Badania możliwości wykorzystania urządzeń w wykonaniu przeciwwybuchowym grupy IIA i IIB w atmosferach gazu ziemnego z dodatkiem wodoru

• Autorzy: Piwoda Łukasz , Michalski Sławomir , Piątek Karol , Stefaniak Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2025.11.5

Warianty tytułu

EN

Determination of the applicability of group IIA and IIB explosion-proof equipment in atmospheres of natural gas and hydrogen mixtures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Oznaczono limit dodatku wodoru do gazu ziemnego, pozwalającego na stosowanie zabezpieczeń przeciwwybuchowych adekwatnych dla gazu ziemnego grupy E, transportowanego w krajowej sieci gazowej. Mierząc wartości prądów zapalających jednorodnych mieszanin wybuchowych, ustalono, że bezpieczna mieszanina gazu ziemnego grupy E z wodorem może zawierać do 14% udziału wodoru w części gazów palnych dla urządzeń podgrupy IIA oraz do 40% udziału wodoru dla urządzeń podgrupy IIB. Badania uzupełniono o wyznaczenie dopuszczalnych wartości prądów zapalających dla gazu ziemnego grupy E zawierającego podwyższoną do 9% zawartość etanu. Wówczas ustalono, że bezpieczna mieszanina gazu ziemnego z grupy E i wodoru w części mieszaniny gazów wybuchowych może zawierać do 12% udziału wodoru w części gazów palnych dla urządzeń podgrupy IIA oraz nadal do ok. 40% udziału wodoru w części gazów palnych dla urządzeń podgrupy IIB.

EN

The acceptable limit of H₂ content in natural gas, enabling the use of explosion protection measures appropriate for group E natural gas transported in the national gas network was detd. By measuring the ignition currents of homogeneous explosive mixts., it was detd. that a safe mixt. of group E natural gas with H₂ may contain up to 14% H₂ in combustible gases for subgroup IIA equipment and up to 40% H₂ for subgroup IIB equipment. The tests were supplemented by detg. the permissible ignition currents for group E natural gas with an increased ethane content of 9%. It was then detd. that a safe mixt. of group E natural gas and H₂ in the flammable part of the mixt. may contain up to 12% H₂ in the flammable part of the mixt. for IIA sub-group appliances and still up to approx. 40% H₂ in the flammable part of the mixt. for IIB sub-group appliances.

Słowa kluczowe

PL

wodór; bezpieczeństwo przeciwwybuchowe; ATEX

EN

hydrogen; explosion-proof safety; ATEX

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2025
• Tom: T. 104, nr 11
• Strony: 1104--1110
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Piwoda Łukasz

• Operator Gazociągów Przesyłowych GAZ-SYSTEM S.A., ul. Mszczonowska 4, 02-337 Warszawa
• Wydział Wiertnictwa Nafty i Gazu, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

• https://orcid.org/0009-0002-8728-8344

autor

Michalski Sławomir

• Operator Gazociągów Przesyłowych GAZ-SYSTEM S.A., Warszawa

• https://orcid.org/0009-0009-0245-8553

autor

Piątek Karol

• Główny Instytut Górnictwa - Państwowy Instytut Badawczy, Katowice

• https://orcid.org/0009-0004-9162-5491

autor

Stefaniak Dariusz

• Główny Instytut Górnictwa - Państwowy Instytut Badawczy, Katowice

• https://orcid.org/000-0002-1009-1386

Bibliografia

• [1] Rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 6 sierpnia 2022 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu gazowego, DzU. 2022, poz. 1899.
• [2] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 8 lipca 2010 r. w sprawie minimalnych wymagań, dotyczących bezpieczeństwa i higieny pracy, związanych z możliwością wystąpienia w miejscu pracy atmosfery wybuchowej, DzU. 2010, nr 138, poz. 931.
• [3] PN-EN IEC 60079-10-1:2021-09, Atmosfery wybuchowe. Cz. 10-1. Klasyfikacja przestrzeni. Gazowe atmosfery wybuchowe.
• [4] R. Porowski, M. Grabarczyk, A. Teodorczyk, Mater. Wysokoenerg. 2013, 5,20.
• [5] F. Van den Schoor, R. T. E. Hermanns, J. A. van Oijen, F. Verplaetsen, L. P. H. de Goey, J. Hazard. Mater. 2008, 150, nr 3, 573.
• [6] I. A. Zlochower, J. Loss Prev. Proc. Ind. 2012, 25, nr 3, 555,
• [7] P. Flasińska, Mater. Wysokoenerg. 2019, 6, 46.
• [8] Z. He, X.-B. Li, L.-M. Liu, W. Zhu, Fuel 2014, 124, 85.
• [9] N. Cohen, Flammability and explosion limits of H2 and H2/CO. A literature review, Report No.TR-92(2534)-1, the Aerospace Corporation, USA, El Segundo 1992.
• [10] L. Huang, S. Pei, Y. Wang, L. Zhang, S. Ren, Z. Zhang, Y. Xiao, Fuel 2019, 247,47.
• [11] G. Cui, C. Yang, Z. L. Li, Z. Zhou, J. L. Li, J. Loss Prevent. Proc. 2016, 41, 252.
• [12] M. Mitu, E. Brandes, Fuel 2017, 203, 460.
• [13] Q. Hao, Z. Luo, T., Wang, C. Xie, S. Zhang, M. Bi, J. Deng, Exp. Therm. Fluid Sci. 2021, 126, 110395,
• [14] S. Qi, Y. Li, W. Zhang, D. Wang, R. Zhou, Q. Jing i in., Fuel 2025, 401, 135876.
• [15] E. Askar, V. Schrödera, S. Schützb, A. Seemann, Chem. Eng. Trans. 2016, 48, 397.
• [16] Dyrektywa 2014/34/UE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 26 lutego 2014 r. w sprawie harmonizacji ustawodawstw Państw Członkowskich odnoszących się do urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w atmosferze potencjalnie wybuchowej, Dz U. UE 2014, L.96.309.
• [17] Rozporządzenie Ministra Rozwoju z dnia 6 czerwca 2016 r. w sprawie wymagań dla urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w atmosferze potencjalnie wybuchowej, DzU. 2016, poz. 817.
• [18] PN-EN ISO/IEC 60079-0:2018-09, Atmosfery wybuchowe. Cz. 0. Urządzenia. Podstawowe wymagania.
• [19] PN-EN 60079-1:2014-12, Atmosfery wybuchowe. Cz. 1. Zabezpieczenie urządzeń za pomocą osłon ognioszczelnych „d”.
• [20] PN-EN 60079-11:2012, Atmosfery wybuchowe. Cz. 11. Zabezpieczenie urządzeń za pomocą iskrobezpieczeństwa „i”.
• [21] A. Korda-Burza, A. Szurlej, R. Biały, Mat. Konf. „4 Polski Kongres Naftowców i Gazowników”, Konferencja Geotechnology and Energy, Kraków, 23.05.2014 r.
• [22] PN-EN ISO/IEC 80079-20-1:2019, Atmosfery wybuchowe. Cz. 20-1. Właściwości materiałowe dotyczące klasyfikacji gazów i par. Metody badawcze i dane.
• [23] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 26 kwietnia 2013 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać sieci gazowe i ich usytuowanie, Dz U. 2013, poz. 640.
• [24] Raport GIG nr 1/2024/JOZ-P.1 do zlecenia pn. „Ocena możliwości użytkowania urządzeń przeznaczonych do stosowania w strefach zagrożonych wybuchem, zainstalowanych w istniejących obiektach infrastruktury przesyłowej GAZ-SYSTEM S.A., dla mieszaniny gazu ziemnego i wodoru z uwzględnieniem wymagań Dyrektywy ATEX”, Główny Instytut Górnictwa - Państwowy Instytut Badawczy.
• [25] Raport GIG nr 2/2024/JOZ-P.1 do zlecenia pn. „Ocena możliwości użytkowania urządzeń przeznaczonych do stosowania w strefach zagrożonych wybuchem, zainstalowanych w istniejących obiektach infrastruktury przesyłowej GAZ-SYSTEM S.A., dla mieszaniny gazu ziemnego i wodoru z uwzględnieniem wymagań Dyrektywy ATEX, przy ustalonej (podwyższonej) procentowej zawartości etanu w gazie ziemnym”, Główny Instytut Górnictwa - Państwowy Instytut Badawczy.