Взрывозащищенное исполнение — это все, что вам нужно знать о взрыве

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси II по газу в соответствии со стандартом ГОСТ 30852

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.

Пример маркировки по стандарту GB для Категории смеси II по газу

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

Классификация оборудования по уровням взрывозащиты

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

Оборудование в зависимости от опасности стать источником воспламенения и условий его применения во взрывоопасных средах классифицируется по уровням взрывозащиты:

• особовзрывобезопасный (очень высокий уровень);
• взрывобезопасный (высокий уровень);
• повышенная надежность против взрыва (повышенный уровень).

Уровни взрывозащищенности электрооборудования имеют в российской классификации обозначения 2, 1 и 0:

• Уровень 2 — электрооборудование повышенной надежности против взрыва: в нем взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы;
• Уровень 1 — взрывобезопасное электрооборудование: взрывозащищенность обеспечивается как при нормальных режимах работы, так и при вероятных повреждениях, зависящих от условий эксплуатации, кроме повреждений средств, обеспечивающих взрывозащищенность;
• Уровень 0 — особо взрывобезопасное оборудование, в котором применены специальные меры и средства защиты от взрыва.

Степень взрывозащищенности оборудования (2, 1, или 0) ставится в РФ как первая цифра перед европейской маркировкой взрывозащищенности оборудования.

Описание уровня взрывозащиты «особовзрывобезопасный»

Уровень взрывозащиты «особовзрывобезопасный» (очень высокий) распространяется на оборудование, которое предназначено для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными параметрами, обеспечивает необходимый уровень взрывозащиты даже при маловероятных отказах, остается функционирующим при наличии взрывоопасной среды и в котором при отказе одного средства защиты необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается вторым независимым средством защиты или необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух отказах средств защиты, происходящих независимо друг от друга.

Оборудование данного уровня взрывозащиты предназначено для применения в подземных выработках шахт и их наземных строениях, в которых существует опасность присутствия рудничного газа и (или) горючей пыли (оборудование группы I) либо на объектах и (или) их участках (оборудование групп II и III), на которых взрывоопасная среда, создаваемая смесями с воздухом горючих веществ в виде газа, пара, тумана или пыли, волокон, летучих веществ присутствует постоянно в течение продолжительных периодов или часто.

Классификация особовзрывобезопасного уровня взрывозащиты для неэлектрического оборудования

Различают следующие уровни особовзрывобезопасной взрывозащиты:

• Уровень взрывозащиты оборудования Ма — относится к оборудованию группы I
• Уровень взрывозащиты оборудования Gа — относится к оборудованию группы II
• Уровень взрывозащиты оборудования Dа — относится к оборудованию группы III

Оборудование Группы I, с уровнем взрывозащиты Ма

• Оборудование Группы I, с уровнем взрывозащиты Ма — оборудование, разработанное и, если это необходимо, оснащенное дополнительными специальными средствами защиты, для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными характеристиками и обеспечивающее очень высокий уровень взрывозащиты.
• Оборудование с уровнем взрывозащиты Ма 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 с уровнем взрывозащиты Ма 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;необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух неисправностях, происходящих независимо друг от друга.
• при неисправности одного средства защиты необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается, по меньшей мере, вторым независимым средством защиты;
• необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух неисправностях, происходящих независимо друг от друга.

Оборудование Группы II и Группы III, с уровнями взрывозащиты Ga, Da

• Оборудование Группы II и Группы III, с уровнями взрывозащиты Ga, Da — оборудование, разработанное для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными характеристиками и обеспечивающее очень высокий уровень взрывозащиты.
• 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.
• Оборудование с уровнями взрывозащиты Ga, Da 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;необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух неисправностях, происходящих независимо друг от друга.
• при отказе одного средства защиты необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается, по меньшей мере, вторым независимым средством защиты;
• необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух неисправностях, происходящих независимо друг от друга.

Уровень взрывозащиты «взрывобезопасный» («высокий») распространяется на оборудование, предназначенное для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными параметрами и обеспечивающее необходимый уровень взрывозащиты и функционирование в нормальном режиме работы при одном признанном вероятном повреждении.

Оборудование группы I данного уровня взрывозащиты должно иметь возможность безопасного отключения при достижении регламентируемой концентрации рудничного газа в окружающей среде.

Оборудование данного уровня взрывозащиты предназначено для применения в подземных выработках шахт и их наземных строениях, в которых существует вероятность присутствия рудничного газа и (или) горючей пыли (оборудование группы I) либо на объектах и (или) их участках (оборудование групп II и III), на которых вероятно возникновение взрывоопасной среды в виде газа, пара, тумана, пыли, волокон или летучих частиц.

Классификация взрывобезопасного уровня взрывозащиты для неэлектрического оборудования

Различают следующие уровни взрывобезопасной взрывозащиты:

• Уровень взрывозащиты оборудования Мb — относится к оборудованию группы I
• Уровень взрывозащиты оборудования Gb — относится к оборудованию группы II
• Уровень взрывозащиты оборудования Db — относится к оборудованию группы III

Оборудование Группы I, с уровнем взрывозащиты Mb

Оборудование Группы I, с уровнем взрывозащиты Mb — оборудование, разработанное для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными характеристиками и обеспечивающее высокий уровень взрывозащиты.

Оборудование с уровнем взрывозащиты Mb 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 быть безопасно отключенным при появлении взрывоопасной среды.

Средства защиты оборудования с уровнем взрывозащиты Mb должны обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации и ожидаемых неисправностях.

Оборудование Группы II и Группы III, с уровнями взрывозащиты Gb, Db

Оборудование Группы II и Группы III, с уровнями взрывозащиты Gb, Db — оборудование, разработанное для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными характеристиками и обеспечивающее высокий уровень взрывозащиты.

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.

Оборудование с уровнями взрывозащиты Gb, Db должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации и ожидаемых неисправностях оборудования.

Описание уровня взрывозащиты«повышенная надежность против взрыва»

Уровень взрывозащиты «повышенная надежность против взрыва» («повышенный») распространяется на оборудование, предназначенное для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными параметрами и обеспечивающее функционирование только в оговоренном изготовителем нормальном режиме работы.

Оборудование данного уровня взрывозащиты предназначено для применения на объектах и (или) их участках (оборудование групп II и III), на которых при нормальных условиях эксплуатации присутствие горючей пыли или взрывоопасной среды, создаваемой смесями с воздухом горючих веществ в виде газа, пара, тумана или пыли, волокон, летучих веществ, маловероятно, а если взрывоопасная среда существует, то только в течение короткого промежутка времени.

Классификация повышенного уровня взрывозащиты для неэлектрического оборудования

• Уровень взрывозащиты оборудования Gс — относится к оборудованию группы II
• Уровень взрывозащиты оборудования Dс — относится к оборудованию группы III

Оборудование Группы II и Группы III, с уровнями взрывозащиты Gc, Dc

Оборудование Группы II и Группы III, с уровнями взрывозащиты Gc, Dc — оборудование, разработанное для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными характеристиками и обеспечивающее нормальный уровень взрывозащиты.

• 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.

Оборудование с уровнями взрывозащиты Gc, Dc должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации.

Традиционная взаимосвязь уровней взрывозащиты оборудования и зон

Описание обеспечиваемой защиты от риска воспламенения

РВ ExdI

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

Взрывозащищенное электрическое оборудование

АТЕХ – новый европейский стандарт взрывозащищенного оборудования.

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

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.

Дальнейшие символы (после Ех) были рассмотрены ранее.

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)

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).

Категории
взрывоопасности смеси

В предыдущей классификации предусмотрены две категории: I и II.

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 категориии (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).

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси III по пыли в соответствии со стандартом ГОСТ IEC 61241-1-1-2011

DIP A21 TA200° (TAT3)

Специфика применения взрывозащищенного оборудования на объектах, опасных по возникновению горючих газовых и пылевых сред

06 Сентябрь 2019

Александр Любочкин
Ведущий инженер ОС ВСИ ВНИИФТРИ

Многочисленные технические регламенты большинства процессов направлены на недопущение образования взрывоопасных сред. Однако практика показывает, что все равно взрывоопасные газовые смеси в аппаратах, газовые и пылевые смеси в помещениях и зонах образуются довольно часто. Помимо этого, есть ряд зон, в которых взрывоопасная смесь в нормальных условиях эксплуатации присутствует продолжительное время. В силу данных причин невозможно полностью исключить образование взрывоопасных смесей в процессе производства. Поэтому на практике широко используются средства взрывозащиты технологического оборудования, позволяющие сделать его безопасным для взрывоопасной среды, в которой такое оборудование установлено.

Определение понятий

Кроме технологического оборудования, есть целый ряд систем безопасности зданий и сооружений – охранно-пожарная сигнализация, системы оповещения о пожаре, видеонаблюдения, контроля доступа и еще ряд других систем, к которым также предъявляются требования в отношении безопасной эксплуатации во взрывоопасной среде.

Грамотный подбор решений и качественно выполненный монтаж сводят к минимуму вероятность воспламенения взрывоопасной среды.

Прежде чем мы поговорим про эти системы, не лишне вспомнить, что же такое взрывозащищенное электрооборудование и взрывоопасная среда.

Взрывозащищенное электрооборудование – это электротехническое изделие (электротехническое устройство, электрооборудование) специального назначения, которое выполнено таким образом, что устранена или затруднена возможность воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации данного изделия.

Взрывоопасная среда – смесь с воздухом, при атмосферных условиях, горючих веществ в виде газа, пара, тумана или пыли, горение в которой после воспламенения распространяется на весь объем взрывоопасной смеси.

Методы обеспечения взрывобезопасности

Основные методы обеспечения взрывобезопасности оборудования регламентируются Техническим регламентом “О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах” (ТР ТС 012/2011) и межгосударственными стандартами, перечень которых утверждается Решением Коллегии Евразийской экономической комиссии. Среди таких методов отметим следующие:

• локализация, сдерживание взрыва, когда принятые меры не дают взрыву распространиться за пределы оболочки оборудования;
• изоляция или герметизация – заливка компаундом, продувка оборудования, например, сжатым воздухом для поддержания внутри оболочки повышенного давления, заполнение оболочки кварцевым песком или маслом;
• применение искробезопасной электрической цепи в целях предотвращения или ограничения запасенной и выделяемой энергии в электрических цепях.

Каждому изделию, предназначенному для применения во взрывоопасной зоне, после проведения соответствующих испытаний с целью допуска его к эксплуатации в конкретной взрывоопасной среде присваивается маркировка взрывозащиты или Ех-маркировка (от англ. Explosion Proof – взрывобезопасность) и выдается сертификат соответствия требованиям ТР ТС 012/2011, в котором отражена информация о типе, модели, марке, исполнениях оборудования, указаны условия его применения, параметры электрических цепей и особые условия применения под знаком Х.

Маркировка взрывозащиты

Ех-маркировка по ГОСТ 31610.0–2014 (IEC 60079-0:2011) “Взрывобезопасные среды.

Часть 0. Общие требования” состоит из нескольких цифробуквенных символов, несущих определенную информацию, и имеет следующую структуру:

• первый знак – знак уровня взрывозащиты;
• Ех – знак принадлежности к взрывозащищенному оборудованию;
• третий знак – вид взрывозащиты;
• четвертый знак – группа по области применения;
• пятый знак – температурный класс;
• шестой знак – опять же знак уровня взрывозащиты, но у же на европейский манер – Ga, Gb и Gc.

В конце маркировки взрывозащиты может стоять знак Х или U: Х указывает на специальные условия безопасного применения электрооборудования, U служит для обозначения Ех-компонента.

Классификация электрооборудования

По уровню взрывозащиты электрооборудование подразделяется на:

• электрооборудование повышенной надежности против взрыва;
• взрывобезопасное электрооборудование;
• особо взрывобезопасное электрооборудование.

Критерии присвоения того или иного уровня взрывозащиты электрооборудованию изложены в ГОСТ 31610.0–2014 (IEC 60079-0:2011).

Вид взрывозащиты – специальные меры, предусмотренные в электрооборудовании с целью предотвращения воспламенения окружающей взрывоопасной среды, совокупность средств взрывозащиты электрооборудования, установленных ТР ТС 012/2011 “О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах” и стандартами из перечня, утвержденного под ТР ТС 012/2011. Каждому виду взрывозащиты соответствует определенный символ:

• d, e, i, m, n, o, p, q, s – для электрооборудования, предназначенного для работы во взрывоопасных газовых средах;
• t, i, m, p, s – для электрооборудования, предназначенного для работы во взрывоопасных пылевых средах;
• fr, d, c, b, k, p – для неэлектрического оборудования.

По области применения оборудование делится на следующие группы:

• I – рудничное взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт, рудников и в их наземных строениях, опасных по рудничному газу и/или горючей пыли;
• II – взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки, предназначенное для потенциально взрывоопасных сред, кроме подземных выработок шахт и рудников и их наземных строений, опасных по рудничному газу и/или пыли;
• III – оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных пылевых средах (кроме подземных выработок шахт и их наземных строений).

Электрооборудование групп II и III может подразделяться на подгруппы (IIA, IIB или IIC, IIIA, IIIB, IIIC) в соответствии с категорией взрывоопасности взрывоопасной газовой среды и характеристикой конкретной взрывоопасной пылевой среды, для которой оно предназначено.

Температурный класс соответствует максимальной температуре поверхности электрооборудования. Различают шесть температурных классов (табл. 1).

Кроме того, на корпус оборудования или табличку наносится специальный знак взрывобезопасности (рис.2).

Материал корпуса электрооборудования

В зависимости от того, в какой зоне будет установлено электрооборудование, его корпус может быть выполнен из пластика, сплава алюминия, стали или нержавеющей стали.

Оборудование в металлических корпусах во взрывоопасной зоне в обязательном порядке заземляют, а в неметаллических корпусах – изготавливают из специального пластика с антистатическими добавками либо окрашивают корпус токопроводящей краской.

Как правило, электрооборудование в металлических корпусах применяют для защиты наружных установок, где высоки требования по защите корпуса от неблагоприятных факторов внешней среды и большая разница между нижней и верхней температурой эксплуатации. Требования по степеням защиты, обеспечиваемым оболочками (код IP), определены в ГОСТ 14254–2015 (IEC 60529:2013). Электрооборудование в пластиковых корпусах и с низким кодом IP, как правило, применяют в помещениях.

Построение шлейфов пожарной сигнализации

Существует ошибочное мнение, что, применив одно устройство с видом взрывозащиты “искробезопасная электрическая цепь i”, мы сразу же решим проблему взрывобезопасности в целом. На самом деле искробезопасная электрическая цепь – это совокупность устройств и кабельной линии связи, каждое из которых отвечает требованиям искробезопасности. Приведем простой пример – построение искробезопасного шлейфа пожарной сигнализации (рис. 3).

Мы видим, что для построения искробезопасного шлейфа применяются:

• прибор приемно-контрольный, образующий искробезопасные шлейфы сигнализации;
• извещатели с видом взрывозащиты i;
• кабельная линия связи, индуктивность Lк и емкость Cк которой имеют вполне конкретные значения, удовлетворяющие требованиям искробезопасности.

Замени любой из компонентов данного шлейфа сигнализации на устройство, имеющее вид взрывозащиты, отличный от i, и шлейф перестанет быть искробезопасным. При таком построении шлейфа не налагаются жесткие требования к защите самой кабельной линии. Кабель в этом случае применяется типовой для данного вида системы. Его жилы могут быть только медными.

Иная ситуация при использовании устройств с взрывозащитой вида d или m (рис. 4).

Здесь уже не требуется применять прибор с искробезопасными выходными цепями. Но на первый план выходит механическая защита кабельной линии связи – прокладка кабеля в трубе, металлическом коробе, металлорукаве или использование бронированного кабеля. При этом кабель для прокладки таких шлейфов должен быть также с медными жилами. Разрешено применение во взрывоопасных зонах кабеля с алюминиевыми жилами в силовых цепях с сечением жилы не менее 16 кв. мм.

Приведенные примеры построения шлейфов пожарной сигнализации в полной мере относятся и к иным системам, применяемым во взрывоопасных зонах.

Нормативные документы для взрывоопасных зон

Мы рассмотрели лишь один пример построения систем безопасности во взрывоопасных зонах. Наиболее полно вопросы подбора оборудования, проектирования, выполнения монтажных работ отражены в ряде федеральных и ведомственных документов. Приведу лишь часть из них. Прежде всего это:

• ГОСТ IEC 60079-14–2013 “Взрывоопасные среды. Часть 14. Проектирование, выбор и монтаж электроустановок”;
• Правила устройства электроустановок (ПУЭ), издание 6, глава 7.3. “Электроустановки во взрывоопасных зонах”;
• ВСН 332-74 ММСС СССР Инструкция по монтажу электрооборудования, силовых и осветительных сетей взрывоопасных зон;
• РД 78.145-93 “Системы и комплексы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации. Правила производства и приемки работ” и др.

Изучив их, можно в полной мере представить себе последовательность организации работ во взрывоопасных зонах. Я же хочу остановиться на некоторых моментах, которые вызывают особые затруднения.

Грамотный подбор оборудования

Для выполнения данного пункта необходимо перед началом проектирования получить от заказчика следующую информацию по объекту:

• класс взрывоопасной зоны;
• классификация газа, пара или пыли на защищаемом объекте;
• минимальная температура самовоспламенения горючего газа или горючей пыли;
• внешние источники воспламенения и температура окружающей среды;
• условия применения оборудования.

При этом нельзя применять электрооборудование, имеющее уровень взрывозащиты по газу (Ga, Gb или Gc) в пылевых средах и наоборот – имеющее уровень взрывозащиты по пыли (Da, Db или Dc) во взрывоопасных газовых средах.

Оборудование группы II и подгруппы IIC можно применять во всех категориях взрывоопасных смесей. При этом также следует разделять оборудование, сертифицированное для применения в газовой и пылевой средах.

Температурный класс электрооборудования выбирается, исходя из минимальной температуры самовоспламенения горючего газа или горючей пыли. И если оборудование имеет температурный класс Т6, то оно может применяться во всех температурных классах от Т6 до Т1.

Ввод кабеля в оболочку прибора

Еще один момент, на который хотелось бы обратить внимание, – это ввод кабеля в оболочку прибора. Во-первых, кабельный ввод не должен нарушать вид и уровень взрывозащиты оболочки. Во-вторых, кабельный ввод должен обеспечивать необходимый уровень защиты от проникновения твердых предметов и воды в корпус устройства (код IP). Это особенно актуально, когда оборудование поставляется без кабельных вводов, а заказчик самостоятельно эти кабельные вводы покупает и устанавливает. В таком случае они в обязательном порядке должны иметь сертификат соответствия требованиям ТР ТС 012/2011.

Прокладка кабеля сквозь стены и перекрытия

Еще одна немаловажная проблема – переход из зоны в зону через стены и перекрытия. Не всегда компании, выполняющие монтажные работы, подходят к этому вопросу с должным вниманием и ответственностью, они подчас “забывают” качественно уплотнить участки прохода кабеля через стены и перекрытия. В соответствии с требованиями ВСН 332-74 проходы одиночных кабелей сквозь внутренние стены и междуэтажные перекрытия следует выполнять в отрезках водогазопроводных труб, заделанных цементным раствором. Кабель должен быть уплотнен путем заполнения трубы составом УС-65 с набивкой кабельного джута или асбестового шнура. Для надежного уплотнения бронированного кабеля без наружного поливинилхлоридного покрова на участке прохода его сквозь стену следует снять броню, заземляющие проводники припаять к броне с двух сторон прохода и присоединить их к болтам на трубах для создания непрерывности цепи заземления брони.

Это лишь то немногое, на что хотелось бы обратить внимание при начале работ на взрывоопасных объектах. В рамках данной статьи невозможно охватить все проблемы и нюансы применения взрывозащищенного электрооборудования. Поэтому глубокое изучение даже тех немногих документов, которые были упомянуты, позволит избежать ошибок при проектировании, монтаже, эксплуатации взрывозащищенного оборудования на опасных объектах и, прежде всего, сохранит человеческие жизни.

Информация и фото с http://lib.secuteck.ru/articles2/firesec/spetsifika-primeneniya-vzryvozaschischennogo-oborudovaniyana-obektah–opasnyh-po-vozniknoveniyu-goryuchih-gazovyh-i-pylevyh-sred

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».

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси II по газу и III по пыли в соответствии со стандартом ГОСТ Р МЭК 60079

1Ex d IIA T3 Gb

Категории
взрывоопасности смеси детализируются в зависимости от температуры
самовоспламенения взрывоопасных газов и смесей.

Согласно ГОСТу, действует следующая классификация по температуре самовоспламенения:

Пример маркировки по стандарту GB для Категории смеси III по пыли

Виды и стандарты взрывозащиты в соответствии с GB стандартами.

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

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

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)

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.

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

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

• Взрывозащищенное оборудование имеет сертификаты одной из испытательных лабораторий стран ЕС. Ex в шестиграннике — маркировка взрывозащищенного оборудования по АТЕХ.
• Область применения: I — подземные выработки (шахтное) II — наземное применение (химиндустрия, НХЗ, НПЗ и т.п.)
• Окружающая атмосфера: G — газ; D — пыль (для горючих пылей, волокон и взвесей)
• Е — согласно евронормам (требования CENELEC); Ex — взрывозащищенное оборудование.
• 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.
• 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).

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 TA200° (TAT3) IP66

Виды и стандарты взрывозащиты в соответствии с GB стандартами

Классификация взрывоопасных зон по пыли

Современная классификация зон для газов и паров включает зоны трех классов: 0, 1 и 2, но практика показала, что общая классификация зон одновременно для газа и пыли является неприемлемой.
В отличие от зон для газа или пара, зоны, опасные по воспламенению горючей пыли, не могут быть классифицированы в зависимости от нормальных или аварийных условий и от времени. Усиленная вентиляция может привести к появлению облаков пыли и поэтому увеличить, а не уменьшить опасность.

Классификация взрывоопасных зон по ГОСТ 31610. 10-2012/IEC 60079-10

Современная унифицированная классификация взрывоопасных зон в соответствии 012/2011 “О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах”

Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно со специалистами проектной или эксплуатирующей организации. Нормативные документы содержат определение геометрических размеров каждого класса зон.