Маркировка взрывозащиты
Маркировка взрывозащиты и классификация взрывоопасных зон
Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования,
определяется технологами совместно со специалистами проектной или эксплуатирующей
организации.
Пример маркировки взрывозащиты:
Согласно российским нормативным документам 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.
Нормативные документы содержат определение геометрических размеров каждого класса зон.
Оборудование, предназначенное для работы в пределах зоны того или иного класса, должно иметь
соответствующий уровень взрывозащищенности.
Уровень взрывозащищенности оборудования
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.
Методы обеспечения взрывобезопасности оборудования
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».
Классификация уровней взрывозащиты
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 оборудования:
Категории взрывоопасности смеси
В существующей классификации предусмотрены две категории: I и II.
Категория I определяет требования к оборудованию, предназначенному для работы в шахтах и
рудниках, где имеется опасность взрыва рудничного метана.
К категории II относится оборудование, применяемое для работы в условиях возможного
образования промышленных взрывоопасных смесей газов и взвесей.
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».
Категории взрывоопасности смеси детализируются в зависимости от температуры
самовоспламенения взрывоопасных газов и смесей.
Согласно ГОСТу, действует следующая классификация по температуре самовоспламенения:
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
IIA:
- 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.
IIB:
- 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.
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 (отношением
минимального тока воспламенения смеси взрывоопасного газа и минимального тока воспламенения
метана).
Температурный класс.
Температурный класс электрооборудования определяется предельной температурой в градусах
Цельсия, которую могут иметь при работе поверхности взрывозащищенного оборудования.
Температурный класс оборудования устанавливается исходя из минимальной температуры
соответствующего температурного диапазона (его левой границы): оборудование, которое может
применяться в среде газов с температурой самовоспламенения класса Т4, должно иметь
максимальную температуру элементов поверхности ниже 135 градусов; Т5 – ниже 100, а Т6 – ниже
85.
Рассмотрим пример маркировки (применявшейся в Европе до 1 июля 2003 года)согласно стандарту
“CENELEC”:
ExdIIBT4
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°)
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.
Электрические аккумуляторы, имеющие сертификацию FM, могут применяться 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.
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: II 2 G EEx ib IIB T4
Ex в шестиграннике – маркировка взрывозащищенного оборудования по АТЕХ.
Следующий элемент маркировки определяет группу оборудования:
- I – шахтное;
- II – другое (не шахтное): химиндустрия, НХЗ, НПЗ и т. п. Третий элемент — арабская цифра — определяет допустимую зону работы оборудования, она может принимать значения 0,1 или 2:
- 0 – при частом возникновении взрывоопасных или воспламеняющихся концентраций опасных газов или смесей (газов, взвесей);
- 1 – то же, что и 0, но указанные концентрации могут возникать лишь время от времени (например, при аварийных ситуациях);
- 2 – то же, что и 1, но при редких случаях возникновения этих ситуаций.
Четвертый элемент : G – для газов, D – для горючих пылей, волокон и взвесей.
Дальнейшие символы (после E Е х) были рассмотрены ранее.