Взрывобезопасное электрооборудование имеет уровень взрывозащиты. Классы взрывозащиты. Категории и группы взрывоопасных смесей
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.
| 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. | ||
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
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 | |
Пожаловаться
Раздел 7. Электрооборудование специальных установок
Глава 7.3. Электроустановки во взрывоопасных зонах
Классификация и маркировка взрывозащищенного электрооборудования по ГОСТ 12.2.020-76*
7.3.31. Взрывозащищенное электрооборудование подразделяется по уровням и видам взрывозащиты, группам и температурным классам.
7.3.32. Установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования: «электрооборудование повышенной надежности против взрыва», «взрывобезопасное электрооборудование» и «особовзрывобезопасное электрооборудование».
Уровень «электрооборудование повышенной надежности против взрыва» - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы. Знак уровня - 2.
Уровень «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. Знак уровня - 1.
Уровень «особовзрывобезопасное электрооборудование» - взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты. Знак уровня - 0.
7.3.33. Взрывозащищенное электрооборудование может иметь следующие виды взрывозащиты:
- Взрывонепроницаемая оболочка - d;
- Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом - р;
- Искробезопасная электрическая цепь - i;
- Кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями - q;
- Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями - o;
- Специальный вид взрывозащиты - s;
- Защита вида «е» - e.
Таблица 7.3.3. Распределение взрывоопасных смесей по категориям и группам
| Группа смеси | Вещества, образующие с воздухом взрывоопасную смесь |
|
|---|---|---|
| Метан (рудничный)* |
||
| Аммиак, аллил хлоридный, ацетон, ацетонитрил, бензол, бензотрифторид, винил хлористый, винилиден хлористый, 1,2-дихлорпропан, дихлорэтан, диэтиламин, диизопропиловый эфир, доменный газ, изобутилен, изобутан, изопропилбензол, кислота уксусная, ксилол, метан (промышленный)**, метилацетат, α - метилстирол, метил хлористый, метилизоцианат, метил-хлорформиат, метилциклопропил-кетон, метилэтилкетон, окись углерода, пропан, пиридин, растворители Р-4, Р-5 и РС-1, разбавитель РЭ-1, сольвент нефтяной, стирол, спирт диацетоновый, толуол, трифторхлорпропан, трифторпропен, трифторэтан, трифторхлорэтилен, триэтиламин, хлорбензол, циклопентадиен, этан, этил хлористый. |
||
| Алкилбензол, амилацетат, ангидрид уксусный, ацетилацетон, ацетил хлористый, ацетопропилхлорид, бензин Б95/130, бутан, бутилацетат, бутилпропионат, винилацетат, винилиден фтористый, диатол, диизопропиламин, диметиламин, диметилформамид, изопентан, изопрен, изопропиламин, изооктан, кислота пропионовая, метиламин, метилизобутилкетон, метилметакрилат, метилмеркаптан, метилтрихлорсилан, 2-метилтиофен, метилфуран, моноизобутиламин, метилхлорметилдихлорсилан, окись мезитила, пентадиен-1,3, пропиламин, пропилен. Растворители: № 646, 647, 648, 649, РС-2, БЭФ и АЭ. Разбавители: РДВ, РКБ-1, РКБ-2. Спирты: бутиловый нормальный, бутиловый третичный, изоамиловый, изобутиловый, изопропиловый, метиловый, этиловый. Трифторпропилметилдихлорсилан, трифторэтилен, трихлорэтилен, изобутил хлористый, этиламин, этилацетат, этилбутират, этилендиамин, этиленхлоргидрин, этилизобутират, этилбензол, циклогексанол, циклогексанон. |
||
| Бензины: А-66, А-72, А-76, «галоша», Б-70, экстракционный по ТУ 38.101.303-72, экстракционный по МРТУ12Н-20-63. Бутилметакрилат, гексан, гептан, диизобутиламин, дипропиламин, альдегид изовалериановый, изооктилен, камфен, керосин, морфолин, нефть, эфир петролейный, полиэфир ТГМ-3, пентан, растворитель № 651, скипидар, спирт амиловый, триметиламин, топливо Т-1 и ТС-1, уайт-спирит, циклогексан, циклогексиламин, этилдихлортиофосфат, этилмеркаптан. |
||
| Ацетальдегид, альдегид изомасляный, альдегид масляный, альдегид пропионовый, декан, тетраметилдиаминометан, 1,1,3-триэтоксибутан. |
||
| Коксовый газ, синильная кислота. |
||
| Дивинил, 4,4-диметилдиоксан, диметилдихлорсилан, диоксан, диэтилдихлорсилан, камфорное масло, кислота акриловая, метилакрилат, метилвинилдихлорсилан, нитрил акриловой кислоты, нитроциклогексан, окись пропилена, окись-2-метилбутена-2, окись этилена, растворители АМР-3 и АКР, триметилхлорсилан, формальдегид, фуран, фурфурол, эпихлоргидрин, этилтрихлорсилан, этилен. |
||
| Акролеин, винилтрихлорсилан, сероводород, тетрагидрофуран, тетраэтоксилан, триэтоксисилан, топливо дизельное, формальгликоль, этилдихлорсилан, этилцеллозольв. |
||
| Дибутиловый эфир, диэтиловый эфир, диэтиловый эфир этиленгликоля. |
||
| Водород, водяной газ, светильный газ, водород 75% + азот 25%. |
||
| Ацетилен, метилдихлорсилан. |
||
| Трихлорсилан. |
||
| Сероуглерод. |
||
* Под рудничным метаном следует понимать рудничный газ, в котором кроме метана содержание газообразных углеводородов-гомологов метана С 2 -С 5 - не более 0,1 объемной доли, а водорода впробах газов из шпуров сразу после бурения - не более 0,002 объемной доли общего объема горючих газов .
Виды взрывозащиты, обеспечивающие различные уровни взрывозащиты, различаются средствами и мерами обеспечения взрывобезопасности, оговоренными в стандартах на соответствующие виды взрывозащиты.
7.3.34. Взрывозащищенное электрооборудование в зависимости от области применения подразделяется на две группы (табл. 7.3.5).
7.3.35. Электрооборудование группы II, имеющее виды взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» и (или) «искробезопасная электрическая цепь», подразделяется на три подгруппы, соответствующие категориям взрывоопасных смесей согласно табл. 7.3.6.
7.3.36. Электрооборудование группы II в зависимости от значения предельной температуры подразделяется на шесть температурных классов, соответствующих группам взрывоопасных смесей (табл. 7.3.7).
Таблица 7.3.4. Нижний концентрационный предел воспламенения, температуры тления, воспламенения и самовоспламенения взрывоопасных пылей
| Вещество | Взвешенная пыль | Осевшая пыль |
|||
|---|---|---|---|---|---|
| Нижний концентрационный предел воспламенения, г/м | Температура | Температура тления, °С | Температура воспламенения, °С | Температура самовоспламенения, °С |
|
| Адипиновая кислота | |||||
| Не тлеет, плавится при 186 °С | |||||
| Алюминий | |||||
| Аминопеларгоновая кислота | Не тлеет, плавится при 190 °С | ||||
| Аминопласт | |||||
| Аминоэнантовая кислота | Не тлеет, плавится при 195 °С | ||||
| 4-Амилбензофенон 2-карбоновая кислота | Не тлеет, плавится при 130 °С | ||||
| Аммониевая соль 2,4-диоксибензол-сульфокислоты | Не тлеет, плавится | ||||
| Антрацен | Не тлеет, плавится при 217 °С | ||||
| Атразин технический, ТУ БУ-127-69 | Не тлеет, плавится при 170 °С | ||||
| Атразин товарный | |||||
| Белок подсолнечный пищевой | |||||
| Белок соевый пищевой | Не тлеет, обугливается | ||||
| Бис (трифторацетат) дибутилолова | Не тлеет, плавится при 50 °С | ||||
| Витамин В | |||||
| Витамин РР из плодов шиповника | |||||
| Гидрохинон | |||||
| Мука гороховая | |||||
| Декстрин | |||||
| Диоксид дициклопентадиена, ТУ 6-05-241-49-73 | |||||
| 2,5-Диметилгексин-3-диол-2,5 | Не тлеет, плавится при 90 °С | ||||
| Мука древесная | |||||
| Канифоль | Не тлеет, плавится при 80 °С | ||||
| Крахмал картофельный | Не тлеет, обугливается | ||||
| Крахмал кукурузный | Не тлеет, обугливается | ||||
| Лигнин лиственных пород | |||||
| Лигнин хлопковый | |||||
| Лигнин хвойных пород | |||||
| Малеат дибутилолова | |||||
| Малеиновый ангидрид | Не тлеет, плавится при 53 ° С | ||||
| Метилтетрагидрофталевый ангидрид | Не тлеет, плавится при 64 °С | ||||
| Микровит А кормовой, ТУ 64-5-116-74 | Не тлеет, обугливается | ||||
| Пыли мучные (пшеницы, ржи и других зерновых культур) | |||||
| Нафталин | Не тлеет, плавится при 80 °С | ||||
| Оксид дибутилолова | |||||
| Оксид диоктилолова | Не тлеет, плавится при 155 °С | ||||
| Полиакрилонитрил | Не тлеет, обугливается | ||||
| Спирт поливиниловый | Не тлеет, плавится при 180-220 °С | ||||
| Полиизобутилалюмоксан | |||||
| Полипропилен | |||||
| Ангидрид полисебациновый (отвердитель VII-607), МРТУ 6-09-6102-69 | Не тлеет, плавится при 80 °С | ||||
| Полистирол | Не тлеет, плавится при 220 °С | ||||
| Краска порошковая П-ЭП-177, п. 518 ВТУ 3609-70, с дополнителем № 1, серый цвет | |||||
| Краска порошковая П-ЭП-967, п. 884, ВТУ 3606-70, красно-коричневый цвет | |||||
| Краска порошковая ЭП-49-Д/2, ВТУ 605-1420-71, коричневый цвет | |||||
| Краска порошковая ПВЛ-212, МПТУ 6-10-859-69, цвет слоновой кости | |||||
| Краска порошковая П-ЭП-1130У, ВТУ НЧ № 6-37-72 | |||||
| Пропазин технический | Не тлеет, плавится при 200 °С | ||||
| Пропазин товарный, ТУ 6-01-171-67 | Не тлеет, плавится при 200 °С | ||||
| Мука пробковая | |||||
| Пыль ленинск-кузнецкого каменного угля марки Д, шахта имени Ярославского | |||||
| Пыль промышленная резиновая | |||||
| Пыль промышленная целлолигнина | |||||
| Пыль сланцевая | |||||
| Сакап (полимер акриловой кислоты ТУ 6-02-2-406-75) | |||||
| Сахар свекловичный | Не тлеет, плавится при 160 °С | ||||
| Не тлеет, плавится при 119 °С | |||||
| Симазин технический, ТУ БУ-104-68 | Не тлеет, плавится при 220 °С | ||||
| Симазин товарный, МРТУ 6-01-419-69 | Не тлеет, плавится при 225 °С | ||||
| Смола 113-61 (тиоэстанат диоктилолова) | Не тлеет, плавится при 68 °С | ||||
| Сополимер акрилонитрила с метилметакрилатом | Не тлеет, обугливается | ||||
| Стабилизатор 212-05 | Не тлеет, плавится при 57 °С | ||||
| Стекло органическое | Не тлеет, плавится при 125 °С | ||||
| Сульфадимезин | |||||
| Тиооксиэтилен дибутилолова | Не тлеет, плавится при 90 °С | ||||
| Трифенилтриметилциклотрисилоксан | Не тлеет, плавится при 60 °С | ||||
| Триэтилендиамин | Не тлеет, сублимируется | ||||
| Уротропин | |||||
| Смола фенольная | Не тлеет, плавится при 80-90 °С | ||||
| Фенопласт | |||||
| Ферроцен, бис (циклопентадиенил)- железо | |||||
| Фталевый ангидрид | Не тлеет, плавится при 130 °С | ||||
| Циклопентадиенилтрикарбонил-марганец | |||||
| Не тлеет, спекается | |||||
| Смола эпоксидная Э-49, ТУ 6-05-1420-71 | |||||
| Композиция эпоксидная ЭП-49СП, ТУ 6-05-241-98-75 | |||||
| Композиция эпоксидная УП-2196 | |||||
| Пыль эпоксидная (отходы при обработке эпоксидных компаундов) | |||||
| Композиция эпоксидная УП-2155, ТУ 6-05-241-26-72 | |||||
| Композиция эпоксидная УП-2111, ТУ 6-05-241-11-71 | |||||
| 2 -Этилантрахинон | Не тлеет, плавится при 107 °С | ||||
| Этилсилсексвиоксан (П1Э) | |||||
| Этилцеллюлоза | Не тлеет, разлагается при 240 °С | ||||
* Температура самовоспламенения расплавленного вещества .
Таблица 7.3.5. Группы взрывозащищенного электрооборудования по области его применения
| Электрооборудование | Знак группы |
|---|---|
| Рудничное, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников | |
| Для внутренней и наружной установки (кроме рудничного) |
Маркировка взрывозащиты по газу и пыли.
Принципы взрывобезопасности универсальны во всем мире. Базируются на рекомендациях Международной Электротехнической Комиссии (МЭК). В разных странах стандарты взрывобезопасности имеют различные названия (В Украине ДСТУ, ГОСТ Р в России, ATEX в Европе, FM в США), методы классификации практически совпадают. Однако, в настоящее время, на территории РФ и Таможенного Союза одновременно действуют несколько нормативных документов, содержащих определения взрывоопасных зон и регламентирующих процесс выбора вида взрывозащиты допускаемого для использования в каждой из взрывоопасных зон - ПУЭ и серия стандартов ГОСТ Р и ГОСТ ТС, разработанных на базе стандартов МЭК 60079 и МЭК 61241. Определения, действующие в ПУЭ и ГОСТ значительно отличаются. На сегодняшний день разрабатывается стандарт, объединяющий требования этих нормативных документов.
Маркировка ГОСТ Р для Категории смеси II по газу и III по пыли
(по ГОСТ Р МЭК 60079 и ГОСТ Р МЭК 61241)
|
1 |
Ex |
nR |
II |
T 6 |
Gb |
|
Маркировка ГОСТ Р для Категории смеси II по газу (по ГОСТ Р 51330)
|
1 |
Ex |
d |
II A |
T 6 |
|
|
Описание элементов маркировки взрывозащиты по газу и пыли. Уровни взрывозащиты: Уровень 0 - особовзрывобезопасный (очень высокий) - оборудование, которое обеспечивает необходимый уровень взрывозащиты даже при маловероятных отказах. Остается функционирующим при наличии взрывоопасной среды. При отказе одного средства защиты взрывозащита обеспечивается вторым независимым средством защиты или необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух независимых отказах средств защиты; Уровень 1 - взрывобезопасный (высокий) - оборудование обеспечивающее необходимый уровень взрывозащиты и функционирование в нормальном режиме работы при одном повреждении; Уровень 2 - повышенная надежность против взрыва (повышенный) - оборудование, обеспечивающее функционирование только в нормальном режиме работы. Знак соответствия стандартам: - Ex , указывающий, что электрооборудование соответствует стандартам или требованиям ГОСТа на взрывозащиту. Так же, данное электрооборудование может соответствовать сразу нескольким стандартам и ГОСТам. Дополнительно, помимо символа Ex , может так же использоваться EEx , это означает, что оборудование не только сертифицировано, но и изготовлено в соответствии с директивами ATEX (директивы ЕС, описывающие все требования к оборудованию и проводимым работам), т.е. соответствует не только требованиям ГОСТ, но и евронормам. Виды взрывозащиты: d - взрывонепроницаемая оболочка, оболочка способная выдержать внутренний взрыв без деформации корпуса. Как правило, это подразумевает крепкую механическую конструкцию, хорошую герметизацию щелей, достаточно высокую тепловую проводимость оболочки (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]); e - повышенная защита. Достаточно простой и дешевый способ взрывозащиты, основанный на полном или частичном отсутствии искрящихся частей, предотвращении опасных нагревов, электрических искр и дуг. Данный тип защиты имеет ограниченное применение, так как предъявляет повышенные требования к конструкции оборудования (не применим для оборудования, которое подразумевает искрение и высокие температуры в нормальном режиме работы), а также предусматривает блокировку или отключение оборудования или его части, что затрудняет производственный процесс (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]); i - искробезопасная электрическая цепь. Контакт электрической цепи и взрывоопасной смеси возможен, однако предполагается, что любая возникающая искра будет иметь недостаточную для воспламенения мощность. В зависимости от конструкции оборудования, технологическая реализация не всегда возможна без ухудшения производственных свойств оборудования; ia - искробезопасность (для уровня взрывозащиты Ma или Ga [электрооборудования групп I и II]); ib - искробезопасность (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]); ic - искробезопасность (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]); m - герметизация компаундом. Эффективный и дешевый способ обеспечения взрывозащиты. Однако стоит помнить о том, что герметизация полимерными смолами делает большую часть электрооборудования ремонтонепригодным и нарушает тепловые режимы блоков оборудования; ma - герметизация компаундом (для уровня взрывозащиты Ma или Ga [электрооборудования групп I и II]); mb - герметизация компаундом (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]); mc - герметизация компаундом (для уровня взрывозащиты электрооборудования Gc) - находится на рассмотрении; n - применяется для неискрящего оборудования, либо оборудования, в котором возникновение искры или нагревания поверхностей выше допустимого невозможны (при соблюдении норм описанных в стандарте защиты). Обычно защита n повторяет другие методы защиты в упрощенном варианте, такая маркировка используется, когда защита не требуется, либо уровень защиты не достигает стандартов d, i, m, p по одному или нескольким параметрам. Так же данный вид защиты ограничивает применимость оборудования зонально, использование оборудования с таким типом защиты возможно только в зонах класса 2; nA - неискрящее электрооборудование (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]); nC - устройства, содержащие или не содержащие искрящие контакты, защищенные оболочкой (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]); nR - оболочка с ограниченным пропуском газов (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]); nL - электрооборудование, содержащее электрические цепи с ограниченной энергией (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]); nZ - оболочка под избыточным давлением; o - масляное заполнение оболочки, изолирующей электрооборудование. Минеральное масло, соответствующее стандарту ГОСТ 962, имеет определенные ограничения по температуре воспламенения и вспышки, кинематической вязкости и пробивной электрической прочности (для уровня взрывозащиты Gb [электрооборудования группы II]); p - защита посредством заполнения оболочки газом под давлением (внутренняя среда меняется на невзрывоопасную), либо продувкой оболочки газом (устранение взрывоопасных концентраций газа). Требуется наличие механизма поддерживающего разницу давлений, а потому доступ персонала к оборудованию затруднен; px - заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]); py - заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением (для уровня взрывозащиты Gb [электрооборудования группы II]); pz - заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением (для уровня взрывозащиты Gc [электрооборудования группы II]); q - кварцевое заполнение оболочки. Формально доступ взрывоопасной среды к источникам воспламенения остается, однако, за счет малого свободного объема взрыв невозможен (для уровня взрывозащиты Mb или Gb [электрооборудования групп I и II]). Так же данный метод фиксирует части оборудования (неприменим к оборудованию, имеющему подвижные детали); s - специальные виды взрывозащиты. Обычно применяются для оборудования, где воспламенение является неотъемлемой частью нормального рабочего процесса (для всех уровней взрывозащиты электрооборудования групп I и II). c - конструкционная безопасность, благодаря которой нагреваемые и воспламеняемые детали, искры, статические разряды изолированы от взрывоопасной среды. Имеет ограниченное применение, так как основывается на конструктивных особенностях оборудования; k - изоляция источников потенциального воспламенения погружением в жидкостную среду. Реализация не всегда возможна; t - полная защита оборудования оболочкой, исключающей соприкосновение со взрывоопасной средой; ta - защита оболочкой (для уровня взрывозащиты электрооборудования Da); tb - защита оболочкой (для уровня взрывозащиты электрооборудования Db); tc - защита оболочкой (для уровня взрывозащиты электрооборудования Dc); b - контроль источника воспламенения. I - оборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт, рудников, опасных в отношении рудничного газа и (или) горючей пыли, а также в тех частях их наземных строений, в которых существует опасность присутствия рудничного газа и (или) горючей пыли. Типичный представитель - метан (рудничный), угольная пыль; II - оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Металлическая пыль; IIA - оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Типичный представитель - пропан, аммиак, ацетон, бензол, растворители, сольвент, спирт, бензин, керосин, нефть, скипидар, уайт-спирит и т.д. Значения безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ) между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду - 0.9 мм и более; IIB - оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Типичный представитель - этилен, дибутиловый эфир, диэтиловый эфир, диэтиловый эфир этиленгликоля, акролеин, винилтрихлорсилан, сероводород, топливо дизельное, кокосовый газ, синильная кислота и т.д. Значения безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ) между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду - свыше 0.5 мм,но менее 0,9 мм; IIC
- оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Типичный представитель - ацетилен, водород, водяной газ, светильный газ, метилдихлорсилан, трихлорсилан, сероуглерод. Значения безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ) между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду - 0.5 мм и менее; Температурный класс: T1 - наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 450 градусов. Температура самовоспламенения свыше 450 градусов T2 - наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 350 градусов. Температура самовоспламенения от 350 до 450 градусов T3 - наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 200 градусов. Температура самовоспламенения от 200 до 350 градусов T4 - наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 135 градусов. Температура самовоспламенения от 135 до 200 градусов T5 - наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 100 градусов. Температура самовоспламенения от 100 до 135 градусов T6 - наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды до 85 градусов. Температура самовоспламенения от 85 до 100 градусов Знак уровня и группы взрывозащиты: Ma - оборудование предназначено для применения на подземных участках шахт, а также в тех частях наземных установок шахт, которые могут подвергнуться опасности взрыва в результате воздействия рудничного газа и/или горючей пыли. Оборудование должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации или ожидаемых или редких неисправностях, а также иметь возможность оставаться функционирующим даже при появлении взрывоопасной среды, и характеризуется следующим: при неисправности одного средства защиты необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается, по меньшей мере, вторым независимым средством защиты; или необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух неисправностях, происходящих независимо друг от друга. Mb - оборудование разработано для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными характеристиками и обеспечивающее высокий уровень взрывозащиты. Оборудование предназначено для применения на подземных участках шахт, а также в тех частях наземных установок таких шахт, которые могут подвергнуться опасности взрыва в результате воздействия рудничного газа и/или горючей пыли. Оборудование с уровнем взрывозащиты Mb должно иметь возможность безопасного отключения при появлении взрывоопасной среды. Средства защиты должны обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации и ожидаемых неисправностях. Ga и Da - оборудование должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации, ожидаемых и редких неисправностях оборудования и характеризуется следующими средствами защиты: при отказе одного средства защиты необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается, по меньшей мере, вторым независимым средством защиты; или необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух неисправностях, происходящих независимо друг от друга. Оборудование с уровнем взрывозащиты Ga предназначено для применения в местах, где взрывоопасная среда, создаваемая смесями воздуха и газов, паров или туманов, присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени, или часто. Оборудование с уровнем взрывозащиты Da предназначено для применения в местах, где взрывоопасная среда, создаваемая смесью воздуха и пыли, присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени, или часто. Gb и Db - оборудование должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации и ожидаемых неисправностях оборудования. Оборудование с уровнем взрывозащиты Gb предназначено для применения в местах, где вероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесями воздуха и газов, паров, туманов. Оборудование с уровнем взрывозащиты Db предназначено для применения в местах, где вероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесью воздуха и пыли. Gc и Dc - оборудование должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации. Оборудование с уровнем взрывозащиты Gc предназначено для применения в местах, в которых маловероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесями воздуха и газов, паров, туманов, или, если она возникает, то нечасто и только на короткий период времени. Оборудование с уровнем взрывозащиты Dc предназначено для применения в местах, в которых маловероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесью воздуха и пыли, или, если она возникает, то нечасто и только на короткий период времени. Дополнительные знаки: В маркировке взрывозащищенного оборудования также могут встречаться дополнительные знаки: X - указывает на наличие каких-либо ограничений, указанных в прилагаемой документации. Предупредительная надпись – для обеспечения безопасности при эксплуатации необходимы специальные условия. Знаки "X" и "U" не должны быть применены совместно; U - означает, что компонент самостоятельно не используется, данное устройство является компонентом Ex-оборудования. Знаки "X" и "U" не должны быть применены совместно; - наличие квадратных скобок говорит о том, что составная часть взрывозащищенного оборудования также является взрывозащищенной. Символ, характеризующий зону применения электрооборудования:
Максимально допустимый слой горючей пыли на поверхности электрооборудования:
B - максимально допустимый слой горючей пыли на поверхности электрооборудования 12,5 мм. Класс зоны: 0
- 0-й класс - зоны, в которых взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или хотя бы в течение одного часа; Знак взрывозащищенного оборудования соответствующего требованиям стандартов ТР ТС:
|
Согласно ГОСТ 12.2.020-76 маркировка взрывозащиты электрооборудования должна выглядеть в следующей последовательности знаков: а) уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0);
Таблица 1
| Уровень взрывозащиты электрооборудования | ГОСТ 12.2.020-76 и ПУЭ | ПИВРЭ |
|---|---|---|
| Повышенной надежности против взрыва | 2 | Н |
| Взрывобезопасный | 1 | В |
| Особовзрывобезопасный | 0 | О |
б) общий знак Ex (Explosionproof – взрывозащищенный), указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищенное электрооборудование; в) вида взрывозащиты (d, p, i, q, о, s, e – табл. 1.6); электрооборудование с видом взрывозащиты “i” может быть обеспечено тремя уровнями (ia, ib, ic -табл.2);
Таблица 2
| Вид взрывозащиты электрооборудования | ГОСТ 12.2.020-76 и ПУЭ | ПИВРЭ, ПИВЭ |
|---|---|---|
| Взрывонепроницаемая оболочка | d | В |
| Защита вида "е" (повышенной надежности против взрыва) | е | Н |
| Искробезопасная электрическая цепь | i | И |
| Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями | o | М |
| Заполнение (или продувка) оболочки под избыточным давлением защитным газом | p | П |
| Кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями | q | К |
| Специальный вид взрывозащиты | S | С |
Взрывонепроницаемая оболочка (d). Взрывонепроницаемая оболочка - вид взрывозащиты в котором электротехнические оборудование помещается в прочную оболочку, способную выдержать внутренний взрыв без деформирования корпуса. Защита обеспечивается зазорами элементов корпуса, которые обеспечивают выход газов, образовавшихся во время вспышки во внешнюю атмосферу без подрыва окружающей взрывоопасной среды. Все электрические вводы тщательно герметизированы в местах ввода в оболочку. Этот вид защиты основывается на идее сдерживания взрыва. В данном случае допускается, чтобы источник энергии вступил в соприкосновение с опасной смесью воздуха и газа. В результате происходит взрыв, но он должен оставаться ограниченным в оболочке, изготовленной таким образом, чтобы выдерживать давление, возникающее при взрыве внутри оболочки, и таким образом препятствовать распространению взрыва в окружающую атмосферу. Теория, поддерживающая этот метод, основывается на том факте, что газовая струя, получающаяся в результате взрыва, выходя из оболочки, быстро охлаждается, благодаря тепловой проводимости оболочки, быстрому расширению и ослаблению горячего газа в более холодной внешней атмосфере. Это возможно, только если оболочка имеет специальные газоотводящие отверстия или щели имеют достаточно малые размеры. Необходимые свойства для взрывонепроницаемой оболочки включают крепкую механическую конструкцию, контактное соединение между крышкой и основной частью оболочки и небольшие размеры щелей в оболочке. Большие щели не допускаются, но малые щели в местах соединений неизбежны. Нанесение изоляции на щель увеличивает степень защиты от коррозийной атмосферы, но не устраняет щели. В зависимости от природы взрывоопасной смеси и ширины прилегающих поверхностей, допускаются различные максимальные зазоры между ними. Классификация оболочек основывается на категориях взрывоопасности смесей и максимальной величины температуры самовоспламенения, которая должна быть ниже, чем температура возгорания смеси, присутствующей в месте, где они установлены. В качестве материала для изготовления оболочки обычно используется металл (алюминий, катаная сталь и т. д.). Пластмасса и неметаллические материалы могут быть использованы для оболочек с маленьким внутренним объемом (меньше 3 дм3). Основное применение: коммутирующие приборы, светильники, посты управления, распределительные устройства, пускатели электродвигателей, нагревательные элементы.
Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р). Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом - вид взрывозащиты, предназначенный для использования в потенциально взрывоопасных газовых средах, в которых для безопасной работы электрооборудования: защитный газ поддерживается под давлением выше давления во внешней среде и используется для защиты от образования взрывоопасной газовой смеси в оболочках, которые не содержат внутренний источник утечки воспламеняющегося газа или пара; защитный газ подается в количестве, достаточном, чтобы полученная концентрация взрывоопасной газовой (паровой) смеси вокруг электрического компонента была вне верхнего и нижнего пределов взрываемости в соответствии с условиями эксплуатации. Это применяется для предотвращения образования взрывоопасных смесей внутри оболочек, содержащих один или более внутренних источников утечки. Данный тип взрывозащиты используется для: установление избыточного давления для взрывозащиты вида px: Увеличение давления, которое изменяет классификацию взрывоопасной зоны внутри оболочки под давлением от зоны 1 или зоны группы I до невзрыпоопасной зоны; установление избыточного давления для взрывозащиты вида py: Увеличение давления, изменяющее классификацию взрывоопасной зоны внутри оболочки под давлением от зоны 1 до зоны 2; установление избыточного давления для взрывозащиты вида pz: Увеличение давления, изменяющее классификацию взрывоопасной зоны внутри оболочки под давлением от зоны 2 до невзрывоопасной. Для продувки и поддержания избыточного давления, а если требуется, и для разбавления воспламеняющихся веществ внутри оболочки используется воздух или инертный газ. Метод повышенного давления основывается на идее отделения окружающей атмосферы от электрического оборудования. Этот метод не позволяет опасной смеси воздуха и газа пройти через оболочку, содержащую электрические части, которые могут производить искры или иметь опасные температуры. Защитный газ (воздух или инертный газ), содержащийся внутри оболочки, находится под давлением, более высоким, чем давление внешней атмосферы. Внутренний перепад давления поддерживается постоянным, как в случае с постоянным потоком защитного газа, так и без него. Оболочка должна обладать определенной прочностью, однако особых механических требований не предъявляется, потому что поддерживаемая разность давлений не очень высокая. Для поддержания разности давлений система подвода защитного газа должна быть способна компенсировать его потери вследствие утечек из оболочки или возникшие из за доступа персонала. Основное применение: сильноточные распредшкафы, анализаторные приборы, двигатели.
Искробезопасная электрическая цепь (i). Искробезопасная электрическая цепь определяется как цепь, в которой разряды или термические воздействия, возникающие во время нормального режима работы электрооборудования, а также в аварийных режимах, не вызывают воспламенения взрывоопасной смеси. Вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» основывается на поддержании искробезопасного тока (напряжения, мощности или энергии) в электрической цепи. При этом под искробезопасным током (напряжением, мощностью или энергией) имеется в виду наибольший ток (напряжение, мощность или энергия) в электрической цепи, образующий разряды, который не вызывает воспламенения взрывоопасной смеси в предписанных соответствующими стандартами условиях испытаний. Основное применение: измерительная и регулирующая техника, техника сзязи, датчики, приводы.
Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями (о). Масляное заполнение оболочки - вид взрывозащиты, при котором электрооборудование или части электрооборудования погружены в защитную жидкость так, что взрывоопасная атмосфера, которая может быть над жидкостью или снаружи оболочки, не может воспламениться. Защитная жидкость - минеральное масло, удовлетворяющее ГОСТ 982, или другая жидкость, соответствующая требованиям: иметь температуру воспламенения не менее 300 °С, определенную по методу, указанному в ГОСТ 13032; иметь температуру вспышки (в закрытом тигле) не менее 200 °С, определенную согласно ГОСТ 6356; иметь кинематическую вязкость не более 100 сСт при 25 °С, определенную согласно ГОСТ 33; иметь пробивную электрическую прочность не менее 27 кВ для электрооборудования на напряжение св. 1000 В и не менее 10 кВ – для электрооборудования на напряжение до 1000 В, определенную согласно ГОСТ 6581, а для силиконовой жидкости – по ГОСТ 13032; иметь объемное сопротивление при 25 °С, равное 1 1012 Ом; иметь температуру застывания не более минус 30 °С, определенную согласно ГОСТ 20287; иметь кислотность не более 0,03 мг КОН/г; не оказывать вредного воздействия на свойства материалов, с которыми она находится в контакте. Основное применение: трансформаторы, пусковые сопротивления.
Специальный вид взрывозащиты, определяемый особенностями объекта (s). Основное применение: датчики, разрядники.
Взрывозащита вида «n». Защиты вида n – вид взрывозащиты заключающийся в том, что при конструировании электрооборудования общего назначения приняты дополнительные меры защиты для того, чтобы в нормальном и некоторых ненормальных режимах работы, оговоренных в настоящем стандарте, оно не могло стать источником дуговых и искровых разрядов, а также нагретых поверхностей, способных вызвать воспламенение окружающей взрывоопасной смеси. Взрывозащита вида «n» применяется для обеспечения взрывозащиты не искрящего электрооборудования, а также электрооборудования, части которого могут создавать электрические дуги или искры или имеют нагретые поверхности, которые без применения какого-либо из способов защиты, указанных в данном стандарте, могут вызвать воспламенение окружающей взрывоопасной смеси. Взрывозащиту этого вида обозначают буквой “n”.
Любой иной вид защиты (е). Повышенная защита вида “е” - вид защиты электрооборудования с использованием дополнительных мер против возможного превышения допустимой температуры, а также возникновения дуговых разрядов, искрения в нормальном или нештатном режимах работы. Вид взрывозащиты Ex e – это способ, заключающийся в том, что в электрооборудовании или его части, не имеющих нормально искрящихся частей, принят ряд мер дополнительно к используемым в электрооборудовании общего назначения, затрудняющих появление опасных нагревов, электрических искр и дуг, которые способны воспламенить взрывоопасные смеси. Так, например, чтобы взрывозащищённое электрооборудование с видом взрывозащиты «Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением», могло соответствовать уровню «Повышенная надёжность против взрыва», достаточно в электрооборудовании предусмотреть блокировку, отключающую его от всех электрических цепей при падении давления в оболочке ниже допустимого. Этот вид взрывозащиты преимущественно применяется для электротехнических соединительных коробок, осветительного электрооборудования, а также в безыскровых электрических моторах (например, в асинхронных двигателях типа «беличье колесо» или синхронных шаговых и бесколлекторных двигателях). Ex e - по сути менее сложный, чем другие вид взрывозащиты и в результате имеет невысокую стоимость. Основное применение: клеммные и соединительные коробки, светильники, посты управления, распределительные устройства.
г) группы или подгруппы электрооборудования и категории взрывоопасной смеси (II, IIА, IIВ, IIС -табл.3.);
Таблица 3
| Критический зазор, мм | Категория взрывоопасной смеси | БЭМЗ, мм | |
| По ПИВЭ и ПИВРЭ | По ГОСТ 12.1.011-78 и ПУЭ | ||
| 1 | Свыше 1,0 | I* | Свыше 1,0 |
| 2 | Свыше 0,65 до 1,0 | IIА | Свыше 0,9 |
| 3 | Свыше 0,35 до 0,65 | IIВ | Свыше 0,5 до 0,9 |
| 4 | Менее 0,35 | IIС | До 0,5 |
д) температурного класса электрооборудования или группы взрывоопасной смеси (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6 – табл. 4).
Таблица 4
| Группа смеси | Группа смеси | Температура самовоспламенения, °С | Группа смеси | Температура самовоспламенения, °С | |
| По ПИВЭ | По ПИВРЭ | По ПУЭ или ГОСТ 12.1.011-78 | |||
| А | Свыше 450 | Т1 | Свыше 450 | T1 | Свыше 450 |
| Б | Свыше 300 до 450 | T2 | Свыше 300 до 450 | T2 | Свыше 300 до 450 |
| Г | Свыше 175 до 300 | T3 | Свыше 200 до 300 | T3 | Свыше 200 до 300 |
| Д | Свыше 120 до 175 | T4 | Свыше 135 до 200 | T4 | Свыше 135 до 200 |
| T5 | Свыше 100 до 135 | T5 | Свыше 100 до 135 | ||
| T6 | Свыше 85 до 100 | ||||
Маркировка взрывозащиты выполняется в виде целого, не разделенного на части знака, заключенного в прямоугольник. Маркировка электрооборудования по взрывозащите, согласно ПИВРЭ, содержит условные знаки, которые в приведенной ниже последовательности представляют: – уровень взрывозащиты (Н, В, О -табл.1); – наивысшую категорию взрывоопасной смеси (1, 2, 3, 4 -табл.3); – наивысшую группу взрывоопасной смеси (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5 -табл.4); – вид взрывозащиты (В, Н, И, М, П, К, С -табл.2). Согласно ПИВРЭ маркировка электрооборудования по взрывозащите состоит из основного знака, расположенного в прямоугольнике на самом оборудовании, указывающего уровень взрывозащиты, категорию и группу взрывоопасной смеси. Вид взрывозащиты электрооборудования помещается в кружке отдельно или вместе с основным знаком (под ним). Допускается выполнение знака вида взрывозащиты на одной стороне (справа) с основным знаком через пропуск или косую черту. Если электрооборудование состоит из элементов, имеющих разные виды взрывозащиты, в маркировке указываются все виды, обеспечивающие взрывозащищенность электрооборудования. В этом случае указывается самый низкий уровень взрывозащиты. Электрооборудование, изготовленное по ПИВЭ, на уровни взрывозащиты не подразделяется (см. прил. 3 к гл. 7.3 ПУЭ). Виды взрывозащиты электрооборудования обозначают теми же буквами, что и по ПИВРЭ. В маркировку взрывозащиты электрооборудования по ПИВЭ в указанной ниже последовательности входят: – вид взрывозащиты (табл.2); – наивысшая категория взрывоопасной смеси (табл.3), если взрывозащита электрооборудования в целом или его частей обеспечивается взрывонепроницаемой оболочкой. Для электрооборудования с другими видами взрывозащиты, являющегося взрывозащищенным для взрывоопасных смесей всех категорий, вместо обозначения категории взрывоопасной смеси ставится ноль; – наивысшая группа взрывоопасной смеси (табл.4). Для электрооборудования с защитой вида “е” (повышенная надежность против взрыва) с искрящими частями, заключенными во взрывонепроницаемую оболочку, заполненную маслом или продуваемую под избыточным давлением, вместо нуля ставится обозначение соответствующего вида взрывозащиты: В, М или П. Для электрооборудования с искробезопасными электрическими цепями указывается наименование горючего вещества, используемого в испытаниях. Обозначение категории и группы для такого электрооборудования не проставляется.
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
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
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
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
|
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.
