Взрывозащищенное оборудование пуэ – Подбор взрывозащищенного оборудования в соответствии с ПУЭ.

Содержание

10.4.3. Взрывозащищенное электрооборудование (пуэ, гл.7.3)

Взрывозащищенное электрооборудование подразделяется по уровням и видам взрывозащиты, группам и температурным классам.

Уровни взрывозащиты обозначаются знаками: 2,1,0.

Уровень 2 — электрооборудование повышенной надежности против взрыва. Взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы.

Уровень 1 — взрывобезопасное электрооборудование. Взрывозащита обеспечивается как в нормальном режиме работы, так и при оговоренных повреждениях, кроме повреждений взрывозащиты.

Уровень 0 — особовзрывобезопасное электрооборудование. По отношению к уровню 1 приняты дополнительные средства взрывозащиты.

Виды взрывозащиты следующие:

d — взрывонепроницаемая оболочка;

р — заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом;

i— искробезопасная электрическая цепь;

q — кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями;

о — масляное заполнение оболочки с токоведущими частями;

s — специальный вид взрывозащиты;

е— защита вида «е» (устранение опасных нагревов, электрических искр и дуг).

В соответствии с ПУЭ в зависимости от класса взрывоопасной зоны и свойств взрывоопасной смеси выбирается взрывозащищенное электрооборудование определенного уровня и вида взрывозащиты, группы и температурного класса.

Взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом в зависимости от размера БЭМЗ подразделяются на категории согласно табл. 10.2.

Таблица 10.2

Категории взрывоопасных смесей газов и паров

Категория смеси

Наименование смеси

БЭМЗ, мм

I

Рудничный метан

Более 1.0

II

Промышленные газы и пары

IIA

То же

Более 0.9

IIВ

-//-

Более 0.5 до 0.9

IIС

-//-

До0.5

Безопасный экспериментальный максимальный зазор (БЭМЗ) — максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси в воздухе.

10.4.4. Статическое электричество и меры борьбы с ним

Многие технологические операции связаны со статической электризацией. Согласно определению ГОСТ 12.1.018-93 «ССБТ. Пожаровзрывобезопасность статического электричества» статическое электричество — это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках.

По существующим представлениям в основе процесса электризации лежит образование на границе контактирующих веществ двойного электрического слоя, при механическом разделении которого одно из веществ заряжается положительно, другое — отрицательно. Положительный заряд приобретает вещество, диэлектрическая проницаемость которого больше. При одинаковой диэлектрической проницаемости взаимодействующих веществ статические заряды не возникают. Интенсивность статической электризации при прочих равных условиях зависит от диэлектрических свойств контактирующих веществ: по крайней мере одно из них должно быть диэлектриком. Если оба вещества электропроводны, то возникающие заряды быстро рассеиваются (релаксируют), и электризация отсутствует.

На практике статическое электричество возникает и накапливается в следующих случаях:

при соприкосновении или трении твердых материалов;

при измельчении, перемешивании, пересыпании сыпучих материалов;

при разбрызгивании жидкостей, фильтровании нефтепродуктов через пористые материалы, очистке загрязненных материалов в растворителях;

при транспортировке сыпучих материалов и жидкостей по трубопроводам;

при движении сжатых и сжиженных газов по трубам и истечении их через отверстия;

при движении транспортерных лент и ременных передач;

при движении транспортных средств на резиновом ходу по сухому изолирующему покрытию.

Таков далеко не полный перечень причин и обстоятельств возникновения статического электричества.

Опасность статического электричества рассматривают в трех аспектах:

искровые разряды статического электричества могут привести к взрыву и пожару;

электростатическое поле и искровые разряды оказывают вредное воздействие на человека;

статическое электричество может негативно влиять на технологический процесс, вызывая брак продукции, снижая производительность оборудования, создавая помехи в работе радиоэлектронной аппаратуры.

Искровые разряды составляют главную опасность статического электричества. Они возникают в тех случаях, когда напряженность электростатического поля достигает или превышает электрическую прочность диэлектрика (для воздуха 30 кВ/см). При определенном значении энергии искры могут воспламеняться паро-газовоздушные или горючие пылевоздушные смеси, имеющие место в окружающем пространстве. Такое состояние объекта считается электростатически искроопасным. По ГОСТ 12.1.018-93 электростатическая искроопасность — это возможность возникновения в объекте или на его поверхности разрядов статического электричества, способных зажечь объект, окружающую или проникающую в него среду. Для воспламенения многих газо- и паровоздушных горючих смесей требуется энергия искры 0,2-0,5 мДж; энергия воспламенения пылевоздушных смесей — на один-два порядка больше. Практически при напряжении 3 кВ от искрового разряда могут воспламеняться почти все газо- и паровоздушные смеси, а при 5 кВ — большая часть пылевоздушных смесей.

Разряды статического электричества на производствах, где образуются или используются взрывоопасные горючие смеси, стали причиной многочисленных взрывов и пожаров со значительным материальным ущербом и травматизмом. Во избежание взрыва и пожара необходимо добиваться электростатической искробезопасности объекта. По ГОСТ 12.1.018-93 это состояние объекта, при котором исключается возможность возникновения пожара или взрыва от разрядов статического электричества.

Электростатическая искробезопасность объекта достигается при выполнении соотношения:

W < k*Wmin, (10.1)

где W — максимальная энергия разрядов, которые могут возникнуть внутри объекта или с его поверхности, Дж;

k— коэффициент безопасности, выбираемый из условий допустимой (безопасной) вероятности зажигания; в случае невозможности определения вероятности его принимают равным 0,4;

Wmin — минимальная энергия зажигания веществ и материалов, Дж

Как видно из (10.1), безопасность обеспечивается снижением искроопасности (уменьшением W) и/или снижением чувствительности объекта к зажигающему действию статических разрядов (увеличением Wmin). В то же время многие технологические процессы и операции противоречат соотношению (10.1). Так, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости (ЛВЖ и ПК), с одной стороны, являются диэлектриками, что способствует интенсивной электризации (увеличению W), а с другой взрывопожароопасными веществами, утечки которых из аппаратов и трубопроводов образуют горючие смеси в опасных концентрациях (Wmin уменьшается). Другой пример: наполнение емкости нефтепродуктами свободно падающей струей приводит к их разбрызгиванию и перемешиванию, что увеличивает скорость испарения жидкости и образование опасных концентраций паров (уменьшается

Wmin), одновременно увеличивается интенсивность электризации (увеличивается W).

Заряды статического электричества могут накапливаться на людях. Это происходит при контактировании с материалами и изделиями, обладающими высокими диэлектрическими свойствами (синтетические полы, ковровые дорожки; обувь с неэлектропроводящими подошвами; одежда и белье из шерсти, шелка, искусственного волокна). В этих условиях потенциал тела человека, изолированного от земли, может достигать 15 кВ и более. При контакте наэлектризованного человека с заземленным предметом возникает искровый разряд, который во взрывоопасной среде может вызвать взрыв и пожар.

Меры защиты от искровых разрядов статического электричества направлены на предотвращение возникновения и накопления статических зарядов и на устранение уже образовавшихся зарядов. Осуществление этих мер обязательно во взрыво- и пожароопасных зонах классов B-I, B-Ia, B-Iб, B-II, В-IIа, II-1, II-II (Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Изд. 6, гл. 7.3, 7.4). Вне указанных зон защиту осуществляют в тех случаях, когда статическое электричество негативно влияет на технологический процесс или представляет опасность для работающих.

В соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 средства коллективной защиты от статического электричества по принципу действия де­лятся на следующие виды:

заземляющие устройства;

нейтрализаторы;

увлажняющие устройства;

антиэлектростатические вещества;

экранирующие устройства.

Наиболее простой и часто применяемой мерой защиты является заземление оборудования, на котором могут возникать и накапливаться электростатические заряды. Заземлению подлежат все металлические и электропроводные неметаллические части оборудования.

Для заземления неметаллических объектов их поверхность покрывают электропроводными эмалями или металлической фольгой и присоединяют к заземлителю. Например, трубопровод из диэлектрического материала с проводящим покрытием присоединяется к заземляющим проводникам с помощью металлических хомутов.

Обычно заземляющие устройства для защиты от статического электричества объединяют с устройствами защитного заземления электроустановок, выполняемого в соответствии с требованиями ПУЭ. Если же заземляющее устройство предназначено только для отвода в землю электростатических зарядов, то его сопротивление растеканию не должно превышать 100 Ом. Неметаллическое оборудование считается электростатически заземленным, если сопротивление любой его точки относительно контура заземления не превышает 107 Ом. Агрегаты, трубопроводы, вентиляционные воздуховоды и другое оборудование, образующее технологическую линию, должны представлять собой непрерывную электрическую цепь, которая в пределах цеха присоединяется к заземлителю не менее чем в двух точках.

Изложенные выше требования находят отражение в ведомственных правилах. Например, в соответствии с ВППБ 01-04-98 «Правила пожарной безопасности для предприятий и организаций газовой промышленности» для защиты от разрядов статического электричества вся металлическая аппаратура, резервуары, газопроводы, нефтепроводы и другие устройства, расположенные как внутри помещений, так и вне их и содержащие ЛВЖ и ГЖ (легковоспламеняющие и горючие жидкости), должны быть заземлены.

Эстакады для трубопроводов следует в начале и в конце, а также через каждые 300 м соединять с проходящими по ним трубопроводами и заземлять. При транспортировке и наливе сжиженных углеводородных газов, ЛВЖ и ГЖ на всем протяжении системы транспортировки должна обеспечиваться непрерывная токопроводящая цепь, замкнутая на заполняемую емкость и эстакаду. Для заземления следует использовать гибкий медный проводник сечением не менее 16 мм

2. Заземление передвижных объектов, подвергающихся статической электризации, осуществляется с помощью колес из токопроводящей резины, а также с помощью металлических цепей, контактирующих с землей.

Заземление выполняется во всех случаях, вне зависимости от применения других мер защиты.

Снижения уровня электростатических зарядов можно добиться путем ионизации электризующегося материала или среды вблизи его поверхности. Для этой цели применяются нейтрализаторы, которые по принципу ионизации делятся на индукционные, высоковольтные, лучевые, аэродинамические.

Дня уменьшения интенсивности образования электростатических зарядов применяют меры, направленные на снижение удельного поверхностного ρs или объемного ρv электрического сопротивления материалов. Повышение влажности воздуха до 65…70% значительно снижает ρs и практически полностью устраняет электризацию гидрофильных материалов (древесина, бумага, х/б ткань). Это достигается местным или общим увлажнением воздуха в помещении, если это допустимо по условиям производства. Однако если электризующиеся материалы гидрофобны (сера, парафин, масла), то увлажнение воздуха не дает эффекта. Снижение ρs гидрофобных материалов может быть достигнуто химической обработкой их кислотами или поверхностно-активными веществами. Для снижения объемного электрического сопротивления диэлектрических жидкостей (нефтепродукты, растворы полимеров) в них вводят антиэлектростатические присадки АСП-1, Аккор-1, Сигбол (10-15 г на 100л), что приводит к снижению pv в 1000 раз и более. Для снижения объемного электрического сопротивления твердого диэлектрика в его массу вводят антиэлектростатики: ацетиленовый технический углерод, алюминиевую пудру, графит, цинковую пыль. Например, полимер, содержащий 20% ацетиленового углерода, имеет ρv на 10 порядков ниже, чем полимер с другим наполнителем.

В соответствии с ГОСТ 12.4.124-83 антиэлектростатические вещества должны обеспечивать снижение ρv материала до 107 Ом х м, ρs до 109 Ом х м. Содержание паров антистатиков в рабочей зоне не должно превышать ПДК по ГОСТ 12.1.005-88.

К коллективным средствам защиты от статического электричества можно отнести экранирующие устройства, которые обеспечивают снижение напряженности электростатического поля и количества аэроионов в рабочей зоне за счет их концентрации в ограниченном объеме вне этой зоны. Экранирующие устройства должны быть заземлены в соответствии с требованиями ПУЭ.

В некоторых случаях уменьшение интенсивности электризации может быть достигнуто подбором материалов контактирующих пар, в результате взаимодействия которых возникают заряды противоположных знаков либо эффект электризации совсем не проявляется. Например, при трении о хромированную поверхность материала, состоящего из 40% нейлона и 60% дакрона, электризация не происходит.

Снижения интенсивности электризации можно добиться изменением параметров технологического процесса, например уменьшая скорость движения нефтепродуктов по трубопроводам, применяя нижний (а не верхний) налив-слив легковоспламеняющихся жидкостей в емкости, резервуары. Согласно ВППБ 01-04-98 не допускается наливать сниженные углеводородные газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости в резервуары, цистерны и тару свободно падающей струей.

Налив следует производить только под уровень жидкости. Трубопровод, подающий продукт, должен быть ниже уровня «мертвого» остатка жидкости в резервуаре.

При истечении в резервуары жидкостей, имеющих ρv > 109 Ом х м, применяют релаксационные емкости, представляющие собой участок трубопровода увеличенного диаметра, находящийся у входа в приемную емкость и имеющий хороший контакт с землей, что обеспечивает стекание заряда в землю.

Для предотвращения искровых разрядов с человека необходимо уменьшить электрическое сопротивление его одежды, обуви, пола. Для изготовления специальной антиэлектростатической одежды должны применяться материалы с ρs < 107 Ом х м. Электрическое сопротивление между токопроводящим элементом специальной антиэлектростатической одежды и землей должно быть от 106 до 108Ом. Специальная антиэлектростатическая обувь должна иметь электрическое сопротивление между подпятником и ходовой стороной от 106 до 108 Ом.

studfiles.net

Маркировка взрывозащиты по ГОСТ Р 51330 и ПУЭ — Метроника

Маркировка взрывозащиты электрооборудования

В соответствии с ГОСТ Р 51330 и ПУЭ взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и длительности присутствия взрывчатой газовой смеси подразделяются на три класса:

  • Зона класса 0. Зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени.
  • Зона класса 1. Зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации.
  • Зона класса 2. Зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко и существует очень непродолжительное время.

Понятие «взрывоопасная зона» в «Правилах устройств электроустановок» трактуется следующим образом: Взрывоопасная зона — это помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси. Согласно ГОСТ Р 51330.9-99, взрывоопасная зона — это зона, в которой имеется или может образоваться взрывоопасная газовая смесь в объеме, требующем специальных мер защиты при конструировании, изготовлении и эксплуатации электроустановок. В этих зонах для обеспечения безопасности должно применяться электрооборудование во взрывозащищенном исполнении. Взрывозащищенное электрооборудование — электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования (ПУЭ).

ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

Существуют следующие уровни взрывозащиты электрооборудования:

электрооборудование повышенной надежности против взрыва — взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы. Знаком уровня в маркировке электрооборудования является цифра 2.

взрывобезопасное электрооборудование — взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты. Знаком уровня в маркировке электрооборудования является цифра 1.

особовзрывобезопасное электрооборудование — взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты. Знаком уровня в маркировке электрооборудования является цифра 0.

 

Категории и группы взрывоопасных смесей

 

Таблица 1. Категории взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом
Категория смеси Наименование смеси БЭМЗ. мм
I Рудничный метан более 1,0
II Промышленные газы и пары
IIA Промышленные газы и пары более 0,9
IIB Промышленные газы и пары более 0,5 до 0,9
IIC Промышленные газы и пары до 0,5
БЭМЗ- безопасный экспериментальный максимальный зазор – максимальный зазор между Фланцами, через который не проходит передача взрыва из оболочки в окружающую  среду при любой концентрации смеси в воздухе.

 

 

Таблица 2. Группы взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом подразделяются по температуре самовоспламенения
Группа Температура самовоспламенения смеси, 0С
Т1 выше 450
Т2 от 300 до 450
Т3 от 200 до 300
Т4 выше 135 до 200
Т5 от 100 до 135
Т6 от 85 до 100

ВИД И МАРКИРОВКА ВЗРЫВОЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

В соответствии с ГОСТ Р 51330 маркировка взрывозащищенного электрооборудования должна содержать знак «Ех», указывающий на то, что электрооборудование соответствует указанному стандарту и стандартам на виды взрывозащиты; знаки видов взрывозащиты также регламентированы:

1ExdIIBT4

1 — уровень взрывозащиты

Ex — знак взрывозащищенного электрооборудования, изготовленного в соответствии со стандартом

d — вид взрывозащиты

IIB — категория взрывоопасной смеси

T4 — температурный класс

 

Таблица 3. Уровень взрывозащиты
Уровень взрывозащиты Определение
2 Взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы
1 Взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты
0 Взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты

 

 

Таблица 4. Виды взрывозащиты электрооборудования
d — Взрывонепроницаемая оболочка
Взрывозащищенное электрооборудование Exd может содержать нормально искрящие компоненты и зажигательные устройства, а также может содержать взрывоопасные смеси. Внутренняя конструкция такова, что оборудование может выдержать внутренний взрыв газовоздушной смеси и не распространять при этом достаточное количество энергии для внешнего взрыва. Места соединений, крышки и отверстия конструируются с огнестойкими свойствами проходов (щелей и пазов), которые необходимо периодически проверять и постоянно поддерживать в нужном состоянии, чтобы сохранить целостность данной формы защиты.  


  

Коммутационные приборы, пускатели электродвигателей, автоматические выключатели, нагревательные элементы, светильники, датчики, сигнализаторы, кабельные вводы.
е — Защита вида е
Компоненты, применяемые в оборудовании, не вызывают искрения и опасных температур при нормальной работе. Оборудование обычно рассчитано на максимальное допустимое напряжение 11 кВ. Используются высокоэффективные и самые надежные электрические соединения и изоляция. Уровень защиты от попадания пыли и влаги практически полностью снижает риск загрязнения. Два основных требования Ехе заключаются в защите оборудования от внешних воздействий на уровне минимум IP54 для газа/пара (IP6X для пыли) и показателе ударной вязкости минимум 7Нм.

Поскольку эта форма защиты используется в Зонах 1 и 2, ее предпочитают вместо Exd, потому что она рассчитана на более простой способ проверки и обслуживания. Еще одно «за» состоит в том, что оборудование Ехе обычно производится из более легких материалов, что часто снижает его стоимость.

 


  

Клеммные и соединительные коробки, посты и шкафы управления, распределительные устройства, светильники, сигнализаторы, кабельные вводы.
I — Искробезопасная электрическая цепь
Взрывобезопасное оборудование (подгруппа Ex ia и Ex ib) данных типов включают цепи, которые ввиду низкого искрового энергетического потенциала не могут произвести зажигание взрывоопасной смеси. Оборудование Exib безопасно только при одном повреждении и может использоваться в зоне  1. Оборудование Exia безопасно при двух повреждениях и может применяться в зоне 0. Взрывобезопасные детали или схемы могут быть помещены в корпус, обладающий другой формой защиты, например, Ехе или Exd, хотя для корпуса в этом случае не всегда требуется частая проверка.  


  

 
P — Заполнение или продувка оболочки избыточным давлением
Защита оборудование типа ‘р’ заключается в комбинации положительного статического давления внутри корпуса электроустановки и постоянного потока воздуха или инертного газа для выталкивания взрывоопасной смеси из корпуса в случае ее появления. Надежность и общая безопасность системы существенно зависит от графика продувки и мониторинга.  


  

Электродвигатели,

распределительные и

управляющие устройства,

сильноточные приборы,

анализаторы.

O — Масляное заполнение оболочки
Допускается только в зонах, где вероятность возникновения взрывоопасных сред невелика (зона 2). Оборудование типа ‘о’ используется при наличии погружения искрящих компонентов в масло с постоянным контролем вентиляционного режима, например, в коммутационной аппаратуре.  


 

Трансформаторы, пусковые

сопротивления.

q — Кварцевое заполнение оболочки
Корпус Типа q с порошковым или песочным наполнителем, где находятся устройства образования дуги и искрения. При этом необходима вентиляция. Часто применяется для консервации энергии, освобожденной при неисправности электрических и электронных компонентов, например, выход из строя предохранителя. Эта форма защиты часто связана с деталями внутри оборудования Ехе, например, пусковое устройство люминесцентных ламп.  
  
Трансформаторы, конденсаторы, предохранители.
m — Герметизация компаундом
Метод — заливка компаундом (инкапсуляция) компонентов или оборудования, образующих дуги и искрение, чтобы обеспечить отсутствие доступа имеющихся взрывоопасных смесей и контроль температуры при нормальных условиях и неисправности, что предотвращает возгорание.  


 

Индикаторы, коммутирующие приборы малой мощности, датчики.
n — Защита вида n
Оборудование с защитой вида ‘n’ считается не имеющим зажигательной способности, поскольку при нормальной работе не производит дугу, искры или опасные температуры. Концепция близка философии Ехе, но применима только в зонах со слабой вероятностью взрывоопасных сред (зона 2). Оборудование Ехn подразделяется на четыре подгруппы:           • не искрящее Ех nА — используются компоненты, не производящие дугу или искрение;

• изолированные Ех nС компоненты с зажигательной способностью, например, патроны ламп — изолированы, чтобы  исключить попадание к ним взрывоопасных газов или паров;

• ограничение энергии Ex nL — низкоэнергетичные схемы устраняют возможность возгорания;

ограниченное движение воздуха Ex nR — основывается на уплотнении и герметизации оборудования с целью устранить попадание взрывоопасной смеси на горячие поверхности и воспламеняющие компоненты.

 


  

Все устройства для зоны 2, кроме коммутационных устройств.

 

 

Таблица 5. Первая цифра – защита от твердых тел и пыли
0   Защита отсутствует
1     

Защита от твердых предметов диаметром более 50 мм (защита от случайного прикосновения большого участка тела человека с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата)

2    Защита от твердых предметов диаметром более 12,5 мм (защита от возможного соприкосновения пальцев с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата)
3    Защита от твердых предметов диаметром более 2,5 мм (защита от возможного соприкосновения инструмента, проволоки и пр. с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата)
4   Защита от твердых предметов диаметром более 1 мм (защита от возможного соприкосновения пальцев с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата)
5   Защита от пыли. Защита персонала от соприкосновения с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата
6    Полная защита от пыли. Полная защита персонала от соприкосновения с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата

 

Таблица 6. Вторая цифра — защита от воды
0    Защита отсутствует
1 Защита от вертикально падающих капель воды
2    Защита от капель воды, падающих на оболочку, наклоненную под углом до 15° к вертикали
3   Защита от дождя, падающего на оболочку, наклоненную под углом до 60° к вертикали
4   Защита от брызг воды любого направления
5    Защита от водяных струй любого направления
6  

 

Защита от волн воды
7   Защита при кратковременном погружении в воду
8   Защита при длительном погружении в воду

 

skb-metronica.ru

Классы взрывозащиты

Таблица 4. Виды взрывозащиты электрооборудования

d — Взрывонепроницаемая оболочка

Взрывозащищенное электрооборудование Exd может содержать нормально искрящие компоненты и зажигательные устройства, а также может содержать взрывоопасные смеси. Внутренняя конструкция такова, что оборудование может выдержать внутренний взрыв газовоздушной смеси и не распространять при этом достаточное количество энергии для внешнего взрыва. Места соединений, крышки и отверстия конструируются с огнестойкими свойствами проходов (щелей и пазов), которые необходимо периодически проверять и постоянно поддерживать в нужном состоянии, чтобы сохранить целостность данной формы защиты.

 


 

Коммутационные приборы, пускатели электродвигателей, автоматические выключатели, нагревательные элементы, светильники, датчики, сигнализаторы, кабельные вводы.

е — Защита вида е

Компоненты, применяемые в оборудовании, не вызывают искрения и опасных температур при нормальной работе. Оборудование обычно рассчитано на максимальное допустимое напряжение 11 кВ. Используются высокоэффективные и самые надежные электрические соединения и изоляция. Уровень защиты от попадания пыли и влаги практически полностью снижает риск загрязнения. Два основных требования Ехе заключаются в защите оборудования от внешних воздействий на уровне минимум IP54 для газа/пара (IP6X для пыли) и показателе ударной вязкости минимум 7Нм.

Поскольку эта форма защиты используется в Зонах 1 и 2, ее предпочитают вместо Exd, потому что она рассчитана на более простой способ проверки и обслуживания. Еще одно «за» состоит в том, что оборудование Ехе обычно производится из более легких материалов, что часто снижает его стоимость.

 


Клеммные и соединительные коробки, посты и шкафы управления, распределительные устройства, светильники, сигнализаторы, кабельные вводы.

I — Искробезопасная электрическая цепь

Взрывобезопасное оборудование (подгруппа Ex ia и Ex ib) данных типов включают цепи, которые ввиду низкого искрового энергетического потенциала не могут произвести зажигание взрывоопасной смеси. Оборудование Exib безопасно только при одном повреждении и может использоваться в зоне  1. Оборудование Exia безопасно при двух повреждениях и может применяться в зоне 0. Взрывобезопасные детали или схемы могут быть помещены в корпус, обладающий другой формой защиты, например, Ехе или Exd, хотя для корпуса в этом случае не всегда требуется частая проверка.

 


 

P — Заполнение или продувка оболочки избыточным давлением

Защита оборудование типа ‘р’ заключается в комбинации положительного статического давления внутри корпуса электроустановки и постоянного потока воздуха или инертного газа для выталкивания взрывоопасной смеси из корпуса в случае ее появления. Надежность и общая безопасность системы существенно зависит от графика продувки и мониторинга.

 


Электродвигатели,

распределительные и

управляющие устройства,

сильноточные приборы,

анализаторы.

O — Масляное заполнение оболочки

Допускается только в зонах, где вероятность возникновения взрывоопасных сред невелика (зона 2). Оборудование типа ‘о’ используется при наличии погружения искрящих компонентов в масло с постоянным контролем вентиляционного режима, например, в коммутационной аппаратуре.

 


Трансформаторы, пусковые

сопротивления.

q — Кварцевое заполнение оболочки

Корпус Типа q с порошковым или песочным наполнителем, где находятся устройства образования дуги и искрения. При этом необходима вентиляция. Часто применяется для консервации энергии, освобожденной при неисправности электрических и электронных компонентов, например, выход из строя предохранителя. Эта форма защиты часто связана с деталями внутри оборудования Ехе, например, пусковое устройство люминесцентных ламп.

 


Трансформаторы, конденсаторы, предохранители.

m — Герметизация компаундом

Метод — заливка компаундом (инкапсуляция) компонентов или оборудования, образующих дуги и искрение, чтобы обеспечить отсутствие доступа имеющихся взрывоопасных смесей и контроль температуры при нормальных условиях и неисправности, что предотвращает возгорание.

 


Индикаторы, коммутирующие приборы малой мощности, датчики.

n — Защита вида n

Оборудование с защитой вида ‘n’ считается не имеющим зажигательной способности, поскольку при нормальной работе не производит дугу, искры или опасные температуры. Концепция близка философии Ехе, но применима только в зонах со слабой вероятностью взрывоопасных сред (зона 2). Оборудование Ехn подразделяется на четыре подгруппы:           • не искрящее Ех nА — используются компоненты, не производящие дугу или искрение;

• изолированные Ех nС компоненты с зажигательной способностью, например, патроны ламп — изолированы, чтобы  исключить попадание к ним взрывоопасных газов или паров;

• ограничение энергии Ex nL — низкоэнергетичные схемы устраняют возможность возгорания;

ограниченное движение воздуха Ex nR — основывается на уплотнении и герметизации оборудования с целью устранить попадание взрывоопасной смеси на горячие поверхности и воспламеняющие компоненты.

 


Все устройства для зоны 2, кроме коммутационных устройств.

e2s-rus.ru

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

Вещество

Взвешенная пыль

Осевшая пыль

Нижний концентрационный предел воспламенения, г/м

Температура
воспламенения, °С

Температура тления, °С

Температура воспламенения, °С

Температура самовоспламенения, °С

Адипиновая кислота

35

550

320

410

Альтакс

37,8

645

Не тлеет, плавится при 186 °С

Алюминий

40

550

320

470

Аминопеларгоновая кислота

10

810

Не тлеет, плавится при 190 °С

Аминопласт

52

725

264

559

Аминоэнантовая кислота

12

740

Не тлеет, плавится при 195 °С

390

450*

4-Амилбензофенон 2-карбоновая кислота

23,4

562

Не тлеет, плавится при 130 °С

261

422*

Аммониевая соль 2,4-диоксибензол-сульфокислоты

63,6

Не тлеет, плавится

286

470

Антрацен

5

505

Не тлеет, плавится при 217 °С

Атразин технический, ТУ БУ-127-69

30,4

779

Не тлеет, плавится при 170 °С

220

490*

Атразин товарный

39

745

То же

228

487*

Белок подсолнечный пищевой

26,3

193

212

458

Белок соевый пищевой

39,3

Не тлеет, обугливается

324

460

Бис (трифторацетат) дибутилолова

21,2

554

Не тлеет, плавится при 50 °С

158

577*

Витамин В

28,2

509

Витамин РР из плодов шиповника

38

610

Гидрохинон

7,6

800

Мука гороховая

25

560

Декстрин

37,8

400

Диоксид дициклопентадиена, ТУ 6-05-241-49-73

19

Не тлеет

129

394

2,5-Диметилгексин-3-диол-2,5

9,7

Не тлеет, плавится при 90 °С

121

386*

Мука древесная

11,2

430

255

Казеин

45

520

Какао

45

420

245

Камфора

10,1

850

Канифоль

12,6

325

Не тлеет, плавится при 80 °С

Кероген

25

597

Крахмал картофельный

40,3

430

Не тлеет, обугливается

Крахмал кукурузный

32,5

410

Не тлеет, обугливается

Лигнин лиственных пород

30,2

775

300

Лигнин хлопковый

63

775

Лигнин хвойных пород

35

775

300

Малеат дибутилолова

23

649

220

458*

Малеиновый ангидрид

50

500

Не тлеет, плавится при 53 ° С

Метилтетрагидрофталевый ангидрид

16,3

488

Не тлеет, плавится при 64 °С

155

482*

Микровит А кормовой, ТУ 64-5-116-74

16,1

Не тлеет, обугливается

275

463

Пыли мучные (пшеницы, ржи и других зерновых культур)

20-63

410

205

Нафталин

2,5

575

Не тлеет, плавится при 80 °С

Оксид дибутилолова

22,4

752

154

154

523

Оксид диоктилолова

22,1

454

Не тлеет, плавится при 155 °С

155

448*

Полиакрилонитрил

21,2

505

Не тлеет, обугливается

217

Спирт поливиниловый

42,8

450

Не тлеет, плавится при 180-220 °С

205

344*

Полиизобутилалюмоксан

34,5

Не тлеет

76

514

Полипропилен

12,6

890

Ангидрид полисебациновый (отвердитель VII-607), МРТУ 6-09-6102-69

19,7

538

Не тлеет, плавится при 80 °С

266

381*

Полистирол

25

475

Не тлеет, плавится при 220 °С

Краска порошковая П-ЭП-177, п. 518 ВТУ 3609-70, с дополнителем № 1, серый цвет

16,9

560

Не тлеет

308

475

Краска порошковая П-ЭП-967, п. 884, ВТУ 3606-70, красно-коричневый цвет

37,1

848

То же

308

538

Краска порошковая ЭП-49-Д/2, ВТУ 605-1420-71, коричневый цвет

33,6

782

–»–

318

508

Краска порошковая ПВЛ-212, МПТУ 6-10-859-69, цвет слоновой кости

25,5

580

241

325

Краска порошковая П-ЭП-1130У, ВТУ НЧ № 6-37-72

33,5

633

–»–

314

395

Пропазин технический

27,8

775

Не тлеет, плавится при 200 °С

226

435*

Пропазин товарный, ТУ 6-01-171-67

37,2

763

Не тлеет, плавится при 200 °С

215

508*

Мука пробковая

15

460

325

Пыль ленинск-кузнецкого каменного угля марки Д, шахта имени Ярославского

31

720

149

159

480

Пыль промышленная резиновая

10,1

1000

200

Пыль промышленная целлолигнина

27,7

770

350

Пыль сланцевая

58

830

225

Сакап (полимер акриловой кислоты ТУ 6-02-2-406-75)

47,7

Не тлеет

292

448

Сахар свекловичный

8,9

360

Не тлеет, плавится при 160 °С

350*

Сера

2,3

235

Не тлеет, плавится при 119 °С

Симазин технический, ТУ БУ-104-68

38,2

790

Не тлеет, плавится при 220 °С

224

472*

Симазин товарный, МРТУ 6-01-419-69

42,9

740

Не тлеет, плавится при 225 °С

265

476*

Смола 113-61 (тиоэстанат диоктилолова)

12

Не тлеет, плавится при 68 °С

261

389*

Соль АГ

12,6

636

Сополимер акрилонитрила с метилметакрилатом

18,8

532

Не тлеет, обугливается

274

Стабилизатор 212-05

11,1

Не тлеет, плавится при 57 °С

207

362*

Стекло органическое

12,6

579

Не тлеет, плавится при 125 °С

300*

Сульфадимезин

25

900

Титан

45

330

Тиооксиэтилен дибутилолова

13

214

Не тлеет, плавится при 90 °С

200

228*

Трифенилтриметилциклотрисилоксан

23,4

515

Не тлеет, плавится при 60 °С

238

522*

Триэтилендиамин

6,9

Не тлеет, сублимируется

106

317*

Уротропин

15,1

683

Смола фенольная

25

460

Не тлеет, плавится при 80-90 °С

Фенопласт

36,8

491

227

485

Ферроцен, бис (циклопентадиенил)- железо

9,2

487

Не тлеет

120

250

Фталевый ангидрид

12,6

605

Не тлеет, плавится при 130 °С

Циклопентадиенилтрикарбонил-марганец

4,6

275

96

265

Цикорий

40

253

190

Эбонит

7,6

360

Не тлеет, спекается

Смола эпоксидная Э-49, ТУ 6-05-1420-71

17,2

477

Не тлеет

330

486

Композиция эпоксидная ЭП-49СП, ТУ 6-05-241-98-75

32,8

То же

325

450

Композиция эпоксидная УП-2196

22,3

–»–

223

358

Пыль эпоксидная (отходы при обработке эпоксидных компаундов)

25,5

643

198

200

494

Композиция эпоксидная УП-2155, ТУ 6-05-241-26-72

29,5

596

Не тлеет

311

515

Композиция эпоксидная УП-2111, ТУ 6-05-241-11-71

23,5

654

То же

310

465

2 -Этилантрахинон

15,8

Не тлеет, плавится при 107 °С

207

574*

Этилсилсексвиоксан (П1Э)

64,1

707

223

223

420

Этилцеллюлоза

37,8

657

Не тлеет, разлагается при 240 °С

Чай

32,8

925

220

www.elec.ru

ПУЭ: Приложение 2 (справочное) к гл. 7.3 Маркировка…

  1. Взрывозащищенное электрооборудование имеет маркировку с указанием:
    • уровня взрывозащиты;
    • наивысшей категории и наивысшей группы взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным;
    • вида или видов взрывозащиты;
  2. Маркировка выполняется непосредственно на электрооборудовании в прямоугольной и круглой рамках

В прямоугольной рамке обозначаются уровень взрывозащиты, категория и группа взрывозащитной смеси.

На первом месте обозначается буквой уровень взрывозащиты электрооборудования.

Повышенной надежности против взрыва

Н

Взрывобезопасное

В

Особовзрывобезопасное

О

На втором — четвертом местах обозначаются категории и группа взрывоопасной смеси — категория — цифрой согласно табл П1.1, группа — буквой Т и цифрой согласно табл. П1.2.

В круглой рамке обозначается буквой вид (или виды) взрывозащиты:

Взрывонепроницаемая оболочка

В

Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением

П

Искробезопасная электрическая цепь

И

Кварцевое заполнение оболочки

К

Масляное заполнение оболочки

М

Автоматическое отключение от источника электроэнергии

А

Специальный вид взрывозащиты

С

Повышенная надежность против взрыва (защита вида «е»)

Н

Примеры маркировки взрывозащищенного электрооборудования по ПИВРЭ приведены в табл. П2.1.

Таблица П2.1 Примеры маркировки взрывозащищенного электрооборудования по ПИВЭ

Уровень взрывозащиты электрооборудования Видвзрывозащиты Категория и группа взрывоопасной смеси, для которой предназначено электрооборудование Маркировка по взрывозащите

Электрооборудование повышенной надежности против взрыва

Защита вида «е»

Все категории группы Т1 — Т4

Защита вида «е» и взрывонепроницаемая оболочка

1-я и 2-я категории, группы Т1 — ТЗ

Защита вида «е» и искробезопасная электрическая цепь

Все категории и группы

Масляное заполнение оболочки и защита вида «е»

То же

Взрывобезопасное электрооборудование

Взрывонепроницаемая оболочка

1-я и 2-я категории, группы Т1 — ТЗ

Искробезопасная электрическая цепь

Все категории и группы

Кварцевое заполнение оболочки

Все категории, группа Т1

Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением

Все категории, группы Т1 — Т4

Масляное заполнение оболочки

Все категории и группы

Специальный вид взрывозащиты

Все категории, группы Т1 — Т4

Взрывонепроницаемая оболочка и искробезопасная электрическая цепь

Все категории, группы Т1 — ТЗ

Взрывонепроницаемая оболочка, искробезопасная электрическая цепь и специальный вид взрывозащиты

Все категории и группы

Искробезопасная электрическая цепь и специальный вид взрывозащиты

1-я категория, все группы

Особовзрывобезопасное электрооборудование

Искробезопасная электрическая цепь

Все категории и группы

etp-perm.ru

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

7.3.54. Электрооборудование, особенно с частями, искрящими при нормальной работе, рекомендуется выносить за пределы взрывоопасных зон, если это не вызывает особых затруднений при эксплуатации и не сопряжено с неоправданными затратами. В случае установки электрооборудования в пределах взрывоопасной зоны оно должно удовлетворять требованиям настоящей главы.

7.3.55. Применение во взрывоопасных зонах переносных электроприемников (машин, аппаратов, светильников и т. п.) следует ограничивать случаями, когда их применение необходимо для нормальной эксплуатации.

7.3.56. Взрывозащищенное электрооборудование, используемое в химически активных, влажных или пыльных средах, должно быть также защищено соответственно от воздействия химически активной среды, сырости и ныли.

7.3.57. Взрывозащищенное электрооборудование, используемое в наружных установках, должно быть пригодно также и для работы на открытом воздухе или иметь устройство для защиты от атмосферных воздействий (дождя, снега, солнечного излучения и т. п.).

7.3.58. Электрические машины с защитой вида «е» допускается устанавливать только на механизмах, где они не будут подвергаться перегрузкам, частым пускам и реверсам. Эти машины должны иметь защиту от перегрузок с временем срабатывания не более времени . Здесь время, в течение которого электрические машины нагреваются пусковым током от температуры, обусловленной длительной работой при номинальной нагрузке, до предельной температуры согласно табл. 7.3.7.

7.3.59. Электрические машины и аппараты с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» в средах со взрывоопасными смесями категории IIС должны быть установлены так, чтобы взрывонепроницаемые фланцевые зазоры не примыкали вплотную к какой-либо поверхности, а находились от нее на расстоянии не менее 50 мм.

7.3.60. Взрывозащищенное электрооборудование, выполненное для работы во взрывоопасной смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом, сохраняет свои свойства, если находится в среде с взрывоопасной смесью тех категорий и группы, для которых выполнена его взрывозащита, или находится в среде с взрывоопасной смесью, отнесенной согласно табл. 7.3.1 и 7.3.2 к менее опасным категориям и группам.

7.3.61. При установке взрывозащищенного электрооборудования с видом взрывозащиты «заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением» должна быть выполнена система вентиляции и контроля избыточного давления, температуры и других параметров, а также должны быть осуществлены все мероприятия в соответствии с требованиями ГОСТ 22782.4 -78* и инструкции по монтажу и эксплуатации на конкретную электрическую машину или аппарат. Кроме того, должны быть выполнены следующие требования:

1. Конструкция фундаментных ям и газопроводов защитного газа должна исключать образование в них непродуваемых зон (мешков) с горючими газами или парами ЛВЖ.

2. Приточные газопроводы к вентиляторам, обеспечивающим электрооборудование защитным газом, должны прокладываться вне взрывоопасных зон.

3. Газопроводы для защитного газа могут прокладываться под полом помещений, в том числе и со взрывоопасными зонами, если приняты меры, исключающие попадание в эти газопроводы горючих жидкостей.

4. В вентиляционных системах для осуществления блокировок, контроля и сигнализации должны использоваться аппараты, приборы и другие устройства, указанные в инструкциях по монтажу и эксплуатации машины, аппарата. Замена их другими изделиями, изменение мест их установки и подключение без согласования с заводом-изготовителем машины, аппарата не допускаются.

Таблица 7.3.10.Допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрических машин (стационарных и передвижных) в зависимости от класса взрывоопасной зоны

Класс взрывоопасной зоны

Уровень взрывозащиты или степень защиты

В-I

Взрывобезопасное

В-Iа, В-Iг

Повышенной надежности против взрыва

В-Iб

Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее IР44. Искрящие части машины (например, контактные кольца) должны быть заключены в оболочку также со степенью защиты не менее IP44

В-II

Взрывобезопасное (при соблюдении требований 7.3.63)

В-IIа

Без средств взрывозащиты (при соблюдении требований 7.3.63). Оболочка со степенью защиты IР54*. Искрящие части машины (например, контактные кольца) должны быть заключены в оболочку также со степенью защиты IР54 *.

* До освоения электропромышленностью машин со степенью защиты оболочки IР54 разрешается применять машины со степенью защиты оболочки IР44.

7.3.62. Электрические аппараты с масляным заполнением оболочки с токоведущими частями допускается применять на механизмах в местах, где отсутствуют толчки или приняты меры против выплескивания масла из аппарата.

7.3.63. Во взрывоопасных зонах классов В-II и В-IIа рекомендуется применять электрооборудование, предназначенное для взрывоопасных зон со смесями горючих пылей или волокон с воздухом.

При отсутствии такого электрооборудования допускается во взрывоопасных зонах класса В-II применять взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для работы в средах со взрывоопасными смесями газов и паров с воздухом, а в зонах класса В-IIа — электрооборудование общего назначения (без взрывозащиты), но имеющее соответствующую защиту оболочки от проникновения пыли.

Применение взрывозащищенного электрооборудования, предназначенного для работы в средах взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом, и электрооборудования общего назначения с соответствующей степенью защиты оболочки допускается при условии, если температура поверхности электрооборудования, на которую могут осесть горючие пыли или волокна (при работе электрооборудования с номинальной нагрузкой и без наслоения пыли), будет не менее чем на 50 °С ниже температуры тления пыли для тлеющих пылей или не более двух третей температуры самовоспламенения для нетлеющих пылей.

7.3.64. Взрывозащита электрооборудования наружных аммиачных компрессорных установок выбирается такой же, как и для аммиачных компрессорных установок, расположенных в помещениях. Электрооборудование должно быть защищено от атмосферных воздействий.

Таблица 7.3.11. Допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрических аппаратов и приборов в зависимости от класса взрывоопасной зоны

Класс взрывоопасной зоны

Уровень взрывозащиты или степень защиты

Стационарные установки

В-I

Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное

В-Iа, В-Iг

Повышенной надежности против взрыва — для аппаратов и приборов, искрящих или подверженных нагреву выше 80 °С

Без средств взрывозащиты — для аппаратов и приборов, не искрящих и не подверженных нагреву выше 80 °С. Оболочка со степенью защиты не менее IР54*

В-Iб

Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее IР44 *

В-II

Взрывобезопасное (при соблюдении требований 7.3.63), особовзрывобезопасное

В-IIа

Без средств взрывозащиты (при соблюдении требований 7.3.63). Оболочка со степенью защиты не менее IР54 *

Установки передвижные или являющиеся частью передвижных и ручные переносные

В-I, В-Iа

Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное

В-Iб, В-Iг

Повышенной надежности против взрыва

В-II

Взрывобезопасное (при соблюдении требований 7.3.63), особовзрывобезопасное

В-IIа

Без средств взрывозащиты (при соблюдении требований 7.3.63). Оболочка со степенью защиты не менее IР54 *

* Степень защиты оболочки аппаратов и приборов от проникновения воды (2-я цифра обозначения) допускается изменять в зависимости от условий среды, и которой они устанавливаются.

Таблица 7.3.12. Допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты электрических светильников в зависимости от класса взрывоопасной зоны

Класс взрывоопасной зоны

Уровень взрывозащиты или степень защиты

Стационарные светильники

B-I

Взрывобезопасное

B-Ia, В-Iг

Повышенной надежности против взрыва

В-Iб

Без средств взрывозащиты. Степень защиты IР53 *

В-II

Повышенной надежности против взрыва (при соблюдении требований 7.3.63)

В-IIа

Без средств взрывозащиты (при соблюдении требований 7.3.63)
Степень защиты IP53 *

Переносные светильники

В-I, В-Iа

Взрывобезопасное

В-Iб, В-Iг

Повышенной надежности против взрыва

В-II

Взрывобезопасное (при соблюдении требований 7.3.63)

В-IIа

Повышенной надежности против взрыва (при соблюдении требований 7.3.63)

* Допускается изменение степени защиты оболочки от проникновения воды (2-я цифра обозначения) в зависимости от условий среды, в которой устанавливаются светильники.

7.3.65. Выбор электрооборудования для работы во взрывоопасных зонах должен производиться по табл. 7.3.10-7.3.12. При необходимости допускается обоснованная замена электрооборудования, указанного в таблицах, электрооборудованием с более высоким уровнем взрывозащиты и более высокой степенью защиты оболочки. Например, вместо электрооборудования уровня «повышенная надежность против взрыва» может быть установлено электрооборудование уровня «взрывобезопасное» или «особовзрывобезопасное».

В зонах, взрывоопасность которых определяется горючими жидкостями, имеющими температуру вспышки выше 61 °С (см. 7.3.12), может применяться любое взрывозащитное электрооборудование для любых категорий и группы с температурой нагрева поверхности, не превышающей температуру самовоспламенения данного вещества.

www.elec.ru

Взрывоопасные объекты: уровни взрывозащиты оборудования

Охранно-пожарная сигнализация на взрывоопасных объектах

В настоящее время в числе самых перспективных и развивающихся отраслей промышленности можно назвать газо- и нефтедобывающую, химическую, нефтехимическую, горнодобывающую, фармацевтическую и зерноперерабатывающую. Некоторые из технологических процессов, которые применяются на предприятиях этих отраслей, связаны с возможной опасностью возникновения пожара или взрыва. Поэтому одним из важных факторов, повышающих общий уровень безопасности, является грамотно спроектированная охранно-пожарная сигнализация (ОПС). Именно такая сигнализация обеспечивает не только своевременную передачу информации о пожаре или нарушении охраняемого периметра, но и гарантирует, что сама не станет причиной пожара или взрыва. Цель этой статьи помочь проектировщику в правильном выборе приборов и устройств при проектировании системы ОПС на таких предприятиях.

Классификация взрывозащищенного оборудования

Любое электрооборудование, в том числе ОПС, размещаемое во взрывоопасной зоне, должно со-ответствовать требованиям ГОСТ Р 51330.0 и ПУЭ глава 7.3 по уровню и виду взрывозащиты, а также группе и температурному классу. Все перечисленные требования уточняются экспертами при обследо-вании объекта. Группа, к которой должно принадлежать электрооборудование определяется исходя из категории взрывоопасной смеси: I — рудничный метан или II — остальные промышленные газы и пары. Поэтому электрооборудование должно принадлежать соответственно или к группе I — рудничное оборудование, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников или к группе II – оборудование для внут-ренней и наружной установки (кроме рудничного).

Взрывозащита электрооборудования может достигаться различными способами, большинство из которых основаны на методе физической изоляции электрических контактов или горячих поверхностей от взрывоопасных смесей. К таким видам взрывозащиты относятся: герметизация компаундом — m, масляное заполнение оболочки – o, заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением — p.

В то же время существует два вида взрывозащиты которые предусматривают непосредственный контакт взрывоопасной среды с токонесущими частями электрооборудования, это искробезопасная электрическая цепь (ИБЦ) – i и взрывонепроницаемая оболочка — d. Принцип работы ИБЦ основывается на ограничении энергии, запасенной в электрической цепи до безопасного уровня, при котором исключается воспламенение ОВ даже при коротком замыкании цепи или ее обрыве, когда на оборванных контактах появляется напряжение холостого хода. Вид защиты взрывонепроницаемая оболочка основывается на идее сдерживания взрыва. То есть в данном случае допускается возникновение взрыва внутри оболочки, однако ее конструкция гаранти-рует, что не произойдет распространения взрыва во внешнюю среду.

При применении этих двух видов взрывозащиты электрооборудование категории II разделяется на три подгруппы. Это деление вызвано тем, что в зависимости от категории взрывоопасной смеси предъявляются различные требования к зазорам во взрывонепроницаемой оболочке и к уровню ограничения энергии в ИБЦ. Электрооборудование будет являться взрывозащищенным для взрывоопасной смеси определенного класса, если будут выполняться условия, указанные в таблице 1.

Таблица 1. Подгруппы электрооборудования группы II с видами взрывозащиты d и i

Знак группы электрооборудования Знак подгруппы электрооборудования Категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным
II IIА, IIВ и IIС
& IIА IIА
& IIВ IIА
& IIВ IIА и IIВ
& IIC IIА, IIВ и IIС

Деление взрывоопасных смесей на шесть групп в зависимости от температуры самовоспламенения, предъявляет дополнительные требования к электрооборудованию. Распределение взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом по категориям и группам приведено в ГОСТ Р 51330.0 приложение А и в ПУЭ таблица 7.3.3. Температурный класс электрооборудования должен выбираться исходя из требо-ваний указанных в таблице 2. Так, например, для группы смеси Т3 — бензин А-66, взрывозащищенным будет оборудование температурного класса от Т3 до Т6.

Таблица 2. Температурные классы электрооборудования группы II

Класс Предельная температура, °С Группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным
Т1 450 Т1
Т2 300 Т1, Т2
ТЗ 200 Т1-Т3
Т4 135 Т1-Т4
Т5 100 Т1-Т5
Т6 85 Т1-Т6

Для того чтобы установить, какой уровень взрывозащиты должны иметь составные части ОПС необходимо определить класс взрывоопасной зоны. Согласно ПУЭ п.7.3.38, класс взрывоопасной зоны должен определяться технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации. Классификация взрывоопасных зон определена в ПУЭ п.7.3.40 – 7.3.46 и зависит от концентрации, химических свойств огнеопасных веществ (ОВ) и их агрегатного состояния (газ, пар, жидкость или пыль). Класс взрывоопасной зоны также зависит от того, определено ли присутствие ОВ нормальным режимом работы или это возможно только в результате аварий или неисправностей.

  • Зоны класса В-I — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) которые могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например при загрузке технологических аппаратов, хранении ЛВЖ в открытых емкостях, и т. п.
  • Зоны класса В-Iа — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.
  • Для того чтобы отнести помещение к зоне класса В-Iб необходимо чтобы выполнялись требования определенные для зоны В-Iа и одно из двух условий: 1) смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом должны обладать более высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (НКПВ) (15% и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях; 2) по-мещения производств, в которых исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, должны иметь взрывоопасную зону только в верхней части помещения. К этому классу относятся также зоны помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения.
  • Зоны класса В-Iг — пространства у наружных установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ и т.п.
  • Зоны класса В-II — зоны, расположенные в помещениях, в которых имеется пыль во взвешенном состоянии которая способна образовать с воздухом взрывоопасную смесь при нормальных режимах работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов).
  • Зоны класса В-IIа — зоны, расположенные в помещениях, в которых опасные состояния, указан-ные в определении зоны В-II, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Исходя из класса взрывоопасной зоны, которую должна обслуживать ОПС, определяется требуемый уровень взрывозащиты оболочки элементов ОПС как указано в таблице 3. Эти уровни разделяются на: электрооборудование повышенной надежности против взрыва, взрывобезопасное электрооборудование и особовзрывобезопасное электрооборудование. Необходимо заметить, что требование к степени защиты оболочки от проникновения воды (вторая цифра) можно изменять в зависимости от условий среды, в которой ОПС эксплуатируется. Однако при этом требование к степени защиты оболочки от проникновения пыли остается обязательным.

Таблица 3. Допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрических аппаратов и приборов в зависимости от класса взрывоопасной зоны

Класс взрывоопасной зоны Уровень взрывозащиты или степень защиты
В-I Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное В-Iа, В-Iг Повышенной надежности против взрыва — для аппаратов и приборов, искрящих или подверженных нагреву выше 80°СБез средств взрывозащиты — для аппаратов и приборов, не искрящих и не подверженных нагреву выше 80°С. Оболочка со степенью защиты не менее IР54
В-Iб Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее IР44
В-II Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное
В-IIа Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью защиты не менее IР54

Выяснить к какому уровню взрывозащиты относится тот или иной элемент ОПС можно по маркировке указанной в документации и нанесенной на основной части корпуса. Правила маркировки взрывозащищенного оборудования устанавливает ГОСТ Р 51330.0-99 п.27, согласно которому условное обозначение уровня взрывозащиты ставится перед знаком «Ex», причем обозначение для приборов относящихся к группе I , то есть рудничному оборудованию, отличается от обозначения группы II, как указано в Таблице 4.

Таблица 4. Обозначение уровня взрывозащиты

Уровень взрывозащиты Группа I Группа II
Повышенной надежности против взрыва РПEx 2Ex
Взрывобезопасный РВEx 1Ex
Особовзрывобезопасный РОEx 0Ex

Для выполнения требований по уровню взрывозащиты, ГОСТ Р 51330.10-99 устанавливает дополнительное разделение взрывозащиты вида ИБЦ на уровни «ia», «ib» или «ic». Различие между этими уровнями заключаются в степени надежности этой цепи. Так, цепи уровня «ia» не должны вызывать воспламенения взрывоопасной смеси даже при двух повреждениях, нарушающих требования данного ГОСТа, цепи уровня «ib» при одном повреждения, а цепи уровня «ic» не допускают таких повреждений.

Исходя из требований ГОСТ Р 51330.0-99 п. 6.6 для достижения уровня особовзрывобезопасного оборудования и использования в зонах классов В-I и В-II, ОПС должна иметь взрывозащиту только с уровнем искробезопасности электрической цепи «ia», для достижения уровня взрывобезопасного оборудования возможно использовать ИБЦ с уровнями искробезопасности «ia» и «ib», а для достижения уровня электрооборудования повышенной надежности против взрыва ИБЦ любого уровня: «ia», «ib» или «ic».

Критерии выбора оборудования при проектировании ОПС

Выбор того или иного оборудования ОПС зависит от требований конкретного объекта и в рамках одной статьи невозможно рассмотреть все возможные варианты. В наиболее общем случае ОПС состоит из приемно-контрольного прибора (ПКП), пожарных и охранных извещателей, оповещателей световых и звуковых, а также шлейфов сигнализации (ШС) и оповещения (ШО), служащих для связи извещателей и оповещателей с ПКП. При этом чаще всего извещатели и оповещатели находятся во взрывоопасной зоне, а ПКП в помещении с постоянным присутствием персонала, которое, в большинстве случаев, классифицируется как взрывобезопасная зона.

Так как ОПС имеет распределенную структуру, то одним из важнейших факторов, от которого зависит выбор всех элементов этой системы, является вид взрывозащиты шлейфов. Для этой цели применяется либо вид взрывозащиты ИБЦ, либо взрывонепроницаемая оболочка, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

При использовании взрывонепроницаемой оболочки ШС и ОС прокладываются в стальных трубах. Датчики и средства оповещения при этом также должны быть выполнены с применением такого же вида взрывозащиты, например тепловой пороговый датчик ИП 103-1В с маркировкой 1ExdIIВТ3 предприятия НПК «Эталон». К числу недостатков такого способа построения системы ОПС можно отнести высокую стоимость оборудования и монтажа, а также повышенные требования, предъявляемые к регламентному обслуживанию сигнализации. К числу очевидных преимуществ можно отнести то, что потребляемая мощность подключаемых датчиков и оповещателей не ограничивается. Это позволяет, например, применить охранные извещатели ИО209-22 с маркировкой 1ExdIIBT5X компании СПЭК. При этом возможно применение любых типов приемно-контрольных приборов, установленных вне взрывоопасной зоны.

Применение другого вида взрывозащиты ИБЦ не только к ШС, но и к ШО стало возможным благодаря тому, что происходит постоянное снижение мощности потребляемой оповещателями. Так, например, для питания светозвукового оповещателя «Роса-2SL» взрывозащищенного исполнения требуется питание напряжением 24 В и током 70 мА, что легко согласуется с требованиями, которые предъявляются к виду взрывозащиты искробезопасная электрическая цепь.

Основное преимущество такого вида взрывозащиты, как уже отмечалась, заключается в том, что такие цепи не способны генерировать искру или оказать тепловое воздействие, которое может послужить причиной взрыва. Это значительной степени облегчает техническое обслуживание, которое можно производить, даже не обесточивая шлейфы, и исключает серьезные последствия при ошибках обслуживающего персонала. ОПС, выполненная с использованием ИБЦ, не требует специального технического обслуживания связанного с взрывозащитой. При этом стоимость монтажа такой сигнализации практически не отличается от стоимости монтажа обычной ОПС.

В шлейф сигнализации такой системы при этом, возможно, подключать не только датчики, имеющие вид взрывозащиты ИБЦ, например дымовые радиоизотопные датчики фирмы System Sensor 1151EIS с маркировкой 1ExibIIВT4 Х, но и, согласно ПУЭ п. 7.3.72, любые серийно выпускаемые датчики общего назначения, не имеющие собственного источника тока, индуктивности и емкости, и если к ним к ним не подключены другие, искроопасные цепи, а также если они закрыты крышкой и опломбированы и их изоляция рассчитана на трехкратное номинальное напряжение ИБЦ, но не менее чем на 500 В.

Требования к ИБЦ определены в ГОСТ Р 51330.10-99 и в общем случае она выполняется при помощи блоков искрозащиты. Эти блоки могут выполняться или как самостоятельные устройства и устанавливаться во взрывобезопасной зоне между ПКП обычного исполнения и ШС или входить в состав ПКП взрывозащищенного исполнения, при этом внутри прибора должно быть обеспечено надежное разделение искробезопасных и не искробезопасных цепей.

Основное достоинство самостоятельных блоков и устройств искрозащиты заключается в том, что они могут быть применены практически к любой ОПС. При этом вы свободны выбрать ОПС, исходя из требований конкретного проекта по количеству ШС, оповещению или других характеристик или даже просто на основании того, что вы уже использовали приборы этого производителя. Производители адресных приборов, как правило, предоставляют блоки искрозащиты собственной разработки, способные работать только с их системами.

Преимущество ПКП имеющих блоки искрозащиты в своем составе заключается в том, что потребитель в этом случае избавляется от проблем связанных с монтажом и правильным подключением внешних блоков или устройств искрозащиты.

Все элементы и способы их применения используемые для построения блоков искрозащиты четко определены в ГОСТ Р 51330.10, однако в большинстве случаев можно выделить два наиболее часто применяемых подхода к выполнению искрозащитных барьеров.

В первом случае для выполнения блока искрозащиты используются только пассивные элементы стабилитроны резисторы и предохранители. Рекомендуемые схемы таких блоков приведены в приложении А1 ГОСТ Р 51330.10. Принцип их работы основан на ограничении стабилитронами входного напряжения. В случае если оно превышает допустимый уровень, происходит отвод излишка энергии в цепь заземления блока искрозащиты. При этом происходит резкое увеличение тока в цепи предохранителя, что приводит к его срабатыванию и разрыву цепи. Блоки искрозащиты такого типа имеют несложное схемотехническое исполнение и как следствие невысокую стоимость. В качестве примера можно привести барьер искрозащиты предназначенный для работы с электроконтактными датчиками охранной и пожарной сигнализации РИФ5А с маркировкой Exib IIC, выпускаемый заводом Теплоприбор. Существенным недостатком барьеров, выполненных таким образом, является обязательное требование к заземлению ИБЦ этих устройств, которое может со временем ухудшаться, поэтому их цепи заземления необходимо периодически контролировать. В процессе контроля может происходить размыкание или шунтирование этих цепей, что является недопустимым, если эти искробезопасные цепи находятся под напряжением.

Другой разновидностью искрозащитных барьеров являются гальванически изолированные активные разделительные устройства. В качестве примера можно привести устройство взрывозащищенное УП-КОП 135-1-1 с маркировкой ЕхiаIIСТ6 производства ЗАО ПО «Спецавтоматика» г. Бийск. Данный прибор содержит в своем составе источник питания и транслятор сигналов, который принимает сигналы из взрывоопасной зоны через изолированный тракт на основе разделительного трансформатора. Оконечный элемент, поставляемый в комплекте с устройством, имеет маркировку ОЕхiаIIСТ6 и предназначен для установки в конце ШС во взрывоопасных зонах с любым требованием к уровню взрывозащиты электрооборудования, вплоть до особовзрывобезопасного. Это устройство отвечает самым высоким требованиям, предъявляемым к искробезопасным цепям по группе и температурному классу электрооборудования, а также по уровню взрывозащиты искробезопасной цепи.

Основное преимущество устройств с гальванической изоляцией цепей заключается в том, что нет необходимости заземлять искробезопасные цепи. Как следствие при этом повышается удобство обслуживания и общая безопасность при эксплуатации системы ОПС на взрывоопасных объектах. При этом необходимо помнить, что требование к заземлению корпуса, если он металлический, сохраняются как для искрозащитных барьеров выполненных по любой схеме.

Характерной особенностью любого блока искрозащиты является обязательное требование по ограничению суммарной емкости и индуктивности подключаемых к ним искробезопасного оборудования и шлейфов сигнализации. Эти величины не должны превышать предельных значений указанных на его корпусе и в паспорте.

Заключение

Грамотно проведенное обследование объекта специалистами проектной организации и последующий выбор оборудования для системы ОПС во многом определяет успех как при сдаче объекта в эксплуатацию, так и дальнейшее его обслуживание специалистами соответствующего профиля.

www.umirs.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о