hpraktická  = 2 . hexperimentálna

Ak je výbušná zmes v pohybe, potom je nutné bezpečnú výšku h v dôsledku „unášania“ samotnou výbušnou zmesou zvýšiť.

Z praktického použitia sa mokré nepriebojné poistky delia na priebežné a koncové. Na obr. 6.37 je uvedená schéma koncovej hydraulickej nepriebojenj poistnej armatúry, na obr. 6.38 sú schémy priamych hydraulických nepriebojných poistných armatúr.

 

 

Obr. 6.37 Koncová hydraulická nepriebojná poistná armatúra.