Взрывозащищенное исполнение ex. Стандарты взрывозащищенного оборудования

Основное (базовое) исполнение – асинхронный трехфазный взрывозащищенный электродвигатель , предназначенный для режима работы S1, с питанием от сети переменного тока 50 Гц напряжением 380В (220В, 660В). Исполнение по взрывозащите 1ExdIIBT4, климатическое исполнение и категория размещения У2, степень защиты IP54, с типовыми техническими характеристиками, соответствующими требованиям стандартов.

Исполнение электродвигателей по взрывозащите

По области применения электродвигатели делится на следующие группы:

I - электродвигатели, предназначенные 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 - электродвигатели, предназначенные для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок (категория смеси - II по газу);

III - электродвигатели, предназначенные для применения во взрывоопасных пылевых средах (категория смеси - II по пыли).

Пример маркировки электродвигателей по ГОСТ Р для Категории смеси II по газу: 1ExdIIAT3

Пример маркировки электродвигателей по ГОСТ Р для Категории смеси II по пыли: DIP A21 TA200° (TAT3)

Уровень взрывозащищенности электродвигателей

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

a) Уровень 2 – электродвигатели повышенной надежности против взрыва: в них взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы;

б) Уровень 1 – взрывобезопасные электродвигатели: взрывозащищенность обеспечивается как при нормальных режимах работы, так и при вероятных повреждениях, зависящих от условий эксплуатации, кроме повреждений средств, обеспечивающих взрывозащищенность;

в) Уровень 0 – особо взрывобезопасные электродвигатели, в которых применены специальные меры и средства защиты от взрыва.

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

Классификация взрывоопасных зон в соответствии с техническими регламентами

В зависимости от частоты и длительности присутствия взрывоопасной смеси взрывоопасные зоны подразделяются на следующие классы:

класс 0 - зоны, в которых взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или хотя бы в течение одного часа;

класс 1 - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы электродвигателей выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей, образующие с воздухом взрывоопасные смеси;

класс 2 - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы электродвигателей взрывоопасные смеси горючих газов или паров легковоспламеняющихся жидкостей с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварии или повреждения технологического оборудования;

класс 20 - зоны, в которых взрывоопасные смеси горючей пыли с воздухом имеют нижний концентрационный предел воспламенения менее 65 граммов на кубический метр и присутствуют постоянно;

класс 21 - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы электродвигателей выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна, способные образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации 65 и менее граммов на кубический метр;

класс 22- зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы электродвигателей не образуются взрывоопасные смеси горючих пылей или волокон с воздухом при концентрации 65 и менее граммов на кубический метр, но возможно образование такой взрывоопасной смеси горючих пылей или волокон с воздухом только в результате аварии или повреждения технологического оборудования

Методы обеспечения взрывобезопасности электродвигателей

Существует несколько методов обеспечения взрывобезопасности, цель которых - предотвратить возможность контакта внутренних искрообразующих или тепловыделяющих элементов аппаратуры с внешней взрывоопасной средой, либо препятствовать выходу наружу взрыва, возникшего внутри наружной оболочки аппаратуры путем его локализации:

• локализация, или сдерживание взрыва - предотвращение распространения взрыва за пределы оболочки;
• изоляция, или герметизация – заливка компаундом, лаком, поддержание высокого давления внутри оболочки продувкой оборудования сжатым воздухом или инертным газом;
• заполнение оболочки кварцевым песком, погружение оборудования в масло, применяемое, например, для обмоток трансформаторов;
• предотвращение, или ограничение электрической и тепловой выделяемой энергии - применение в методе защиты «искробезопасной электрической цепи».

В европейской классификации приводится детализация примененного в оборудовании типа взрывозащиты (она признается в РФ и встречается в сертификатах на взрывозащищенное оборудование):

Действует следующая российская классификация уровней взрывозащиты электродвигателей:

Электродвигатели с маркировкой ia, ib, ic для категории взрывоопасности смеси II разделяются на три подкатегории категории II: IIA, IIB, IIC

Маркировка в квадратных скобках указывает на то, что это связанное оборудование. Например, маркировка IIC указывает на связанное оборудование, располагающееся во взрывоопасной зоне. Связанное оборудование, размещенное в взрывоопасной зоне и имеющее вид взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» маркируется следующим образом: Ex d IICT4.

В действующей классификации предусмотрены две категории: I и II.

Существуют три подкатегирии 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)

Категории взрывоопасности смеси детализируются в зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасных газов и смесей. Согласно ГОСТу, действует следующая классификация по температуре самовоспламенения:

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

• 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 Б95130, 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.

Категории IIA, IIB и IIC определяются следующими параметрами: безопасным экспериментальным максимальным зазором (БЭМЗ – максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду) и величиной МТВ (отношением минимального тока воспламенения смеси взрывоопасного газа и минимального тока воспламенения метана).

Температурный класс

Температурный класс взрывозащищенных электродвигателей определяется предельной температурой в градусах Цельсия, которую могут иметь при работе поверхности взрывозащищенных электродвигателей.

Температурный класс электродвигателей устанавливается исходя из минимальной температуры соответствующего температурного диапазона (его левой границы): электродвигатели, которые могу применяться в среде газов с температурой самовоспламенения класса Т4, должны иметь максимальную температуру элементов поверхности ниже 135°С; Т5 – ниже 100°С, а Т6 – ниже 85°С.

Класс нагревостойкости изоляции

Взрывозащищенные электродвигатели, как правило,имеют класс нагревостойкости изоляции «F» (температурный индекс 155°С) или «H» (температурный индекс 180°С) по ГОСТ 8865-93.

Ни одно современное промышленное производство не обходится без использования электрического оборудования. Предприятия, связанные с добычей полезных ископаемых подземным способом, транспортировкой нефти и газа, химические заводы, характеризуются потенциальной опасностью выбросов горючих газов, образования взрывоопасных сред. Для предотвращения возможности воспламенения таких сред, применяют пускатели, двигатели, распределительные устройства, светильники во взрывозащищенном исполнении.

Общие требования к исполнению сформулированы в Правилах устройства электроустановок ПУЭ, ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98) Электрооборудование взрывозащищенное.

Взрывозащищенные устройства классифицируются по видам, группам, уровням взрывозащиты, а так же по принадлежности к температурному классу. Классификация помогает определить степень пригодности того или иного оборудования в конкретных условиях.

Обозначение вида

Виды взрывозащищенного электрооборудования обозначаются прописной латинской буквой/буквами:

• взрывонепроницаемая оболочка «d»;
• заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением «р»;
• кварцевое заполнение оболочки «q»;
• масляное заполнение оболочки «о», кроме горючих масел;
• защита вида «е»;
• искробезопасная электрическая цепь «i», с уровнем искробезопасности «ia», «ib», «ic»;
• герметизация компаундом «m»;
• специальный вид взрывозащиты «s».

Группы взрывозащищенного электрооборудования

• I группа - оборудование предназначено для использования в опасных по рудничному газу и/или горючей пыли подземных выработках рудников, шахт, в их поверхностных сооружениях, Электрооборудование группы I, имеющее взрывонепроницаемую оболочку, подразделяется на подгруппы 1В, 2В, 3В, 4В.

• II группа - оборудование для внутренней и наружной установки, предназначенное для потенциально взрывоопасных сред, за исключением опасных по рудничному газу и/или пыли подземных выработок шахт, рудников и их поверхностных сооружений.

ЩОРВ взрывозащищенные Exd коробки (взрывонепроницаемые оболочки) из алюминиево-кремниевого сплава

В свою очередь, эта группа делится на подгруппы А, B, С в зависимости от категории взрывоопасных смесей с воздухом по критериям безопасного экспериментального максимального зазора БЭМЗ при наличии взрывозащиты вида «d» или минимального тока воспламенения МТВ для искробезопасных цепей «i». Виды групп сведены в таблицу:

Оборудование, промаркированное индексом С, имеет самый высокий приоритет и пригодно для использования вместо установок подгрупп А или В. Соответственно группа B может применяться только взамен А.

Уровни взрывозащиты

В зависимости от уровня взрывозащиты электрооборудование групп I и II подразделяют на:

• повышенной надежности против взрыва (2);
• взрывобезопасное (1);
• особовзрывобезопасное (0).

Общий уровень взрывозащиты электрической установки, в зависимости от состава элементов, устанавливается на уровне элемента, имеющего самый низкий уровень.
Допускается проведение испытаний оборудования для использования в конкретной взрывоопасной газовой среде. По итогам испытаний, оно должно получить соответствующую маркировку.

Температурные классы

Для электрооборудования группы I максимальная температура поверхности не должна превышать:

• 150 °С, при возможности образования отложения слоя угольной пыли;
• 450 °С, при отсутствии возможности отложения слоя угольной пыли к примеру, в результате применения герметичных корпусов или вентилирования. При этом максимальную фактическую температуру указывают на оборудовании, или после маркировки взрывозащиты добавляют знак Х, чтобы обозначить необходимость соблюдения безопасных условий эксплуатации.

Температурные классы взрывозащищенного электрооборудования второй группы приведены в таблице:

В зависимости от вида взрывозащиты, маркировку снабжают указанием фактической максимальной температуры поверхности оболочки или элементов.

Маркировка

Классификация и маркировка взрывозащищенного электрооборудования выполняется в соответствии c ГОСТ 12.2.020-76. Она содержит:

• знак уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0);
• знак Ех, указывающий на соответствие стандартам взрывозащищенного электрооборудования;
• знак вида взрывозащиты (d, e, i, р, q, m, o, s);
• знак группы или подгруппы электрооборудования (II, IIА, IIВ, IIС);
• знак температурного класса электрооборудования (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6).

В маркировке по взрывозащите могут встречаются дополнительные знаки и надписи, соответствующие стандартам на электрическое оборудование со специальными видами взрывозащиты. Примеры маркировки взрывозащищенного электрооборудования приведены в таблице:

Эксплуатация и ремонт

К эксплуатации и ремонту взрывозащищенного электрооборудования допускается квалифицированный персонал, прошедший специальное обучение.

В процессе эксплуатации персоналу разрешается выполнять следующие виды работ:

• замену подшипников, смазки;
• ревизию токоведущих частей и контактных соединений;
• замену перегоревших ламп, поврежденных стеклянных колпаков светильников;
• разборку / сборку, чистку, смазку взрывозащитных поверхностей электроустановок;
• устранение протечек масла и его замену;
• замену уплотняющих прокладок;
• замену предохранителей, сухих гальванических элементов, аккумуляторных батарей;
• замену обмоток электрических машин, при соблюдении параметров обмотки, качества материалов;
• замену поврежденных изоляторов идентичными;
• ремонт оболочек и установленного внутри оборудования,
• ремонт систем продувки оболочки, защит, блокировок при условии, что такой ремонт не окажет влияния на взрывозащищенность;
• ремонт вентилятора электродвигателя, его кожуха;
• установка недостающих болтов при обязательном соблюдении размеров (диаметр и длина) и выполнении требований технической документации на данное электрооборудование.

Запрещается любой вид ремонта, связанный с изготовлением или восстановлением повреждений существующих деталей, обеспечивающих взрывозащиту.

При ремонте допускается заменять любые детали взрывозащищенного электрооборудования деталями, изготовленными по рабочим чертежам и техническим условиям заводом-изготовителем, утвержденным для данного электрического оборудования, с последующей проверкой элементов взрывозащиты.

На каждое повреждение составляется акт или производится запись в паспорт эксплуатации с указанием даты, причины повреждения и отметкой об устранении.

Разборка и сборка оборудования производится с соблюдением последовательности, предписываемой заводом-изготовителем, желательно в условиях мастерской.

Запрещается применять кабели и провода другого сечения, чем запроектированные, заменять болты, предусмотренные конструкцией, болтами других типов.

Интересные факты и история института взрывозащищенного оборудования в Донецке: видео

Во всем мире приняты практически стандартные принципы взрывобезопасности. Международная Электротехничес-кая Комиссия (МЭК) дает рекомендации надлежащим центрам в США и в Европе по методам контроля аппаратуры на соответствие требованиям взрывобезопасности и методам ее сертификации. Поэтому, несмотря на различные названия стандартов (Россия - ГОСТ, Европа - ATEX, США - FM), методы классификации в разных странах совпадают. Так, что аппаратура, имеющая класс взрывозащищенности, полученный сертификационным центром США или Европы, и прошедшая там проверку, точно также получит и российский сертификат. Причем сертификация в Госгортехнадзоре России обязательна, несмотря на наличие сертификата международного образца.

Сейчас в России функционируют такие ГОСТы взрывобезопасности аппаратуры радиосвязи: 112.020; 12.2.020; 22782.1 - 22782.6. В странах Европы - ATEX, а в Соединенных Штатах Америки — ANSI/UL-913, которые разработаны национальным институтом стандартов США.

Классификация взрывоопасных зон

Специалистами эксплуатирующей или проектной организации совместно с технологами, выясняется класс взрывоопасной зоны. На основании чего выбирается электрооборудование.

В соответствии с российскими нормативными документами выделяются следующие взрывоопасные зоны:

• зоны класса В-1 — находятся в помещениях, где даже при соблюдении нормального режима работы пары ЛВЖ или горючие, выделяясь в определенных количествах и взаимодействуя с воздухом, могут образовывать взрывоопасные смеси.
• зоны класса В-1а — находятся в помещениях, где при соблюдении нормального режима работы горючие газы (при любом нижнем концентрационном пределе воспламенения) или пары ЛВЖ, взаимодействуя с воздухом, не образовывают взрывоопасные смеси, если нет неисправностей и аварий.
• зоны класса В-1б — подобны В-1а, но при авариях у горючих газов нижний предел воспламенения высокий (пятнадцать процентов и выше). Горючие вещества имеют резкий запах при опасных концентрациях. Сюда входят лабораторные помещения и другие помещения, содержащие такие малые концентрации горючих газов и ЛВЖ, которые малы для создания взрывоопасной смеси, а также помещения, в при проведении работ не используется открытое пламя. Эти зоны не взрывоопасны, если при проведении работ с опасными веществами используются вытяжные шкафы или вытяжные зонтики.
• зоны класса В-1г - области у наружных установок, например: технологические устройства, содержащие горючие газы или ЛВЖ, открытые нефтеловушки, резервуары (подземные или наземные), с горючими газами или ЛВЖ. К этой же зоне относятся пруды-отстойники, имеющие нефтяную пленку на поверхности и с эстакады для слива-налива ЛВЖ.
• зоны класса В-2 - расположены в помещениях, где при нормальных режимах работы, горючие пыли и волокна выделяются и переходят во взвешенное состояние горючие в таком количестве, что создаются взрывоопасные смеси.
• зоны класса В-2а - находятся в помещениях, где при соблюдении нормального режима работы опасные условия не возникают. Исключение составляют неисправности и аварии.

В нормативных документах указываются геометрические размеры каждого класса зон. Взрывозащищённое оборудование, работающее в зоне определенного класса должно иметь надлежащую степень взрывозащиты.

Уровень взрывозащищенности оборудования ВЗИ

По уровню взрывозащищенности электрооборудование в России подразделяется на три класса, обозначающихся 2, 1 и 0:

• Уровень 2 - электрооборудование, взрывозащита которого обеспечивается при соблюдении нормального режима работы;
• Уровень 1 - взрывобезопасное электрооборудование, взрывозащищенность которого одинаково надежна, как при нормальной работе, так и при повреждениях, возникающих при эксплуатации. При условии, что не повреждены средства, обеспечивающие взрывозащищенность;
• Уровень 0 - специальное взрывобезопасное оборудование, включающее особые меры и средства защиты от взрыва.

В Российской Федерации уровень взрывозащищенности электрооборудования ставится впереди европейской маркировки взрывозащищенности электрооборудования. (2, 1 или 0)

Методы обеспечения взрывобезопасности

Методика обеспечения взрывобезопасности основана либо на предотвращении контакта внутренних деталей аппаратуры, выделяющих тепло и искру, с внешней взрывоопасной средой, либо направлена на локализацию возникшего взрыва внутри оболочки, препятствуя его выходу наружу. Таких методов существует несколько:

• локализация, сдерживание взрыва - взрыву не дают распространиться за пределы оболочки;
• изоляция, или герметизация - заливка компаундом, лаком, оборудование продувают сжатым воздухом для поддержания внутри оболочки повышенного давления;
• оболочка заполняется кварцевым песком, оборудование погружается в масло, которое используют для обмоток трансформаторов;
• использование «искробезопасной электроцепи», в целях предотвращения или ограничения выделяемой тепловой и электрической энергии.

Существует следующая детализация используемого в оборудовании типа взрывозащиты , по европейской классификации (ее признают в России и используют в сертификатах на взрывозащищенное оборудование):

• d - взрывонепроницаемая оболочка;
• e - повышенная безопасность;
• ia - искробезопасная электрическая цепь (Zone 0 - взрывоопасная атмосфера);
• ib - искробезопасная электрическая цепь (Zone 1 - взрывоопасная атмосфера, например, в случаях аварий);
• h - герметическая изоляция;
• m - герметизация;
• o - отсутствие искрообразования;
• p - метод повышенного давления;
• q - заполнение порошком;
• s - спецзащита.

Российская классификация уровней взрывозащиты оборудования выглядит так:

Категории взрывоопасности смеси

I I-я категория выдвигает требования к оборудованию, применяемому для работы в местах, где возможно образование взрывоопасных газов и взвесей.
У I I-й категории различают три подкатегории: IIA, IIB, IIC. Каждая следующая подкатегория включает в себя и предыдущую. То есть подкатегория С, являясь самой «строгой», включает в себя требования всех категорий - А, В и С.

Согласно действующему ГОСТу классификация по температуре самовоспламенения выглядит так:

Требования, предъявляемые к аппаратуре, учитывающие категорию взрывоопасности газовых смесей и температуру самовоспламенения смесей газов.

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

• 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.

Дополнительная информация.

Категории IIA, IIB и IIC определяются следующими параметрами: безопасным экспериментальным максимальным зазором (БЭМЗ - максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду) и величиной МТВ (отношение минимального тока воспламенения смеси взрывоопасного газа к минимальному току воспламенения метана).

Температурный класс

Температурный класс электрооборудования определяют максимально возможной температурой по шкале Цельсия, до которой, при выполнении работы, могут нагреться поверхности взрывозащищенного оборудования.

Устанавливают температурный класс оборудования, отталкиваясь от наименьшей температуры соответствующего температурного диапазона (его левой границы):
оборудование, применяемое в среде газов, имеющих температуру самовоспламенения класса Т4, должно иметь наиболее высокую температуру поверхности ниже 135 градусов; Т5 - ниже 100, а Т6 - ниже 85.

1ExdIIAT3

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 С).°температуре воспламенения (температура не выше 135)

Обозначения взрывозащищенности
по американскому стандарту FM

Factory Mutual (FM) отличается от европейского и российского стандартов не по сути, но по форме записи. Здесь также фигурируют условия применения аппаратуры: Class - класс взрывоопасности среды, Division - условия эксплуатации оборудования, Group - группы смеси по температуре самовоспламенения.

Class имеет значения I, II, III: Class I - взрывоопасные смеси газов и паров, Class II - горючая пыль, Class III - горючие волокна.

Division имеет значения 1 и 2: Division 1 - подобие зоны В1(В2) - взрывоопасная смесь наличествует при обычных условиях работы; Division 2 - подобие зоны В1А (В2А) - взрывоопасная смесь появляется только в связи с аварией или нарушением технологии.

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

Взрывоопасные воздушные смеси, газы, пары делятся на 7 подгрупп, имеющих аналоги 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.

Электрические аккумуляторы, с сертификацией FM, применяют в следующих случаях:

• Division 1; Classes I, II, III; Groups D, F, G (Intrinsically safe);
• Division 2; Class I; Groups A, B, C, D (Non-Incendive).

АТЕХ - новый европейский стандарт взрывозащищенного оборудования

Новая классификация действует на территории европейских стран в соответствии с директивой Евросоюза 94/9/EC.

АТЕХ - сокращение от ATmospheres Explosibles, что переводится как взрывоопасные смеси газов. Требования АТЕХ относятся к механическому, электрическому оборудованию и защитным средствам, которые возможно будут использоваться во взрывоопасной атмосфере, на земле и под землей.

В стандарте АТЕХ предъявлены более строгие требования стандартов EN50020/EN50014 в части IS (Intrinsically Safe) оборудования. Эти требования выражаются:

• в ограничении емкостных параметров схемы;
• в использовании других классов защиты;
• в новых требованиях к электростатике;
• в использовании защитного кожаного чехла.

Можно рассмотреть на примере, как маркируется взрывозащищенное оборудование по АТЕХ. Возьмем: II 2 G EEx ib IIB T4

Ex в шестиграннике - обозначает маркировку взрывозащищенного оборудования по АТЕХ. Далее идет группа оборудования:

• I - шахтное;
• II - другое (не шахтное): химиндустрия, НХЗ, НПЗ и т. п.

Третий элемент - представляющий арабскую цифру - это допустимая зона работы оборудования, она принимает значения от 0 до 2:

• 0 - когда взрывоопасные или воспламеняющиеся концентрации опасных газов или смесей возникают часто;
• 1 - когда те же концентрации возникают, время от времени;
• 2 - когда возникают редко.

Четвертый элемент:

: G - для газов, D - для горючих пылей, волокон и взвесей.

Отличия стандарта АТЕХ от используемых в РФ категорий взрывоопасности смеси газов (класс I и II).

• Т1 - ацетон, этан, этилацетат, аммиак, бензин (чистый), уксусная кислота, окись углерода, метанол, пропан, толуол;
• Т2 - этиловый спирт, амилацетат, бутаны, бутилы, спирты;
• Т3 - бензины, дизтопливо, авиационное топливо, керосин, нефть, топливо Т1 и ТС-1, гексаны;
• Т4 - ацетальдегид, этиловые эфиры;
• Т5 и Т6 - не применяются.

• Т1 - коксовый газ;
• Т2 - этилен;
• Т3 и Т4 - могут применяться, но названия химвеществ отсутствуют;
• Т5 и Т6 - не применяются.

• Т1 - водород;
• Т2 - ацетилен;
• Т3, Т4 - могут применяться, но названия химвеществ отсутствуют;
• Т5 - сероуглерод;
• Т6 - этилнитрат.

При заполнении письма обязательно укажите Ваш город, название фирмы, телефон или факс

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.

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)

Маркировка ГОСТ Р для Категории смеси II по газу (по ГОСТ Р 51330)