Противодействие экранам, защита от взрывов. Осмотр и ремонт взрывного оборудования

Как обозначаются

Теперь, чтобы обобщить все изложенное выше и понять, что такое взрывозащищенная техника, и где она применяется, рассмотрим пример кодировки. Согласно приложению № 2 к ТК РС 012/2011 специальный знак взрывобезопасности, который размещается на оборудовании,  состоит из двух латинских букв Ех (аббревиатура explosion-proof). Сами обозначения выглядят так.

2 Ех d IIA T6

• 2 — это уровень взрывозащиты;
• d — вид взрывозащиты (в данном случае это защита оболочкой);
• IIA — вторая группа применения (газовая среда, кроме шахт и зданий над ними);
• T6 — температурный класс (выдерживает 85 градусов по Цельсию).

Если смотреть ГОСТ 31610.26-2012, то там содержатся другие примеры кодировки устройств, например, обозначение механизма, предназначенного для установки полностью в зоне, требующей использования агрегатов с уровнем взрывозащиты особовзрывобезопасного оборудования.

Ga Ex ia IIC T6

• Ga — уровень взрывозащиты (для электрооборудования) — особо безопасное;
• ia — искробезопасность в соответствии с IEC 60079-11;
• IIC — вторая группа применения (газовая среда, кроме шахт и зданий над ними);
• T6 — температурный класс (выдерживает 85 градусов по Цельсию).

А вот пример маркировки, используемой на оборудовании, которое установлено не в опасной зоне и имеет внешние электрические цепи с защитой по искробезопасности и может быть присоединено к устройству с аналогичным уровнем взрывозащиты.

(Ga) [Ex ia] IIC

• Ga — уровень взрывозащиты (для электрооборудования) — особо безопасное;
• ia — искробезопасность в соответствии с IEC 60079-11;
• IIC — вторая группа применения (газовая среда, кроме шахт и зданий над ними).

Температурный класс здесь не указан, потому что устройство размещено в безопасной зоне (не опасной).

Следующий пример маркировки устройства, которое установлено на стенке, находящейся на границе зоны, требующей использования оборудования с уровнем взрывозащиты оборудования Ga и менее опасной зоны (маркировка обоих уровней защиты указывается через косую черту).

Ga/Gb Ex d IIC T6

Устройство, предназначенное для установки на стенках, между зоной, требующей использования оборудования с уровнем взрывозащиты оборудования Ga, и менее опасной зоной, должно на шильдике иметь маркировку обоих уровней взрывозащиты устройства, разделенных косой чертой, и соответствующие символы для каждого вида взрывозащиты, разделенные косой чертой. Если группа механизмов или температурные классы двух видов взрывозащиты не совпадают, то следует использовать полные коды технических характеристик, разделенные косой чертой.

Виды, стандарты и принципы взрывозащиты Ex

Шины медные плетеные

Шины изолированные гибкие и твердые

Индикаторы наличия напряжения

Классификация

В зависимости от области применения взрывозащитные средства подразделяются на три группы:

• первая группа (I) — технические средства, которые эксплуатируются под землей или в наземных зданиях шахт, где опасность представляет рудничный газ и пыль;
• вторая группа (II) — механизмы, работающие в газовых агрессивных средах (кроме шахт и их наземных строений);
• третья группа (III) — агрегаты, предназначенные для использования в пылевых средах (кроме шахт и их наземных строениях).

Техника второй и третьей группы подразделяется на подгруппы А, В и С. Эти подгруппы применяются на оборудовании в зависимости от температуры поверхности и вида взрывоопасной смеси. Кроме этого, устройства второй группы делятся еще и на температурные классы. Все эти принципы классификации разработаны, чтобы гарантировать максимальную точность требований к оборудованию и, следовательно, высокий уровень защищенности персонала, граждан, проживающих поблизости от производства, и благополучия окружающей среды.

Кроме того, устройства дополнительно классифицируются по уровням взрывозащиты на:

• особо безопасные — гарантируют нужную защиту даже при маловероятных отказах, остаются работающими при наличии взрывоопасной среды. При отказе одного средства защиты или при двух отказах, происходящих независимо друг от друга, необходимый уровень защиты обеспечивается вторым независимым источником;
• безопасные — стабильно работают при одном вероятном повреждении;
• повышенной надежности — функционируют только в нормальном режиме.

В зависимости от области применения, группы и класса, взрывозащитная установка имеет один или несколько комбинированных видов защиты:

Главный принцип оборудования со взрывозащитой — это максимально изолировать и загерметизировать тот элемент механизма, который может послужить причиной взрыва при контакте с внешней взрывоопасной средой, или не дать взрыву распространиться за пределы оболочки прибора. Поэтому взрывозащищенным оборудованием считается техника, которая включает в себя корпус и несколько отделений для ввода-вывода кабелей или присоединения к агрегатам и механизмам.

Классификация оборудования по температурным классам

Температурный класс электрооборудования определяется предельной температурой в градусах Цельсия, которую могут иметь при работе поверхности взрывозащищенного оборудования.

В зависимости от наибольшей допустимой температуры поверхности оборудование группы II подразделяется на следующие температурные классы:

6.1. Объединенные требования к аппаратуре по категориям взрывоопасности газовых смесей и температуре самовоспламенения смесей газов

Категория IIC взрывоопасности смеси применяется к группам:

• Т1 — водород, водяной газ, светильный газ, водород 75% + азот 25%»;
• Т2 — ацетилен, метилдихлорсилан;
• Т3 — трихлорсилан;
• Т4 — не применяется;
• Т5 — сероуглерод;
• Т6 — не применяется.

Категориям А и В соответствуют взрывоопасные смеси:

• Т1 — аммиак, ацетон, бензол, 1,2-дихлорпропан, дихлорэтан, диэтиламин, доменный газ, изобутан, метан (промышленный, с содержанием водорода в 75 раз большим, чем в рудничном метане), пропан, растворители, сольвент нефтяной, спирт диацетоновый, хлорбензол, этан;
• Т2 — алкилбензол, амилацетат, бензин Б95\130, бутан, растворители, спирты, этилбензол, циклогексанол;
• Т3 — бензины А-66, А-72, А-76, «галоша», Б-70, экстракционный. Бутилметакрилат, гексан, гептан, керосин, нефть, эфир петролейный, полиэфир, пентан, скипидар, спирты, топливо Т-1 и ТС-1, уайт-спирит, циклогексан, этилмеркаптан;
• Т4 — ацетальдегид, альдегид изомасляный, альдегид масляный, альдегид пропионовый, декан, тетраметилдиаминометан, 1,1,3 — триэтоксибутан;
• Т5 и Т6 – не применяются.

• Т1 — коксовый газ, синильная кислота;
• Т2 — дивинил, 4,4 — диметилдиоксан, диметилдихлорсилан, диоксан, нитроциклогексан, окись пропилена, окись этилена, этилен;
• Т3 — акролеин, винилтрихлорсилан, сероводород, тетрагидрофуран, тетраэтоксисилан, триэтоксисилан, топливо дизельное, формальгликоль, этилдихлорсилан, этилцеллозольв;
• Т4 — дибутиловый эфир, диэтиловый эфир, диэтиловый эфир этиленгликоля;
• Т5 и Т6 – не применяются.

Как видно из приведенных данных, категория IIC является избыточной для большинства случаев применения аппаратуры связи на реальных объектах.

6.2. Требования к аппаратуре по категориям взрывоопасности и температуре самовоспламенения пыли в облаке и слое.

Обеспечивая защиту от горючей пыли, необходимо учитывать температуру ее воспламенения. Температура поверхности оболочки, обозначенная на шильде, должна быть меньше исходной температуры самовоспламенения пыли.Обеспечивая защиту от горючей пыли, необходимо учитывать температуру ее воспламенения. Температура поверхности оболочки, обозначенная на шильде, должна быть меньше исходной температуры самовоспламенения пыли.

Примеры температур воспламенения горючей пыли

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси II по газу и III по пыли в соответствии со стандартом ГОСТ Р МЭК 60079: 1 Ex d IIA T3 Gb

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси II по газу в соответствии со стандартом ГОСТ 30852: 1 Ex d IIA T3

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси III по пыли в соответствии со стандартом ГОСТ IEC 61241-1-1-2011: DIP A21 T_A200° (T_AT3)

Пример маркировки ГОСТ Р для Категории смеси II по газу в соответствии со стандартом ГОСТ Р 51330: 1 Ex d IIA T3

Применение ГОСТ Р 51330 не рекомендовано в связи с невыходом его в редакцию ТР ТС таможенного союза.

Пример маркировки ГОСТ Р для Категории смеси II по газу в соответствии со стандартом ГОСТ Р 52350: 1 Ex d IIA T3

Применение ГОСТ Р 52350 не рекомендовано в связи с невыходом его в редакцию ТР ТС таможенного союза.

Пример маркировки ГОСТ Р МЭК 61241-99 для Категории смеси III по пыли: DIP A21 T_A200° (T_AT3)

Применение ГОСТ Р МЭК 61241-99 не рекомендовано в связи с невыходом его в редакцию ТР ТС таможенного союза.

Пример маркировки ГОСТ Р (последняя версия) для Категории смеси II по газу и III по пыли в соответствии со стандартом c и ГОСТ Р МЭК 61241: 1 Ex d IIA T3 Gb

Применение ГОСТ Р МЭК 61241 не рекомендовано в связи с невыходом его в редакцию ТР ТС таможенного союза.

Вид взрывозащиты «Оболочка под избыточным давлением «p»

Заполнение или продувка
Ex — атмосфера изолирована от источника возгорания

Вид взрывозащиты «Оболочка под избыточным давлением «p». Этот вариант исполнения взрывозащищенных шкафов в котором корпус имеет «Eх p-исполнение» и комплектуется блоком контроля продувки и электромагнитным клапаном. Предназначены для размещения в них КИПиА и других различных технических устройств, выполненных в нормальном, не взрывозащищенном исполнении, при условии необходимости размещения шкафов во взрывоопасных зонах. Такие шкафы могут устанавливаться в полевых условиях нефтеперерабатывающих, нефтехимических и других промышленных предприятий. Шкафы во взрывозащищенном исполнении могут применяться во взрывоопасных зонах в соответствии с главой 7.3 «Правил устройства электроустановок» и ГОСТР 51330.13-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 14. Электроустановки во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок)» согласно маркировке, его взрывозащиты.

Преимущество оболочек под избыточным давление «p», это лёгкость обслуживания и отсутствие ограничений по входной мощности. К другим преимуществам данного вида взрывозащиты относят наличие специальных окон в шкафах и боксах для визуального контроля различного электрооборудования и контрольно-измерительной аппаратуры приборов, дисплеев, нажимных кнопок, выключателей и т. д. Конструкция защитных шкафов обеспечивает необходимую изоляцию от неблагоприятных воздействий окружающей среды, включая агрессивную атмосферу нефтеперерабатывающих предприятий и других производств и обеспечивает нормальное безаварийную эксплуатацию соответствующей электрической аппаратуры на территории промышленных предприятий и на открытых площадках. Применяемые материалы гарантируют долгий срок службы изделий и соблюдение необходимых требований электробезопасности.

В отличие от электрооборудования с видом вида взрывозащиты «Ex d» применения вида вид защиты «Eх p» (оболочки под избыточным давлением) является в некоторых случаях более экономически обоснованным.

В отличии от шкафа (оболочки) или бокса, который имеет «Ex p» исполнение любые взрывонепроницаемые оболочки, применяемые с целю обеспечения вида взрывозащиты «Ex d» для установки во взрывозащищенном корпусе электрооборудования, которое в нормальных условиях или при аварийных режимах создают искрение или нагреваются до высокой температуры, что может привести к взрыву газов внутри корпуса. Конструкция таких взрывозащищённых оболочек исполнена так что препятствует распространению этих взрывов в наружу. Для времени проведения технического обслуживания оборудования внутри оболочек «Ex d» электропитание должно быть отключено до вскрытия взрывозащищённого корпуса и напряжение не может быть до пор пока взрывозащищенная оболочка вновь не будет закрыта. Это требование безопасности обусловливает большое время и большие затраты на проведение технического обслуживания. Если оборудование размещено в оболочках среднего или большого размера, то время и затраты существенно возрастают. В крупногабаритных оболочках для крепления тяжелых плоских фланцевых крышек используется значительное количество болтов (иногда до 32 штук), чтобы обеспечить механическую прочность. Каждый раз, когда необходимо открывать и закрывать оболочку, приходится выполнять трудоемкие операции по монтажу и демонтажу тяжелой крышки. Обращаться с крышкой следует с осторожностью, чтобы избежать повреждения корпуса и фланцев из мягкого литого алюминия. Эта длительная процедура, а так же учитывая необходимость проверки кабелей и проводов взрывозащищенных оболочек на предмет коррозии и механического повреждения на фланцевых или резьбовых поверхностях определяют более высокую стоимость технического обслуживания. Применение в проекте электрооборудования с видом взрывозащиты «Оболочка под избыточным давлением «p». Позволяет значительно сократить время и издержки на проведения технического обслуживания.

При реализации вида взрывозащиты защиты «Eх p» применяется инертный газ или воздух для обеспечения внутри оболочки давления выше давления окружающей среды и, тем самым, исключается проникновение опасных газов внутрь шкафа. Если в качестве продувочного газа используется воздух, то его забор должен производиться из безопасной зоны, в которой отсутствуют взрывоопасные газы. При применении азота должны быть обеспечены меры безопасности по защите персонала от возможного риска удушья или кислородного голодания.

Стандарт ГОСТ Р МЭК 60079-2-2009 «Взрывоопасные среды. Часть 2. Оборудование с защитой вида заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением «р» содержит требования для приборов и взаимосвязанного с ними оборудования, включающее вентиляционные каналы входящего и удаляемого воздуха, а также дополнительное контролирование параметров обеспечиваемого давления с помощью специальных приборов.

Вид взрывозащиты электрооборудования «Eх p» подходит для группы II, категории 2G (Зоны 1) / уровня защиты оборудования (EPL) Gb или категории 3G (Зоны 2) / уровня защиты оборудования (EPL) Gc.

Защита с помощью избыточного давления делится на три типа (рх, ру и pz), основным фактором для выбора которых является окружающая взрывоопасная среда; Зона 1 или Зона 2. Вид взрывозащиты определяет конструкцию шкафа под давлением и саму систему продувки.

• Ех рх — Зона 1. Оборудование общего назначения может быть установлено в защищенном боксе. Данный тип системы полностью автоматический. Минимальное значение избыточного давления 50 Па.
• Ех ру — Зона 1. Категория 2 (EPL Gb) оборудование находится в шкафе, например, оборудование «Ех n». Данный тип системы управляется вручную, что также относится к отключению прибора. Отсутствие автоматического отключения в случае какого-либо сбоя, а только лишь сигнализация объясняется использованием внутри оболочки не искрообразующих компонентов. Минимальное значение избыточного давления 50 Па.
• Ex pz — Зона 2. Оборудование общего назначения может быть установлено в шкаф. Данный тип системы управляется вручную, что также относится к отключению прибора. Минимальное значение избыточного давления 25 Па.

Существует три разных типа создания избыточного давления:

• Нагнетание с использованием статического давления заключается в заполнении оборудования защитным газом в неопасной зоне и герметизации корпуса шкафа для удержания газа внутри. В опасной зоне подача защитного газа не допускается. В том случае, когда происходит перепад давления ниже установленного значения, срабатывает аварийной сигнал тревоги или оборудование отключается. Заполнение прибора может осуществляться лишь в безопасной зоне. Нераспространённый тип продувки.
• Нагнетание давления с помощью непрерывного потока защитного газа включает первый цикл продувки, а затем нагнетание давления с помощью непрерывного потока защитного газа в корпус шкафа, сохраняя положительное давление. Система может применяться там, где требуется охлаждение или разжижение выбросов растворенного газа. Примечание: Обычно пять циклов -это минимальное количество циклов продувки перед включением оборудования.
• Нагнетание давление для компенсации утечки включает начальную усиленную продувку корпуса шкафа защитным газом, после чего выпускное отверстие герметично закрывается, и подача защитного газа продолжается для компенсации утечки давления в корпусе. Забор нагнетаемого воздуха осуществляют из зон, в которых отсутствует газ (это требование распространяется на Зоны 0 или 1).

Установленные предупреждающие надписи должны информировать персонал о том, что двери или крышки шкафа нельзя оставлять открытыми во избежание падения давления.

Выходные трубопроводы должны быть размещены в безопасных зонах, но в тех случаях, когда это невозможно, на выходе должны быть установлены пламегасители.

Дополнительная информация по виду защиты Ex «p»

Для уставки в оборудования с видом защиты «Ex p» сертифицированные кабельные вводы не требуются, но должны быть предприняты необходимые меры для обеспечения защиты IP.
Вводы должны быть собраны и смонтированы согласно инструкции, чтобы обеспечить герметизацию всей системы

К типичным установкам, где применяется вид взрывозащиты Ех «р» относится коммутационное оборудование это шкафы управления, большие электродвигатели и газоанализаторы.

Взрывозащищенное электрооборудование

Очевидно, что при производстве конечного продукта в химической, нефтехимической, горнодобывающей и других видах промышленности в процессе производства минеральных масел и природного газа образуются горючие газы, пар и различные воздушные смеси. Также во многих производственных процессах наблюдается скопление легко воспламеняющейся пыли.

При смешивании с кислородом воспламеняющиеся газы образуют взрывоопасную. В случае воспламенении такой атмосферы риск возникновения взрывов, которые могут нанести серьёзный вред жизни персонала, а также вызвать разрушение оборудования очень высок.

Для предотвращения опасности возникновения взрывоопасной ситуации, в странах были разработаны различные нормативы безопасности, в виде законов, технических регламентов и стандартов.

В большинстве странах был принят стандарт 60079:

• ГОСТ Р 51330 (МЭК 60079) «Электрооборудование взрывозащищенное» и ПУЭ «Правила устройства электроустановок» — нормативные документы Российской Федерации.
• EN 60079 — европейский стандарт.
• BS 60079 — британский стандарт.
• IEC 60079 — стандарт Международной электротехнической комиссии.

Более полное и наиболее полное описание условий безопасности проведения работ по применению взрывозащищенного электрооборудования содержит в Директива ЕС 94/9 (АТЕХ 95) «Оборудование и защитные системы, предназначенные для применения в потенциально взрывоопасных атмосферах».

Классификация оборудования по группам

Согласно ТР ТС 012/2011«О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»

В зависимости от области применения оборудование подразделяется на следующие группы:

• Оборудование группы I — оборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт и их наземных строениях, опасных по рудничному газу и (или) горючей пыли. В зависимости от конструкции оборудование группы I может иметь один из трех уровней взрывозащиты.
• Оборудование группы II — оборудование, предназначенное для применения в местах (кроме подземных выработок шахт и их наземных строений), опасных по взрывоопасным газовым средам. В зависимости от конструкции оборудование группы II может иметь один из трех уровней взрывозащиты. Оборудование группы II может подразделяться на подгруппы IIA, IIB, IIC в зависимости от категории взрывоопасной смеси, для которой оно предназначено.
• Оборудование группы III — оборудование, предназначенное для применения в местах (кроме подземных выработок шахт и их наземных строений), опасных по взрывоопасным пылевым средам. В зависимости от конструкции может иметь один из трех уровней взрывозащиты. Оборудование группы III может подразделяться на подгруппы IIIA, IIIB, IIIC в зависимости от характеристики взрывоопасной среды, для которой оно предназначено.

2.1. Классификация оборудования группы II

Для некоторых конкретных видов взрывозащиты оборудование Группы II может подразделяться на подгруппы IIA, IIВ и IIС в соответствии с категорией взрывоопасности смеси, для которой оно предназначено:

• подгруппа IIА — типовым газом является пропан;
• подгруппа IIА — типовым газом является пропан;
• подгруппа IIС — типовым газом является ацетилен, водород.

Оборудование, промаркированное как IIВ, пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIА. Подобным образом оборудование, имеющее маркировку IIС, пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIА или IIВ.

2.2. Классификация оборудования группы III

Оборудование Группы III может подразделяться на подгруппы IIIA, IIIB и IIIC в соответствии с характеристикой конкретной взрывоопасной среды, для которой оно предназначено:

• подгруппа IIIA — в среде, содержащей горючие летучие частицы;
• подгруппа IIIB — в среде, содержащей непроводящую пыль;
• подгруппа IIIC — в среде, содержащей проводящую пыль.

Оборудование, маркированное как IIIB, пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIIA. Подобным образом оборудование с маркировкой IIIC пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIIA или IIIB.

Классификация взрывоопасных зон и маркировка взрывозащищенного оборудования

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).

Согласно ПУЭ Главе 7.3 и федеральному закону от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», выделяют следующие классы взрывоопасных зон:

• зоны класса В-1 – расположены в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы;
• зоны класса В-1а – расположены в помещениях, в которых взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются при нормальной эксплуатации, а только в результате аварий или неисправностей;
• зоны класса В-1б – аналогичны В-1а, но отличаются от них тем, что при авариях горючие газы обладают высоким нижним пределом воспламенения (15% и выше), а также при опасных концентрациях резким запахом. В этот класс входят зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в малых концентрациях, недостаточных для создания взрывоопасной смеси и где работа производится без применения открытого пламени. Зоны не относятся к взрывоопасным, если работы с опасными веществами производятся в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтиками;
• зоны класса В-1г – пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, открытых нефтеловушек, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеров), эстакад для слива и налива ЛВЖ, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т. п.
• зоны класса В-2 – расположены в помещениях, где выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что могут создавать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы;
• зоны класса В-2а – такие, где опасные условия при нормальной работе не возникают, но могут возникнуть в результате аварий или неисправностей.

Оборудование, предназначенное для работы в пределах зоны того или иного класса, должно иметь соответствующий уровень взрывозащищенности.

По области применения оборудование делится на следующие группы:

• 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 (категория смеси — I );
• II — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок (категория смеси — II по газу);
• III — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных пылевых средах (категория смеси — II по пыли ).

Международные определения и классификация

Ex-изделия — это изделия, которое полностью или частично применяется для использования электрической энергии и включающие один или более видов взрывозащиты для условий потенциально взрывоопасной газовой среды. К таковым, наряду с другими, относятся устройства для выработки, передачи, распределения, хранения, измерения, регулирования, преобразования и потребления электрической энергии, устройства электросвязи, а также изделия, применяемые во взрывоопасных зонах, которые могут служить источником воспламенения.

Ex-компоненты — части Ex-изделия, которые отдельно во взрывоопасной среде не используют; при встраивании в Ех-оборудование Ex-компонентов в обязательном порядке требуется подтверждение соответствия их взрывозащитных свойств требованиям нормативных документов.

Ех-системы — агрегаты из соединенных между собой Ех-изделий, в которых соединение должно быть выполнено в соответствии с описательным документом системы, с тем, чтобы оно отвечало требованиям взрывозащиты.

Ех-оборудование — общий термин, применяющийся к Ех-изделиям (устройствам), компонентам и системам.

Категории взрывоопасности смеси

Категории взрывоопасности смеси разделяют на две группы:

• Категория I определяет требования к оборудованию, предназначенному 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.
• К категории II относится оборудование, применяемое для работы в условиях возможного образования промышленных взрывоопасных смесей газов и пыли. Существуют три подкатегории категории II: IIA, IIB, IIC. Каждая последующая подкатегория включает (может заменить) предшествующую, то есть, подкатегория С является высшей и соответствует требованиям всех категорий – А, В и С. Она, таким образом, является самой «строгой».

Со вступлением в силу технического регламента ТР403 предусматривается три категории (Категория II — для газов, категория III — для пыли)

В системе МЭКEx (IECEx) предусмотрено три категории: I, II и III.

Из категории II выделена пыль в III категорию. (Категория II — для газов, категория III — для пыли).

В системе NEC и CEC предусмотренна более расширенная классификация взрывоопасных смесей газов и пыли для обеспечения большей безопасности по классам и подгруппам (Class I Group A; Class I Group B; Class I Group C;Class I Group D ;Class I Group E; Class II Group F; Class II Group G). Так, например, для угольных шахт изготавливается с двойной маркировкой: Class I Group D (для метана); Class II Group F (для угольной пыли).

5.1. Характеристики взрывоопасных смесей

Для многих распространенных взрывоопасных смесей экспериментальным путем построены так называемые характеристики воспламенения. Для каждого топлива существует минимальная энергия поджигания (МЭП), которая соответствует идеальной пропорции топлива и воздуха, в которой смесь легче всего воспламеняется. Ниже МЭП поджигание невозможно при любой концентрации. Для концентрации ниже, чем величина, соответствующая МЭП, количество энергии, требующейся для воспламенения смеси, увеличивается до тех пор, пока значение концентрации не станет меньше значения, при котором смесь не может воспламениться из-за малого количества топлива. Эта величина называется нижней границей взрыва (НГВ). Аналогичным образом при увеличении концентрации количество необходимой для воспламенения энергии растет, пока концентрация не превысит значения, при котором воспламенение не может произойти из-за недостаточного количества окислителя. Это значение называется верхней границей взрыва (ВГВ).

С практической точки зрения, НГВ является более важной и существенной величиной, чем ВГВ, потому что она устанавливает в процентном отношении минимальное количество топлива, необходимого для образования взрывоопасной смеси. Эта информация важна при классификации опасных зон.

Маркировка рудничного оборудования

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси I в соответствии со стандартом ГОСТ Р МЭК 60079: РВ Ex d I Mb

Ex-маркировка должна включать в себя: обозначение соответствующего уровня взрывозащиты электрооборудования для взрывоопасных газовых сред РО, РВ, РП

По уровню взрывозащиты:

• РП — рудничное повышенной надежности против взрыва (уровень взрывозащиты 2)
• РВ — рудничное взрывозащищенное электрооборудование (уровень взрывозащиты 1)
• РО — рудничное особовзрывобезопасное (уровень взрывозащиты 0)

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси I в соответствии со стандартом ГОСТ 30852: РВ Ex d I

Пример маркировки для Категории смеси I в соответствии со стандартом ГОСТ 51330: РВ Ex d I

Применение ГОСТ 51330 не рекомендовано в связи с невыходом его в редакцию ТР ТС таможенного союза.

Пример маркировки для Категории смеси I в соответствии со стандартом ГОСТ 12.2.020-76: РВ1В

Маркировка FM по стандарту NEC, CEC:

Обозначения взрывозащищенности по американскому стандарту FM.

Factory Mutual (FM) по своей сути тождественны европейскому и российскому стандартам, но отличаются от них по форме записи. В американском стандарте также указываются условия применения аппаратуры: класс взрывоопасности среды (Class), условия эксплуатации (Division) и группы смеси по их температуре самовоспламенения (Group).

Class может иметь значения I, II, III: Class I – взрывоопасные смеси газов и паров, Class II – горючая пыль, Class III – горючие волокна.

Division может иметь значения 1 и 2: Division 1 – это полный аналог зоны В1(В2) — взрывоопасная смесь присутствует при нормальных условиях работы; Division 2 – аналог зоны В1А (В2А), в которой взрывоопасная смесь может появиться только в результате аварии или нарушений технологического процесса.

Для работы в зоне Div.1 требуется особо взрывобезопасное оборудование (в терминах стандарта — intrinsically safe), а для работы в зоне Div.2 — взрывобезопасное оборудование класса Non-Incendive.

Взрывоопасные воздушные смеси, газы, пары образуют 7 подгрупп, у которых есть прямые аналогии в российском и европейском стандартах:

• Group A – смеси, содержащие ацетилен (IIC T3, T2);
• Group B – смеси, содержащие бутадиен, акролеин, водород и окись этилена (IIС T2, T1);
• Group C – смеси, содержащие циклопропан, этилен или этиловый эфир (IIB T4, T3, T2);
• Group D — смеси, содержащие спирты, аммиак, бензол, бутан, бензин, гексан, лаки, пары растворителей, керосин, природный газ или пропан (IIA T1, T2, T3, T4);
• Group E – воздушные взвеси частиц горючей металлической пыли вне зависимости от ее электрической проводимости, либо пыль с подобными характеристиками опасности, имеющая удельную объемную проводимость менее 100 КОм – см.
• Group F – смеси, содержащие горючую пыль сажи, древесного угля или кокса с содержанием горючего вещества более 8% объема, или взвеси, имеющие проводимость от 100 до 100 000 ом-см;
• Group G – взвеси горючей пыли, имеющие сопротивление более 100 000 ом-см.

Виды и стандарты взрывозащиты в соответствии с FM стандартами

АТЕХ — новый европейский стандарт взрывозащищенного оборудования

Маркировка по стандарту CENELEC применялась в Европе до 1 июля 2003 года

Ex d IIB T4

Ex – знак взрывозащищенного оборудования по стандарту CENELEC; d – тип взрывозащиты (взрывонепроницаемая оболочка); IIB – категория взрывоопасности газовой смеси II вариант В (см. выше); T4 — группа смеси по температуре воспламенения (температура не выше 135 °С)

В соответствии с директивой Евросоюза 94/9/EC с 01 июля 2003 года вводится новый стандарт АТЕХ. Новая классификация заменит старую CENELEC и вводится в действие на территории европейских стран.

АТЕХ — сокращение от ATmospheres Explosibles (взрывоопасные смеси газов). Требования АТЕХ распространяются на механическое, электрическое оборудование и защитные средства, которые предполагается использовать в потенциально взрывоопасной атмосфере, как под землей, так и на поверхности земли.

В стандарте АТЕХ ужесточены требования стандартов EN50020/EN50014 в части IS (Intrinsically Safe) оборудования. Эти ужесточения предусматривают:

• ограничение емкостных параметров схемы;
• использование других классов защиты;
• новые требования к электростатике;
• использование защитного кожаного чехла.

Классификационную маркировку взрывозащищенного оборудования по АТЕХ рассмотрим на следующем примере:

Четвертый элемент: G — для газов, D — для горючих пылей, волокон и взвесей.

1. Взрывозащищенное оборудование имеет сертификаты одной из испытательных лабораторий стран ЕС. Ex в шестиграннике — маркировка взрывозащищенного оборудования по АТЕХ.
2. Область применения:
   I — подземные выработки (шахтное)
   II — наземное применение (химиндустрия, НХЗ, НПЗ и т.п.)
3. Категория зоны:
   0 — постоянное присутствие взрывоопасных веществ (более 1000 часов в год). Используется при частом возникновении взрывоопасных или воспламеняющихся концентраций опасных газов или смесей (газов, взвесей).
   1 — частое 10…1000 часов в год. Используется при возникновении взрывоопасных или воспламеняющихся концентраций опасных газов или смесей (газов, взвесей) лишь время от времени (например, при аварийных ситуациях)
   2 — краткосрочные менее 10 часов в год. Используется при редких случаях возникновения этих ситуаций
4. Окружающая атмосфера:
   G — газ;
   D — пыль (для горючих пылей, волокон и взвесей)
5. Е — согласно евронормам (требования CENELEC); Ex — взрывозащищенное оборудование.
6. Классификация видов защиты:
   d — взрывонепроницаемая оболочка;
   e — защита вида «е» (повышенная);
   о — масляное заполнение;
   р — заполнение или продувка оболочки под Ризб;
   q — кварцевое заполнение;
   m — заполнение компаундом;
   i — искробезопасная электроцепь: (данный тип взрывозащиты гарантирует, что опасная ситуация не может возникнуть в результате искры (при коротком замыкании), либо в случае внезапного обрыва цепи питания (энергия внутренней индуктивности прибора), либо в результате нагрева токонесущих проводов);
   ia — опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации при помехах на линии и при любой комбинации двух возможных неисправностей;
   ib — опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации, при помехах на линии и одной неисправности. После главного вида защиты может указываться дополнительный.
7. Область применения:
   I — подземные работы;
   II — наземное применение.
   Для видов защиты «d» и «i» в случае наземного применения вводятся подгруппы IIA, IIB и IIC (по величине БЭМЗ или МТВ).
8. Температура воспламенения:
   T1 > 450 °С;
   T2 = 300…450 °С;
   T3 = 200…300 °С;
   T4 = 135…200 °С;
   T5 = 100…135 °С;
   T6 = 85…100 °С.

SAC/TC9 — Технический комитет по стандартизации взрывозащищенного Электрооборудования КНР

Классификация и маркировка выпускаемого оборудования КНР производится согласно ГОСТ GB 3836, ГОСТ GB 19518, ГОСТ GB 12476, ГОСТ GB/T 2900.35

Пример маркировки по стандарту GB для Категории смеси II по газу: Ex d IIA T3 Gb

Пример маркировки по стандарту GB для Категории смеси III по пыли: DIP A21 T_A200° (T_AT3) IP66

Виды и стандарты взрывозащиты в соответствии с GB стандартами