Классификация взрывоопасных зон применяется в целях выбора оборудования, по его уровню взрывозащиты, обеспечивающему безопасную эксплуатацию такого оборудования в соответствующей взрывоопасной зоне. В зависимости от частоты и длительности присутствия взрывоопасной газовой или пылевой среды взрывоопасные зоны подразделяются на следующие классы:
Согласно ТР ТС 012/2011«О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»
Оборудование, промаркированное как IIВ, пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIА. Подобным образом оборудование, имеющее маркировку IIС, пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIА или IIВ.
Оборудование, маркированное как IIIB, пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIIA. Подобным образом оборудование с маркировкой IIIC пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIIA или IIIB.
Согласно ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»
Степень взрывозащищенности оборудования (2, 1, или 0) ставится в РФ как первая цифра перед европейской маркировкой взрывозащищенности оборудования.
Традиционная взаимосвязь уровней взрывозащиты оборудования и зон
Описание обеспечиваемой защиты от риска воспламенения
Степень обеспечиваемой защиты | Уровень взрывозащиты оборудования | Характеристика защиты | Условия работы |
---|---|---|---|
Группа | |||
Очень высокая | Ма | Два независимых средства защиты или безопасность при двух независимо возникающих неисправностях. | Электрооборудование работает в присутствии взрывоопасной среды. Применяется 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. |
Группа I | |||
Очень высокая | Ga | Электрооборудование работает в зонах 0, 1 и 2 |
|
Группа II | |||
Очень высокая | Da | Два независимых средства защиты или безопасность при двух независимо возникающих неисправностях | Электрооборудование работает в зонах 20, 21 и 22 |
Группа III | |||
Высокая | Mb | Подходит для нормальных и тяжелых условий эксплуатации. | Электрооборудование отключают от напряжения в присутствии взрывоопасной среды. Применяется 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. |
Группа I | |||
Высокая | Gb | Электрооборудование работает в зонах 1 и 2 |
|
Группа II | |||
Высокая | Db | Подходит для нормальных условий эксплуатации и условий часто возникающих неисправностей или для электрооборудования, неисправности которого обычно учитывают | Электрооборудование работает в зонах 21 и 22 |
Группа III | |||
Повышенная | Gc | Электрооборудование работает в зоне 2 | |
Группа II | |||
Повышенная | Dc | Подходит для нормальных условий эксплуатации | Электрооборудование работает в зоне 22 |
Группа III |
В зависимости от предусмотренных специальных мер по предотвращению воспламенения окружающей взрывоопасной среды оборудование может иметь один вид или сочетание нескольких видов взрывозащиты:
Виды взрывозащиты оборудования определяются следующими специальными мерами, предусмотренными в оборудовании различных уровней взрывозащиты с целью предотвращения воспламенения окружающей взрывоопасной среды:
Обозначения видов взрывозащиты электрического оборудования
Вид и принцип взрывозащиты | Схематическое представление | Основное применение | Стандарт | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Взрывонепроницаемая оболочка. Распространение взрыва во внешнюю среду исключено | Ex d | Клеммные и соединительные коробки, коммутирующие приборы, светильники, посты управления, распределительные устройства, пускатели, электродвигатели, нагревательные элементы, шкафы управления, IT оборудование Зона 1, Зона 2 | ГОСТ 30852.1-2002 ГОСТ IEC 60079-1-2011 ГОСТ Р 51330.1-99 ГОСТ Р 52350.1-2005 ГОСТ Р МЭК 60079-1-2008 |
|||
Защита вида е. Исключение искры или повышенной температуры | Ex e | Клеммные и соединительные коробки, светильники, посты управления, распределительные устройства, нагревательные элементы Зона 1 (частично), Зона 2 | ГОСТ 30852.8-2002 ГОСТ 31610.7-2012 ГОСТ Р 51330.8-99 ГОСТ Р 52350.7-2005 |
|||
Искробезопасная электрическая цепь. Ограничение энергии искры или повышенной температуры | Ex i | Измерительная и регулирующая техника, техника связи, датчики, приводы, аккумуляторные фонари | ГОСТ 30852.10-2002 ГОСТ Р 51330.10-99 ГОСТ Р 52350.11-2005 ГОСТ 31610.10-2012 ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010 |
|||
Уровни взрывозащиты Exi-электрооборудования | ||||||
Взрывоопасная зона | 0 | 1 | 2 | |||
Уровень взрывозащиты |
ia | ia,ib | ia,ib,ic | |||
Оборудование предназначено для категории взрывоопасности смеси I для работы в шахтах и рудниках, где имеется опасность взрыва рудничного метана и смеси II для работы в условиях возможного образования промышленных взрывоопасных смесей газов и пыли (по последней классификации категория III — для пыли) | ||||||
Заполнение или продувка Ex - атмосфера изолирована от источника возгорания | Ex p | Сильноточные распредшкафы, высокоинтегрированное IT оборудование, анализаторные приборы, сверхмощные электродвигатели Зона 1, Зона 2 | ГОСТ 30852.3-2002 ГОСТ Р 51330.3-99 ГОСТ Р 52350.2-2006 ГОСТ Р МЭК 60079-2-2011 |
|||
Герметизация компаундом Ex - атмосфера изолирована от источника возгорания |
Ex m | Коммутирующие приборы малой мощности, индикаторы, датчики Зона 1, Зона 2 | ГОСТ 30852.17-2002 ГОСТ Р 51330.17-99 ГОСТ Р 52350.18-2006 ГОСТ Р МЭК 60079-18-2012 |
|||
Масляное заполнение оболочки Ex - атмосфера изолирована от источника возгорания | Ex o | Трансформаторы, пусковые сопротивления Зона 2 | ГОСТ 30852.7-2002 ГОСТ Р 51330.7-99 ГОСТ Р 52350.6-2006 ГОСТ 31610.6-2012 |
|||
Заполнение оболочки порошком Распространение взрыва во внешнюю среду исключено | Ex q | Трансформаторы, конденсаторы, индикаторы Зона 1, Зона 2 |
ГОСТ 30852.6-2002 ГОСТ Р 51330.6-99 ГОСТ Р 52350.5-2006 ГОСТ 31610.5-2012 |
|||
Вид защиты n Не имиеют зажигательную способность |
Ex n | Все устройства для Зоны 2 | ГОСТ 30852.14-2002 ГОСТ Р 51330.14-99 ГОСТ Р 52350.15-2005 ГОСТ Р МЭК 60079-15-2010 |
|||
Оборудование Ex n подразделяется на пять типов: А — для неискрящего электрооборудования С — для искрящего электрооборудования, контакты которого имеют взрывозащиту, за исключением взрывозащиты с использованием оболочки с ограниченным пропуском газов, оболочки под избыточным давлением защитного газа или искробезопасной цепи R — для оболочек с ограниченным пропуском газов L — для искробезопасных цепей и искробезопасного электрооборудования Z — для оболочек под избыточным давлением |
||||||
Оборудование предназначено для категории взрывоопасности смеси II для работы в условиях возможного образования промышленных взрывоопасных смесей газов и пыли (по последней классификации категория III — для пыли) | ||||||
Специальная защита снижение вероятности возникновения электрической искры |
Ex s | Этот вид взрывозащиты может обеспечиваться следующими средствами: заключением электрических цепей в герметичную оболочку со степенью защиты IР67 герметизацией электрооборудования материалом, обладающим изоляционными свойствами (компаундами, герметиками) воздействием на взрывоопасную смесь устройствами и веществами для поглощения или снижения концентрации последних и другими способами. |
Все устройства для Зоны 1 и Зоны 2 | ГОСТ 30852.0-2002 ГОСТ 22782.3-77 ГОСТ Р МЭК 60079-33-2011 |
Обозначения видов взрывозащиты неэлектрического оборудования
Вид взрывозащиты | Обозначение | Схематическое представление | Принцип взрывозащиты | Стандарт |
---|---|---|---|---|
Оболочка с ограниченным пропуском газов |
fr | Вид взрывозащиты, при котором посредством оболочки ограничено поступление окружающей взрывоопасной среды в оболочку до приемлемого низкого уровня, таким образом концентрация взрывоопасной среды в оболочке ниже нижнего концентрационного предела распространения пламени. | ГОСТ Р ЕН 13463-2-2009 | |
Взрывонепроницаемая оболочка | d | Вид взрывозащиты, при котором газы или пары могут проникнуть в оболочку через соединения крышек и фланцев и, если взрывоопасная среда в оболочке воспламенится, то не произойдет значительного повреждения оболочки и передачи пламени через соединения во внешнюю взрывоопасную среду. | ГОСТ Р ЕН 13463-3-2009 | |
Конструкционная безопасность | c | Вид взрывозащиты, в которой применены конструкционные меры для защиты от возможного воспламенения от нагретых поверхностей, искр и адиабатического сжатия, производимых движущимися частями. | ГОСТ Р ЕН 13463-5-2009 | |
Контроль источника воспламенения | b | Вид взрывозащиты, при котором устройство, установленное в неэлектрическом оборудовании, посредством которого интегральный(ые) датчик(и) контролирует(ют) опасный режим эксплуатации, при котором существует вероятность возникновения воспламенения окружающей среды, и активизируют автоматические или ручные меры контроля воспламенения, предотвращающие преобразование потенциального источника воспламенения в действительный источник воспламенения. | ГОСТ Р ЕН 13463-6-2009 | |
Повышенное давление | p | Вид защиты, при помощи которой предотвращается попадание взрывоопасных газов и паров в помещение за счет поддержания в нем защитного газа при более высоком давлении, чем давление окружающей среды. | ATEX EN 13463-7 | |
Жидкостное погружение | k | Вид взрывозащиты, при котором обеспечивают неэффективность потенциальных источников воспламенения или отделяют их от взрывоопасной среды путем полного погружения в защитную жидкость или путем частичного погружения и постоянного покрывания их активных поверхностей защитной жидкостью так, что исключается возможность воспламенения взрывоопасной среды, которая может присутствовать над жидкостью или снаружи оболочки оборудования. | ГОСТ Р ЕН 13463-8-2009 | |
Внутренне присущая безопасность | g | Вид взрывозащиты, при котором безопасность оборудования обеспечиваются мерами и средствами, непосредственно заложенными в проект. |
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.
Взрывоопасные смеси | Классификация аппаратуры | Энергия поджигания | |
---|---|---|---|
ГОСТ Р, ATEX | NEC, CEC | ||
Метан | Группа I (шахты) | Class I Group D | |
Ацетилен | Группа IIC | Class I Group A | > 20 мкДж |
Водород | Группа IIC | Class I Group B | > 20 мкДж |
Этилен | Группа IIB | Class I Group C | > 60 мкДж |
Пропан | Группа IIA | Class I Group D | > 180 мкДж |
Металлическая пыль | Группа II | Class I, Group E | |
Угольная пыль | - | Class II Group F | Наиболее легко поджигаемые |
Зерновая пыль | Группа II | Class II Group G |
Температурный класс электрооборудования определяется предельной температурой в градусах Цельсия, которую могут иметь при работе поверхности взрывозащищенного оборудования.
В зависимости от наибольшей допустимой температуры поверхности оборудование группы II подразделяется на следующие температурные классы:
Обеспечивая защиту от горючей пыли, необходимо учитывать температуру ее воспламенения. Температура поверхности оболочки, обозначенная на шильде, должна быть меньше исходной температуры самовоспламенения пыли.Обеспечивая защиту от горючей пыли, необходимо учитывать температуру ее воспламенения. Температура поверхности оболочки, обозначенная на шильде, должна быть меньше исходной температуры самовоспламенения пыли.
Примеры температур воспламенения горючей пыли
Пример маркировки взрывозащиты ТР ТС для Категории смеси II по газу и III по пыли в соответствии со стандартом ГОСТ Р МЭК 60079: 1 Ex d IIA T3 Gb
Пример маркировки взрывозащиты ТР ТС для Категории смеси II по газу в соответствии со стандартом ГОСТ 30852: 1 Ex d IIA T3
Пример маркировки взрывозащиты ТР ТС для Категории смеси III по пыли в соответствии со стандартом ГОСТ IEC 61241-1-1-2011: DIP A21 T A 200° (T A T3)
Пример маркировки взрывозащиты ГОСТ Р для Категории смеси II по газу в соответствии со стандартом ГОСТ Р 51330: 1 Ex d IIA T3
Пример маркировки взрывозащиты ГОСТ Р для Категории смеси II по газу в соответствии со стандартом ГОСТ Р 52350: 1 Ex d IIA T3
Пример маркировки взрывозащиты ГОСТ Р МЭК 61241-99 для Категории смеси III по пыли: DIP A21 T A 200° (T A T3)
Пример маркировки взрывозащиты ГОСТ Р (последняя версия) для Категории смеси II по газу и III по пыли в соответствии со стандартом c и ГОСТ Р МЭК 61241: 1 Ex d IIA T3 Gb
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:
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
По уровню взрывозащиты: |
РН1 - рудничное нормальное (невзрывозащищенное) с изоляцией уровня 1. Оборудование рассчитано для работы при относительной влажности окружающей среды (98±2)% (с конденсацией влаги) при температуре (35±2)°С и соответствует требованиям стандарта ГОСТ Р 24754-81 |
РН2 - рудничное нормальное (невзрывозащищенное) с изоляцией уровня 2. Оборудование рассчитано для работы при относительной влажности окружающей среды (98±2)% (с конденсацией влаги) при температуре (25±2)°С и соответствует требованиям стандарта ГОСТ Р 24754-81 |
РП - рудничное повышенной надежности против взрыва (уровень взрывозащиты 2) |
РВ - рудничное взрывозащищенное электрооборудование (уровень взрывозащиты 1) |
РО - рудничное особовзрывобезопасное (уровень взрывозащиты 0) |
По виду взрывозащиты: |
В - взрывонепроницаемая оболочка |
1В - электрооборудование с напряжением до 100В (ток к.з не более 100А) |
2В - электрооборудование с напряжением свыше 100В до 220В (ток к.з свыше 100А до 600А) |
3В - электрооборудование с напряжением свыше 220В до 1140В (ток к.з свыше 100А) |
4В - электрооборудование с напряжением свыше 1140В (ток к.з свыше 100А) |
К - кварцевое заполнение оболочки |
М - масленое заполнение оболочки |
А - автоматическое отключение напряжения с токоведущих частей |
И - искробезопасная цепь |
е(П) - дополнительные меры против дуговых разрядов, напряжения, повышенной темпры |
С - специальные виды защиты |
Взрывоопасные воздушные смеси, газы, пары образуют 7 подгрупп, у которых есть прямые аналогии в российском и европейском стандартах:
Method of protection (Вид взрывозащиты) | Code (Маркировка) | Standard (Стандарт) | Permitted use (Зона) |
---|---|---|---|
Flameproof | AEx d | FM 3600* (ISA S12.22.01) | Class 1 Zone 1 |
Increased Safety (Защита вида «е») | AEx e | FM 3600* (ISA S12.16.01) | Class 1 Zone 1 |
Intrinsic Safety | (IS) | FM 3610 | Class 1 Division 1 |
AEx ia | FM 3610 | Class 1 Zone 0 | |
AEx ib | FM 3610 | Class 1 Zone 1 | |
Powder Filled | AEx q | FM 3600* (ISA S12.25.01) | Class 1 Zone 1 |
Oil Immersion | AEx o | FM 3600* (ISA S12.26.01) | Class 1 Zone 1 |
Encapsulation (Герметизация компаундом) | AEx m | FM 3600* (ISA S12.23.01) | Class 1 Zone 1 |
Pressurized (Заполнение или продувка) | Type X | FM 3620 | Class 1 Division 1 |
Type Y | FM 3620 | Class 1 Division 1 | |
Type Z | FM 3620 | Class 1 Division 2 | |
Non-incendive (невоспламеняеющийся) | (NI) | FM 3611 | Class 1 Division 2 |
Explosionproof (взрывозащищенный) | (XP) | FM 3615 | Class 1 Division 1 |
Маркировка по стандарту CENELEC применялась в Европе до 1 июля 2003 года. Пример - Ex d IIB T4
Ex - знак взрывозащищенного оборудования по стандарту CENELEC; d - тип взрывозащиты (взрывонепроницаемая оболочка); IIB - категория взрывоопасности газовой смеси II вариант В (см. выше); T4 — группа смеси по температуре воспламенения (температура не выше 135 С°)
В соответствии с директивой Евросоюза 94/9/EC с 01 июля 2003 года вводится новый стандарт АТЕХ. Новая классификация заменит старую CENELEC и вводится в действие на территории европейских стран.
АТЕХ — сокращение от ATmospheres Explosibles (взрывоопасные смеси газов). Требования АТЕХ распространяются на механическое, электрическое оборудование и защитные средства, которые предполагается использовать в потенциально взрывоопасной атмосфере, как под землей, так и на поверхности земли.
В стандарте АТЕХ ужесточены требования стандартов EN50020/EN50014 в части IS (Intrinsically Safe) оборудования. Эти ужесточения предусматривают:
Классификационную маркировку взрывозащищенного оборудования по АТЕХ рассмотрим на следующем примере:
Область применения оборудования | Маркировка взрывобезопасности оборудования | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
II | 1 | G | EEx | ia | IIB | T3 |
Четвертый элемент: G — для газов, D — для горючих пылей, волокон и взвесей.
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.
Классификация и маркировка выпускаемого оборудования КНР производится согласно ГОСТ GB 3836, ГОСТ GB 19518, ГОСТ GB 12476, ГОСТ GB/T 2900.35
Пример маркировки взрывозащиты по китайскому стандарту GB для Категории смеси II по газу: Ex d IIA T3 Gb
Пример маркировки взрывозащиты по китайскому стандарту GB для Категории смеси III по пыли: DIP A21 T A 200° (T A T3) IP66
Виды и стандарты взрывозащиты в соответствии с GB стандартами - Китай
Ex-proof Type (Вид взрывозащиты) | Symbol (Обозначение) | Standard (Стандарт) | Application Area (Зона) |
---|---|---|---|
Flameproof (Взрывонепроницаемая оболочка) | d | GB 3836.2 | Zone 1 |
Increased Safety (Защита вида «е») | e | GB 3836.3 | Zone 1 |
Intrinsic Safety (Искробезопасная электрическая цепь) | i | GB 3836.4 | ia-Zone 0 |
Purged and pressurized (Заполнение или продувка) | p | GB 3836.5 | Zone 1 |
Oil Immersion (Масляное заполнение оболочки) | o | GB 3836.6 | px, py-Zone 1 pz-Zone 2 |
Powder Filled (Заполнение оболочки порошком) | q | GB 3836.7 | Zone 1 |
Type of protection «n” | n | GB 3836.8 | Zone 2 |
Encapsulation (Герметизация компаундом) | m | GB 3836.9 | mb- Zone 1 |
Combustible dust explosion proof (Защита о воспламенения пыли) | tD DIP A DIP B | GB 12476.1 | - |
Подскажите, как расшифровать маркировку на взрывозащищенном оборудовании вашего производства?
Маркировка взрывозащиты электрооборудования заключает в себе информацию сразу о нескольких важных параметрах, без знания которых правильно выбрать подходящее взрывозащищенное оборудование невозможно.
К таким параметрам относятся:
Кроме того, маркировка взрывозащищенного оборудования должна содержать знак "Ех", указывающий на то, что электрооборудование соответствует указанному стандарту и стандартам на виды взрывозащиты (ГОСТ Р 51330).
Таким образом, все знаки взрывозащиты в маркировке будут выглядеть так:
2Ex
e
IIT6 (в расшифровке:
2
- уровень взрывозащиты, Ex
- знак качества, e
- вид взрывозащиты, II
- категория взрывоопасной смеси,T6
- температурный класс).
Рассмотрим каждый из параметров подробнее.
I. Уровни взрывозащиты.
Цифра в маркировке электрооборудования | Название уровня взрывозащиты | Описание уровня взрывозащиты |
Уровень 2 | Электрооборудование повышенной надежности против взрыва | Электрооборудование, взрывозащита которого обеспечивается при соблюдении нормального режима работы; |
Уровень 1 | Взрывобезопасное оборудование | 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 | Особовзрывобезопасное оборудование | Специальное взрывобезопасное оборудование, включающее особые меры и средства защиты от взрыва. |
II. Виды взрывозащиты оборудования.
1. Виды взрывозащиты в отношении электрического оборудования для работы во взрывоопасных газовых средах: |
|
взрывонепроницаемая оболочка |
|
повышенная защита; |
|
"i" ("ia", "ib", "ic") | |
"m" ("ma", "mb") | герметизация компаундом; |
неискрящее оборудование; |
|
устройства, содержащие или не содержащие искрящие контакты, защищенные оболочкой |
|
оболочка с ограниченным пропуском газов |
|
оборудование, содержащее электрические цепи с ограниченной энергией; |
|
масляное заполнение оболочки; |
|
"p" ("px", "py", "pz") | |
кварцевое заполнение оболочки; |
|
специальный вид взрывозащиты; |
|
2. Виды взрывозащиты в отношении электрического оборудования для работы во взрывоопасных пылевых средах: |
|
"t" ("tа", "tb", "tc") | защита оболочкой; |
"i" ("ia", "ib") | искробезопасность (искробезопасная электрическая цепь); |
"m" ("ma", "mb") | герметизация компаундом; |
заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением; |
|
специальный вид взрывозащиты; |
|
3) Виды взрывозащиты в отношении неэлектрического оборудования для работы во взрывоопасных средах: |
|
конструкционная безопасность; |
|
контроль источника воспламенения; |
|
защита жидкостным погружением; |
|
защита взрывонепроницаемой оболочкой; |
|
защита повышенным давлением; |
|
специальный вид взрывозащиты. |
IV. Температурный класс . ГОСТ Р 51330.0-99
*Наибольшая температура поверхности взрывозащищённого оборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды
В маркировке взрывозащищенного оборудования также могут встречаться дополнительные знаки:
Х
- указывает на наличие каких-либо ограничений, указанных в прилагаемой документации.
U
- означает, что компонент самостоятельно не используется.
- наличие квадратных скобок говорит о том, что составная часть взрывозащищенного оборудования также является взрывозащищенной. Например, в маркировке взрывозащищенных нагревателей указывает на взрывозащищенный датчик регулятора.
На фотографии представлена маркировка взрывозащищенного нагревателя, производимого в ООО «Атлант Проджект».
Маркировка взрывозащиты (в данном случае 2ExmbIICT3X
) полностью соответствует нормативным требованиям и расшифровывается так:
2 – взрывозащищенное (повышенной надежности против взрыва),
Ex - общий знак взрывозащиты,
mb - герметизация компаундом,
- искробезопасная цепь, датчик от регулятора также является взрывозащищенным,
T3 - наибольшая температура поверхности взрывозащищённого нагревателя (до 200 °С),
X - существуют ограничения при использовании (см. документацию).
Если у Вас остались вопросы по поводу взрывозащиты оборудования, Вы можете связаться с сотрудниками ООО «Атлант-Проджект» по тел.: (495) 221-75-80, (495) 500-07-88.
Ex-изделия - это изделия, которое полностью или частично применяется для использования электрической энергии и включающие один или более видов взрывозащиты для условий потенциально взрывоопасной газовой среды. К таковым, наряду с другими, относятся устройства для выработки, передачи, распределения, хранения, измерения, регулирования, преобразования и потребления электрической энергии, устройства электросвязи, а также изделия, применяемые во взрывоопасных зонах, которые могут служить источником воспламенения.
Ex-компоненты - части Ex-изделия, которые отдельно во взрывоопасной среде не используют; при встраивании в Ех-оборудование Ex-компонентов в обязательном порядке требуется подтверждение соответствия их взрывозащитных свойств требованиям нормативных документов.
Ех-системы - агрегаты из соединенных между собой Ех-изделий, в которых соединение должно быть выполнено в соответствии с описательным документом системы, с тем, чтобы оно отвечало требованиям взрывозащиты.
Ех-оборудование - общий термин, применяющийся к Ех-изделиям (устройствам), компонентам и системам.
ВАЖНО ЗНАТЬ
Опасность взрыва возникает при одновременном наличии следующих источников:
1.
воздуха
2.
горючей пыли / горючих газов
3.
активных источников воспламенения
Взрывоопасная атмосфера может возникнуть при соединении горючей пыли, горючих газов или паров с воздухом. Также должен присутствовать активный источник воспламенения, способный зажечь эту атмосферу.
В качестве активных источников воспламенения рассматриваются:
огонь, пла мя, жар
искровые, дуговые и тлеющие
электрические разряды
искры от механического
воздействия
электростатические
разрядные искры
горячие поверхности,
адиабатическое сжатие
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, глава 7.3. 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 разработан проект СП "ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ", объединяющий требования этих нормативных документов.
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.
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.
Зона 20 |
Зона 21 |
Зона 22 |
||
Зона, в которой горючая пыль в виде облака присутствует постоянно или частично при нормальном режиме работы оборудования в количестве, способном произвести концентрацию, достаточную для взрыва горючей или воспламеняемой пыли в смесях с воздухом, и/или где могут формироваться слои пыли произвольной или чрезмерной толщины. Это может быть облака внутри области содержания пыли, где пыль может образовывать взрывчатые смеси часто или на длительный период времени. | Зона, не классифицируемая как зона класса 20, в которой горючая пыль в виде облака не может присутствовать при нормальном режиме работы оборудования в количестве, способном произвести концентрацию, достаточную для взрыва горючей пыли в смесях с воздухом. Эта зона может включать кроме прочих, области в непосредственной близости от накопления пыли или мест освобождения и области, где присутствуют облака пыли, в которых при нормальном режиме работы может создаться концентрация, достаточная для взрыва горючей пыли в смесях с воздухом. | Зона, не классифицируемая как зона 21, в которой облака горючей пыли могут возникать редко и сохраняются только на короткий период или в которых накопление слоев горючей пыли может иметь место при ненормальном режиме работы, что может привести к возникновению способных воспламеняться смесей пыли в воздухе. Если, исходя из аномальных условий, устранение накоплений или слоев пыли не может быть гарантированно, тогда зону классифицируют как зону класса 21. Эта зона может включать, кроме прочих, области вблизи оборудования, содержащего пыль, из которого пыль может улетучиваться через места утечки и образовывать отложения (например помещения, в которых пыль может улетучиваться со станка (фрезы) и затем оседать). |
ГОСТ 31610.10-2012/IEC 60079-10:2002
СП 42 3.1325800.2018
Зона класса 0 – пространство внутри помещения или емкости технологического аппарата (технологический аппарат, насос, резервуар, труба и т.д.), в которых взрывоопасная газопаровоздушная смесь присутствует постоянно и распространяется по всему помещению или емкости.
Зона класса 1 – пространство внутри помещения либо у наружной установки, в котором выделяются взрывоопасные горючие газы и пары ЛВЖ в количествах и со свойствами, позволяющими образовывать с воздухом взрывоопасные смеси в пределах между нижним и верхним концентрационными пределами диапазона воспламенения при ведении технологического процесса в нормальных условиях. Зона 1 разбивается на зоны 1а и 1г .
Зона класса 1а – зона, расположенная в помещении, в котором выделяются горючие газы и пары ЛВЖ в количествах и со свойствами, позволяющими образовывать с воздухом взрывоопасные смеси в пределах между нижним и верхним концентрационными пределами диапазона воспламенения при ведении технологического процесса в нормальных условиях.
Зона класса 1г – пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеры), эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т. п.
К зонам класса 1г также относятся:
пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами класса 0;
пространства у наружных ограждающих конструкций, если на них расположены устройства для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции помещений со взрывоопасными зонами любого класса или если они находятся в пределах наружной взрывоопасной зоны;
пространства у предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов с горючими газами и ЛВЖ.
Зона класса 2 – пространство внутри помещения либо у наружной установки, в котором взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела диапазона воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются или возникают редко или в результате аварий или неисправностей и сохраняются очень непродолжительное время. Зона 2 разбивается на зоны 2а , 2б и 2г
Зона класса 2а – зона, расположенная в помещении, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела диапазона воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.
Зона класса 2б – зона, расположенная в помещении, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей и которые отличаются одной из следующих особенностей:
1) Горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом диапазона воспламенения (15 % и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005 (например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок).
2) Помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, при воспламенении которого развивается расчетное избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа, и имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения. Взрывоопасная зона условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения, считая от уровня пола, но не выше кранового пути при его наличии (например, помещения электролиза воды, зарядные станции тяговых и стартерных аккумуляторных батарей).
К классу 2б относятся также зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объеме, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа, и в которых работа с горючими газами и ЛВЖ проводится без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами и ЛВЖ проводится в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами.
Зона класса 2г – пространства у наружных установок, в которых взрывоопасные смеси горючих газов не образуются либо возникают редко или в результате аварий или неисправностей и сохраняются очень непродолжительное время.
К зонам класса 2г также относятся пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами класса 1a. Для наружных взрывоопасных установок взрывоопасная зона класса 2г распространяется на 0,5 м по горизонтали и вертикали от проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами класса 1а.
Зона класса 20а, 21а, 22а – воздушные взвеси частиц горючей металлической пыли вне зависимости от ее электрической проводимости либо пыль с подобными характеристиками опасности, имеющая сопротивление менее 100 кОм, (электропроводящая пыль).
Зона класса 20б, 21б, 22б – смеси, содержащие горючую пыль сажи, древесного угля или кокса с содержанием горючего вещества более 8 % объема, или взвеси, имеющие сопротивление от 100 до 100 000 Ом, (непроводящая пыль).
Зона класса 20в, 21в, 22в – взвеси горючей зерновой пыли и пыли, имеющие сопротивление более 100 000 Ом, (горючие летучие частицы).
ВАЖНО ЗНАТЬ:
С 25 июня 2019г. вступает в силу Свод правил СП 42 3.1325800.2018 «Электроустановки низковольтные зданий и сооружений. Правила проектирования во взрывоопасных зонах», утвержденный Приказом Министерства строительства и жилищного хозяйства РФ№ 845/пр от 24.12.2018г.
Данный Свод правил объединят требования к проектированию во взрывоопасных зонах таких нормативных документов как ТР ТС 012/2011, Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" и Правила устройства электроустановок гл. 7.3.
СП 42 3.1325800.2018 позволяет устранить противоречия в классификации взрывоопасных, так как в соответствии с действующими ранее классификациями Зоны класса В-1а и В-1б не могут определяться как Зона 2 так как сама возможность возникновения аварии с юридической стороны не определена как величина частоты возникновения и длительности присутствия взрывоопасной смеси (Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности").
Тем не менее, для Зон класса В-Iа и В-Iб необходимо применять оборудование, предназначенное для использования как минимум в Зоне 2 (уровень взрывозащищенности оборудования 2). Для исключения ошибок при определении соответствия зон, оборудование для Зон класса В-Iг должно иметь класс взрывозащищенности, соответствующий Зоне 1 (уровень взрывозащищенности оборудования 1), т.к. Зона В-Iг частично перекрывает Зону 1.
Для Зон класса В-I необходимо применять только оборудование, предназначенное для эксплуатации в Зоне 1 или Зоне 0 (уровень взрывозащищенности оборудования 1 или 0). Оборудование, предназначенное для эксплуатации в Зоне 2 применять в зоне класса В-I недопустимо.
В части Зоны В-I, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени допускается использовать только оборудование, предназначенное для эксплуатации в Зоне 0 (уровень взрывозащищенности оборудования 0).
Разработанный Свод правил убирает не только противоречия в классификации взрывоопасных зон, но и регламентирует какой именно вид взрывозащиты допустимо применять в каждой взрывоопасной зоне.
Оборудование, предназначенное для работы в пределах зоны того или иного класса, должно иметь соответствующий уровень взрывозащищенности.
Согласно устаревшему но действующему российскому нормативному документу ПУЭ Главе 7.3 и федеральному закону от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", выделяют следующие классы взрывоопасных зон:
Знак взрывозащищенного оборудования соответствующего требованиям стандартов ТР ТС |
Знак взрывозащищенного оборудования соответствующего требованиям стандартов ТР ТС |
По уровню взрывозащиты: |
РН1 – рудничное нормальное (невзрывозащищенное) с изоляцией уровня 1. Оборудование рассчитано для работы при относительной влажности окружающей среды (98±2)% (с конденсацией влаги) при температуре (35±2)°С и соответствцет требованиям стандарта ГОСТ Р 24754-2013 |
РН2 – рудничное нормальное (невзрывозащищенное) с изоляцией уровня 2. Оборудование рассчитано для работы при относительной влажности окружающей среды (98±2)% (с конденсацией влаги) при температуре (25±2)°С и соответствцет требованиям стандарта ГОСТ Р 24754-2013 |
РП – рудничное повышенной надежности против взрыва (уровень взрывозащиты 2) |
РВ – рудничное взрывозащищенное электрооборудование (уровень взрывозащиты 1) |
РО – рудничное особовзрывобезопасное (уровень взрывозащиты 0) |
По виду взрывозащиты: |
В – взрывонепроницаемая оболочка |
1В – электрооборудование с напряжением до 100 В (ток к.з не более 100А) |
2В – электрооборудование с напряжением свыше 100 В до 220 В (ток к.з свыше 100А до 600А) |
3В – электрооборудование с напряжением свыше 220 В до 1140 В (ток к.з свыше 100А) |
4В – электрооборудование с напряжением свыше 1140 В (ток к.з свыше 100А) |
К – кварцевое заполнение оболочки |
М – масленое заполнение оболочки |
А – автоматическое отключение напряжения с токоведущих частей |
И – искробезопасная цепь |
е(П) – дополнительные меры против дуговых разрядов, напряжения, повышенной тем-ры |
С – специальные виды защиты |
Уровни взрывозащищенности электрооборудования имеют в российской классификации обозначения 2, 1 и 0:
Степень взрывозащищенности оборудования (2, 1, или 0) ставится в РФ как первая цифра перед европейской маркировкой взрывозащищенности оборудования.
Все известные и применяемые на практике методы защиты направлены на уменьшение риска взрыва до приемлемого уровня. При этом если система сконструирована правильно, то единичная неисправность в любом ее компоненте не должна приводить к возникновению взрыва.
В общем случае все методы обеспечения взрывозащиты можно условно разделить на четыре основные группы:
1. Методы взрывозащиты, направленные на снижение вероятности возникновения электрической искры.
По данному методу реализуются следующее виды защиты:
-
Взрывозащита вида "е" (повышенная безопасность)
- Взрывозащита вида "n"
- Взрывозащита вида "s" (специальный)
2. Методы взрывозащиты, направленные на изоляцию электрических цепей от взрывоопасных смесей.
Метод подразумевает заключение электрических цепей в специальные оболочки, заполненные газообразным, жидкостным или твердым диэлектриком так, чтобы взрывоопасная смесь не находилась в контакте с электрическими цепями.
По данному методу реализуются следующие виды взрывозащиты:
-
Взрывозащита вида "m" - заливка специальным компаундом;
- Взрывозащита вида "о" - масляное заполнение оболочки;
- Взрывозащита вида "q" - заполнение оболочки кварцевым песком;
- Взрывозащита вида "р" - заполнение или продувка оболочки взрывобезопасным газом под избыточным давлением.
3. Методы взрывозащиты, направленные на сдерживание взрыва.
По данному методу реализована взрывозащита вида "d" (взрывозащитная оболочка).
Данный метод подразумевает, что электрические цепи помещены в специальную прочную оболочку с малым зазором. При этом не исключается контакт электрических цепей с взрывоопасной смесью и возможность ее воспламенения, но при этом гарантируется, что оболочка сдерживает возникшее в результате взрыва избыточное давление, т.е. вспышка не выходит за пределы ограничений взрывонепроницаемой оболочки. Поскольку раскаленные газы имеют различную проникающую способность, то здесь принимаются во внимание подгруппы газов.
Испытания на взрывонепроницаемость по водороду взрывозащищенной коробки CCFE. Установлен фланцевый зазор 60 микрон.
Испытания на взрывонепроницаемость по водороду взрывозащищенной коробки CCFE. Намеренное нарушение взрывозащиты установкой недопустимого фланцевого зазора в 100 микрон.
При проведении испытаний на соответствие взрывозащищённых оболочек стандарту ГОСТ Р 52350.1-2005 выставляются полуторакратные зазоры допустимых величин, указанных в сводной таблице ГОСТ Р 52350.1-2005 "Минимальная длина соединения и максимальный зазор для оболочек подгруппы IIС". Зазор, согласно ГОСТ Р 52350.1-2005 для взрывонепроницаемых оболочек объемом более 2000 см 3 , эксплуатируемых в газовоздушной смеси с содержанием водорода, составляет 40 микрон .
По данному методу реализована защита вида "i" (искробезопасная цепь). Данный метод подразумевает, что в случае возникновения искры ее мощности будет недостаточно для воспламенения взрывоопасной смеси. Однако данный метод не исключает контакта взрывоопасной смеси с электрическими цепями.
Вид и принцип взрывозащиты |
Маркировка | Схема | Основное применение | Стандарт | Зона |
Взрывонепроницаемая оболочка. Распространение взрывов во внешнюю среду исключено | Ex d (Ex da, Ex db, Ex dc) |
Клеммные и соединительные коробки, коммутирующие приборы, светильники, посты управления, распределительные устройства, пускатели, электродвигатели, нагревательные элементы, шкафы управления, IT оборудование. Оборудование предназначено для категории взрывоопасной смеси I для работы в шахтах и рудниках, где имеется опасность взрыва рудничного метана и смеси II для работы в условиях возможного образования промышленных взрывоопасных смесей газов и пыли (по последней классификации категория III - для пыли). Оборудование для группы II подразделяется на три подгруппы: IIA, IIB, IIC |
ГОСТ 30852.1-2002 ГОСТ IEC 60079-1-2011 ГОСТ IEC 60079-1-2013 |
Зона 1, Зона 2 | |
Защита вида е. Исключение искры или повышенной температуры, дуговых разрядов |
Ex e | Клеммные и соединительные коробки, светильники, посты управления, распределительные устройства, нагревательные элементы | ГОСТ 30852.8-2002 ГОСТ 31610.7-2012/ IEC 60079-7:2006 ГОСТ Р МЭК 60079-7-2012 |
Зона 1, Зона 2 | |
Искробезопасная электрическая цепь. Ограничение энергии искры или повышенной температуры |
Ex ia Ex ib Ex ic |
Измерительная и регулирующая техника, техника связи, датчики, приводы, аккумуляторные фонари. Оборудование предназначено для категории взрывоопасной смеси I для работы в шахтах и рудниках, где имеется опасность взрыва рудничного метана и смеси II для работы в условиях возможного образования промышленных взрывоопасных смесей газов и пыли (по последней классификации категория III - для пыли). Оборудование с видом взрывозащиты ia, ib, ic для группы II подразделяется на три подгруппы: IIA, IIB, IIC |
ГОСТ 30852.4-2002 ГОСТ 30852.10-2002 ГОСТ 31610.11-2012/ IEC 60079-11:2006 ГОСТ 31610.11-2014 ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010 ГОСТ Р МЭК 60079-27-2012 ГОСТ Р 52350.25-2006 ГОСТ Р МЭК 60079-25-2012 |
Зона 0 - ia Зона 1 - ia, ib Зона 2 - ia, ib, ic |
|
Заполнение или продувка. Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания |
Ex pv Ex px Ex py Ex pz |
ГОСТ 30852.3-2002 ГОСТ IEC 60079-2-2011 ГОСТ IEC 60079-2-2013 ГОСТ 30852.12-2002 ГОСТ 30852.15-2002 ГОСТ Р МЭК 60079-13-2010 ГОСТ 31610.13-2014 |
Зона 1, Зона 2 | ||
Герметизация компаундом. Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания |
Ex ma Ex mb Ex mc |
Коммутирующие приборы малой мощности, индикаторы, датчики. Оборудование с видом взрывозащиты ma, mb, mc для группы II подразделяется на три подгруппы: IIA, IIB, IIC | ГОСТ 30852.17-2002 ГОСТ Р МЭК 60079-18-2012 ГОСТ Р 52350.18-2006 |
Зона 1, Зона 2 | |
Масляное заполнение оболочки. Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания |
Ex o | Трансформаторы, пусковые сопротивления, IT оборудование | ГОСТ 30852.7-2002 ГОСТ 31610.6-2015/ IEC 60079-6:2015 ГОСТ Р МЭК 60079-6-2012 |
Зона 1, Зона 2 | |
Заполнение оболочки порошком. Распространение взрыва во внешнюю среду исключено |
Ex q | Трансформаторы, конденсаторы, индикаторы | ГОСТ 30852.6-2002 ГОСТ 31610.5-2012 ГОСТ Р МЭК 60079-5-2012 |
Зона 1, Зона 2 | |
Вид защиты n. Оборудование и компоненты не имеют зажигательную способность. Дополнительная защита от искровых и дуговых разрядов, а также нагретых поверхностей |
Ex n | Оборудование Ex n подразделяется на пять типов: А - для неискрящего электрооборудования; С - для искрящего электрооборудования, контакты которого имеют взрывозащиту, за исключением взрывозащиты с использованием оболочки с ограниченным пропуском газов, оболочки под избыточным давлением защитного газа n или искробезопасной цепи n; R - для оболочек с ограниченным пропуском газов; L - для искробезопасных цепей n и искробезопасного электрооборудования n; Z - для оболочек под избыточным давлением n. Оборудование с маркировкой nС или nL для группы II подразделяется на три подгруппы: IIA, IIB, IIC |
ГОСТ 30852.14-2002 ГОСТ Р МЭК 60079-15-2010 ГОСТ 31610.15-2012 ГОСТ 31610.15-2014/ IEC 60079-15:2010 |
Все устройства для Зоны 2 |
|
Специальная защита. Для снижения вероятности возникновения электрической искры |
Ex s | Этот вид взрывозащиты может обеспечиваться следующими средствами: заключением электрических цепей в герметичную оболочку со степенью защиты IР67; герметизацией электрооборудования материалом, обладающим изоляционными свойствами (компаундами, герметиками); воздействием на взрывоопасную смесь устройствами и веществами для поглощения или снижения концентрации последних; и другими способами |
ГОСТ 22782.3-77 ГОСТ 31610.33-2014 |
Все устройства для Зоны 1 и Зоны 2 |
|
Защита оборудования и систем, передающих оптическое излучение. Воспламенение от нагретых излучением поверхностей и вследствие индуцированного лазером пробоя в газе в фокусе интенсивного пучка исключены |
Ex op is Ex op pr Ex op sh |
Оптическое оборудование (лампы, лазеры, светодиоды, волоконные световоды и т. д.), техника связи, геодезии, контрольные и измерительные приборы | ГОСТ 31610.28-2012/ IEC 60079-28:2006 |
Зона 0 - op is, op pr Зоны 1, 2 - op is, op pr, op sh |
Вид и принцип взрывозащиты |
Маркировка | Схема | Основное применение | Стандарт | Зона |
Защита от воспламенения пыли. Защита оболочкой и ограничением температуры поверхности | Ex ta Ex tb Ex tc |
IP6X / IP5X |
Оболочка должна предотвращать попадание горючей пыли на нагретые/искрящие части оборудовния. Для оборудования «ta» дополнительно принимаются меры по ограничению температуры оборудования | ГОСТ Р МЭК 60079-31-2010 ГОСТ IEC 60079-31-2013 |
Зона 20 - ta Зона 21 - ta, tb Зона 22 - ta, tb, tc |
Герметизация компаундом. Источники возгорания изолированы от взрывоопасной среды |
Ex ma, Ex maD Ex mb, Ex mbD Ex mc |
Коммутирующие приборы малой мощности, индикаторы, датчики |
ГОСТ Р 52350.18-2006 ГОСТ IEC 61241-18-2011 ГОСТ Р МЭК 60079-18-2012 |
Зона 20 – ma, maD Зона 21 - ma, maD, mb, mbD Зона 22 - ma, maD, mb, mbD, mc |
|
Искробезопасная электрическая цепь. Ограничение энергии искры или повышенной температуры |
Ex iaD, Ex ia Ex ibD, Ex ib Ex ic |
Измерительная и регулирующая техника, техника связи, датчики, приводы, аккумуляторные фонари | ГОСТ IEC 61241-11-2011 |
Зона 20 – ia, iaD Зона 21 – ia, iaD, ib, ibD Зона 22 – ia, iaD, ib, ibD, ic |
|
Заполнение или продувка. Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания |
Ex pxb |
Сильноточные распределительные шкафы, высоко интегрированное IT оборудование, анализаторные приборы, сверхмощные электродвигатели | ГОСТ IEC 60079-2-2013 ГОСТ Р МЭК 60079-13-2010 ГОСТ 31610.13-2014 ГОСТ IEC 61241-0-2011 |
Зона 21 - Ex pxb, Ex px, Ex pyb, Ex py |
Действует следующая российская классификация уровней взрывозащиты оборудования:
Требуемый уровень взрывозащиты |
||
I (рудничный метан) |
II (все газы) |
|
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.
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).
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.
Взрывоопасные смеси |
Классификация аппаратуры |
Энергия поджигания |
|
ГОСТ Р, ATEX |
NEC, CEC |
||
Метан | Группа I (шахты) |
||
Ацетилен | Группа IIC |
||
Водород | Группа IIC |
||
Этилен | Группа IIB |
||
Пропан | Группа IIA |
||
Металлическая пыль | Class I, Group E |
||
Угольная пыль | Class II Group F |
Наиболее легко поджигаемые |
|
Зерновая пыль | Class II Group G |
Согласно ГОСТу, действует следующая классификация по температуре самовоспламенения:
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).
Если электрооборудование, отнесенное к определенной категория смеси, также предназначено и для применения одного конкретного газа, сразу за обозначением группы должна быть указана химическая формула газа, при этом оба знака должны быть разделены знаком «+».
Пример
- "IIBT5 + H 2 "
Так же в маркировке оборудования могут указываться газы, в газовоздушной среде которых эксплуатация данного оборудования невозможна.
Пример
-
"IICT5 (кроме ацетилена)"
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.
Обеспечивая защиту от горючей пыли, необходимо учитывать температуру ее воспламенения. Температура поверхности оболочки, обозначенная на шильде, должна быть меньше исходной температуры самовоспламенения пыли.
Тип горючей пыли |
Облако [°C] |
Слой [°C] |
Алюминий | 590 | >450 |
Угольная пыль | 380 | 225 |
Мука | 490 | 340 |
Зерновая пыль | 510 | 300 |
Метилцеллюлоза | 420 | 320 |
Феноло-альдегидный полимер |
530 | >450 |
Полиэтилен | 420 | плавление |
ПВХ | 700 | >450 |
Сажа | 810 | 570 |
Крахмал | 460 | 435 |
Сахар | 490 | 460 |
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:
Виды и стандарты взрывозащиты в соответствии с FM стандартами.
Method of protection (Вид взрывозащиты) |
Code (Маркировка) |
Standard (Стандарт) |
Permitted use (Зона) |
Flameproof
|
FM 3600* (ISA S12.22.01) |
||
Increased Safety
|
FM 3600* (ISA S12.16.01) |
||
Intrinsic
Safety
|
Class 1 Division 1 |
||
Powder
Filled
|
FM 3600* (ISA S12.25.01) |
||
Oil
Immersion
|
FM 3600* (ISA S12.26.01) |
||
Encapsulation
|
FM 3600* (ISA S12.23.01) |
||
Pressurized
|
Class 1 Division 1 |
||
Class 1 Division 1 |
|||
Class 1 Division 2 |
|||
Non-incendive
|
Class 1 Division 2 |
||
Explosionproof
|
Class 1 Division 1 |
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°)
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:
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)
3. Категория зоны:
1 - постоянное присутствие взрывоопасных веществ (более 1000 часов в год). Используется при частом возникновении взрывоопасных или воспламеняющихся концентраций опасных газов или смесей (газов, взвесей).
2 - частое 10...1000 часов в год. Используется при возникновении взрывоопасных или воспламеняющихся концентраций опасных газов или смесей (газов, взвесей) лишь время от времени (например, при аварийных ситуациях)
3 - краткосрочные менее 10 часов в год. Используется при редких случаях возникновения этих ситуаций
4. Окружающая атмосфера:
G - газ;
D - пыль (для горючих пылей, волокон и взвесей)
5. Е - согласно евронормам (требования CENELEC); Ex - взрывозащищенное оборудование.
6. Классификация видов защиты:
d - взрывонепроницаемая оболочка;
e - защита вида "е" (повышенная);
о - масляное заполнение;
р - заполнение или продувка оболочки под Ризб;
q - кварцевое заполнение;
m - заполнение компаундом;
i - искробезопасная электроцепь: (данный тип взрывозащиты гарантирует, что опасная ситуация не может возникнуть в результате искры (при коротком замыкании), либо в случае внезапного обрыва цепи питания (энергия внутренней индуктивности прибора), либо в результате нагрева токонесущих проводов);
ia - опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации при помехах на линии и при любой комбинации двух возможных неисправностей;
ib - опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации, при помехах на линии и одной неисправности.
После главного вида защиты может указываться дополнительный.
7. Область применения:
I - подземные работы;
II - наземное применение;
Для видов защиты "d" и "i" в случае наземного применения вводятся подгруппы IIA, IIB и IIC (по величине БЭМЗ или МТВ).
8. Температура воспламенения:
T1 > 450 °С;
T2 = 300...450 °С;
T3 = 200...300 °С;
T4 = 135...200 °С;
T5 = 100...135 °С;
T6 = 85...100 °С.
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.
Классификация и маркировка выпускаемого оборудования КНР производится согласно ГОСТ GB 3836, ГОСТ GB 19518, ГОСТ GB 12476, ГОСТ GB/T 2900.35
Powder
II
В, с температурным классом Т4:
).
3. Примеры маркировки: III Db c T110 °C (борудования Группы III с уровнем взрывозащиты Db с видом взрывозащиты «конструкционная безопасность» для применения во взрывоопасной пылевой среде с максимальной температурой поверхности 110 °С ). 4. Примеры маркировки: II Gb d Т3/Ga с Т2 (оборудование Группы II , имеющего два уровня взрывозащиты (например, для различных частей оборудования) ). Оборудование Группы I с уровнем взрывозащиты Ма
предназначено для применения на подземных участках шахт, атакже в тех частях наземных установок шахт, которые могут подвергнуться опасности взрыва в результате воздействия рудничного газа и/или горючей пыли. Оборудование должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации или ожидаемых или редких неисправностях, а также иметь возможность оставаться функционирующим даже при появлении взрывоопасной среды, и характеризуется следующим: Оборудование Группы I с уровнем взрывозащиты Mb
разработанно для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными характеристиками и обеспечивающее высокий уровень взрывозащиты. Оборудование предназначено для применения на подземных участках шахт, а также в тех частях наземных установок таких шахт, которые могут подвергнуться опасности взрыва в результате воздействия рудничного газа и/или горючей пыли. Оборудование с уровнем взрывозащиты Mb должно иметь возможность безопасного отключения при появлении взрывоопасной среды.
Оборудование Группы II и Группы III с уровнями взрывозащиты Ga, Da
должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации, ожидаемых и редких неисправностях оборудования и характеризуется следующими средствами защиты: 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 Группы II и Группы III с уровнями взрывозащиты Gb, Db
должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации и ожидаемых неисправностях оборудования. Оборудование Группы II и Группы III с уровнями взрывозащиты Gc, Dc
должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации. В большинстве ситуаций с типичными потенциальными последствиями взрыва руководствуются следующими правилами применения электрооборудования в зонах (это не относится к шахтам, опасным по рудничному газу (метану), для которых принцип зон обычно не применяют)
Подгруппы оборудования Группы
II
Подгруппы оборудования Группы III
Обозначение группы и подгруппы оборудования:
|
Для предотвращения пожара и взрыва от тепловых источников электрического происхождения электрооборудование, включая газоанализаторы, газосигнализаторы, сигнализаторы, эксплуатируемые в пожаро- и взрывоопасных зонах, должно иметь конструкцию, исключающую возникновение пожаров и взрывов.
Маркировка взрывозащиты электрооборудования заключает в себе информацию сразу о нескольких важных параметрах, без знания которых правильно выбрать подходящее взрывозащищенное оборудование невозможно.
Пример маркировки электродвигателей по ГОСТ Р для Категории смеси II по газу: 1ExdIIAT3 .
Маркировка рудничного оборудования: обозначение соответствующего уровня взрывозащиты электрооборудования для взрывоопасных газовых сред РО, РВ, РП. По уровню взрывозащиты:
Знак соответствия стандартамВ соответствии с ГОСТ Р 51330 маркировка взрывозащищенного электрооборудования должна содержать знак "Ех", указывающий на то, что электрооборудование соответствует указанному стандарту и стандартам на виды взрывозащиты. Ех-оборудование - общий термин, применяющийся к Ех-изделиям (устройствам), компонентам и системам. Ex-изделия - это изделия, которые полностью или частично применяются для использования электрической энергии и включающие один или более видов взрывозащиты для условий потенциально взрывоопасной газовой среды. К таковым, наряду с другими, относятся устройства для выработки, передачи, распределения, хранения, измерения, регулирования, преобразования и потребления электрической энергии, устройства электросвязи, а также изделия, применяемые во взрывоопасных зонах, которые могут служить источником воспламенения. Ex-компоненты - части Ex-изделия, которые отдельно во взрывоопасной среде не используют; при встраивании в Ех-оборудование Ex-компонентов в обязательном порядке требуется подтверждение соответствия их взрывозащитных свойств требованиям нормативных документов. Ех-системы - агрегаты из соединенных между собой Ех-изделий, в которых соединение должно быть выполнено в соответствии с описательным документом системы, с тем, чтобы оно отвечало требованиям взрывозащиты. Тип взрывозащиты :d - взрывонепроницаемая оболочка; e - повышенная безопасность; p - заполнение или продувка; i - искробезопасная электрическая цепь; o - масляное заполнение оболочки; q - кварцевое заполнение оболочки; m - герметизация компаундом; n - отсутствие искрообразования; s - специальная защита; h - герметическая изоляция. В европейской классификации приводится детализация примененного в оборудовании типа взрывозащиты (она признается в РФ и встречается в сертификатах на взрывозащищенное оборудование):
Методы обеспечения взрывобезопасности газоанализаторов, газосигнализаторов, сигнализаторов 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:
Знак подгруппы - категория смесигруппа I - рудничное оборудование для работы в шахтах и рудниках; группа II - для внутренней и наружной установки (кроме рудничного); делится на подгруппы IIА, IIB и IIC, соответствующие категориям взрывоопасных смесей.
Действует следующая российская классификация уровней взрывозащиты газоанализаторов, сигнализаторов:
Электрообуродование 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. Исполнение газоанализаторов, газосигнализаторов, сигнализаторов по взрывозащите . По области применения газоанализаторы делятся на следующие группы: I - газоанализаторы, 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 - газоанализаторы, предназначенные для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок (категория смеси - II по газу);
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. III - газоанализаторы, предназначенные для применения во взрывоопасных пылевых средах (категория смеси - II по пыли). Оборудование Группы III может подразделяться на подгруппы IIIA, IIIB и IIIC в соответствии с характеристикой конкретной взрывоопасной среды, для которой оно предназначено: Подгруппа IIIA - в среде, содержащей горючие летучие частицы; Подгруппа IIIB - в среде, содержащей непроводящую пыль; Подгруппа IIIC - в среде, содержащей проводящую пыль. Оборудование, маркированное как IIIB, пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIIA. Подобным образом оборудование с маркировкой IIIC пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIIA или IIIB. Классификация взрывоопасных зон в соответствии с техническими регламентами В зависимости от частоты и длительности присутствия взрывоопасной смеси взрывоопасные зоны подразделяются на следующие классы:
Температуры самовоспламенения взрывоопасных газов и смесей (температурный класс)Взрывоопасные смеси паров и газов с воздухом в зависимости от температуры воспламенения разделяют на группы. Температура самовоспламенения - это самая низкая температура горючей смеси, при которой происходит резкое увеличение скорости реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.
Примеры маркировки взрывозащищенного электрооборудования
Пример маркировки для Категории смеси I в соответствии со стандартом ГОСТ 51330: РВ ExdI Пример для справки по советскому стандарту маркировки для Категории смеси I в соответствии со стандартом ГОСТ 12.2.020-76: РВ1В
|
Примерная расшифровка маркировки взрывозащиты тали канатной взрывозащищенной.
ГОСТ | 1 | Ex | d | IIB | T5 |
Знак уровня взрывозащиты | Знак соответствия стандартам | Знак вида взрывозащиты | Знак подгруппы (категория смеси) | Знак температурного класса (группа смеси) |
Классификация взрывоопасных зон
Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно со специалистами проектной или эксплуатирующей организации.
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.
Зона 0 взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени |
Зона 1 существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации |
Зона 2 маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время |
|
CENELEC/IEC, ЕВРОПА | Зона 0 | Зона 1 | Зона 2 |
ГОСТР 51330.9-99, РОССИЯ | Зона 0 | Зона 1 | Зона 2 |
ПУЭ (2001), РОССИЯ | В-I | B-Iа, B-Iб, B-Iг |
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».
В европейской классификации приводится детализация примененного в оборудовании типа взрывозащиты (она признается в РФ и встречается в сертификатах на взрывозащищенное оборудование) :
Вид взрывозащиты | Схематическое представление | Основное применение | Стандарт | |
Защита вида е | е | Клеммные и соединительные коробки, светильники, посты управления, распределительные устройства | ГОСТ Р 51330.8-99 | |
Взрывонепроницаемая оболочка | d | Коммутирующие приборы, светильники, посты управления, распределительные устройства, пускатели электродвигателей, нагревательные элементы | ГОСТ Р 51330.1-99 | |
Заполнение или продувка | p | Сильноточные распредшкафы, анализаторные приборы, двигатели | ГОСТ Р 51330.3-99 | |
Искробезопасная электрическая цепь | i | Измерительная и регулирующая техника, техника сзязи, датчики, приводы | ГОСТ З 51330.10-99 | |
Масляное заполнение оболочки | o | Трансформаторы, пусковые сопротивления | ГОСТ З 51330.7-99 | |
Кварцевое заполнение оболочки | q | Трансформаторы, конденсаторы | ГОСТ Р 51330.6-99 | |
Герметизация компаундом | m | Коммутирующие приборы малой мощности, индикаторы, датчики | ГОСТ Р 51330.17-99 | |
Отсутствие искрообразования | n | Зона 2 Этот вид взрывозащиты включает упрощенные варианты различных методов взрывозащиты |
Все устройства для зоны 2, кроме коммутирующих устройств | ГОСТ Р 51330.17-99 |
Специальная защита | s | Этот вид взрывозащиты включает специальные методы взрывозащиты | Датчики, разрядники | ГОСТ Р 51330.17-99 |
Герметическая изоляция | h | ГОСТ Р 51330.17-99 |
Действует следующая российская классификация уровней взрывозащиты оборудования:
Категория взрывоопасности смеси | Требуемый уровень взрывозащиты |
|
I (рудничный метан) | II (все газы) | |
Иа | ia | Особо взрывобезопасный |
Иb | ib | Взрывобезопасный |
Иc | ic | Повышенная надежность против взрыва |
В существующей 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».
Россия, Европа | Энергия поджига атмосферы (мкдж) | Типичный представитель |
|
I | Зона 0 | Возрастание опасности | Метан (рудничный) |
II A | Более 180 | Пропан | |
II B | 60-180 | Этилен | |
II C | менее 60 | Ацетилен, Водород |
Согласно ГОСТу, действует следующая классификация по температуре самовоспламенения:
Группа смеси | Температура самовоспламенения, °С |
Т1 | Более 450 |
Т2 | От 300 до 450 |
Т3 | От 200 до 300 |
Т4 | От 135 до 200 |
Т5 | От 100 до 135 |
Т6 | От 85 до 100 |
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 (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 Сº) ;
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.
Европейская маркировка взрывозащищенного оборудования
Область применения оборудования | Маркировка взрывобезопасности оборудования | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
II | 1 | G | EEx | ia | IIB | T3 |
1. Взрывозащищенное оборудование имеет сертификаты одной из испытательных лабораторий стран ЕС.
2. Область применения:
I — подземные выработки;
II — наземное применение.
0 — постоянное присутствие взрывоопасных веществ (более 1000 часов в год);
1 — частое 10…1000 часов в год;
2 — краткосрочные менее 10 часов в год.
4. Окружающая атмосфера:
D — пыль.
5. Е — согласно евронормам (требования CENELEC) ; Ex — взрывозащищенное оборудование.
6. Классификация видов защиты :
D — взрывонепроницаемая оболочка;
E — защита вида «е» (повышенная);
О — масляное заполнение;
Р — заполнение или продувка оболочки под Ризб;
Q — кварцевое заполнение;
M — заполнение компаундом;
I — искробезопасная электроцепь: (данный тип взрывозащиты гарантирует, что опасная ситуация не может возникнуть в результате искры (при коротком замыкании), либо в случае внезапного обрыва цепи питания (энергия внутренней индуктивности прибора), либо в результате нагрева токонесущих проводов);
Ia — опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации при помехах на линии и при любой комбинации двух возможных неисправностей;
Ib — опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации, при помехах на линии и одной неисправности.
После главного вида защиты может указываться дополнительный.
7. Область применения:
I — подземные работы;
II — наземное применение;
Для видов защиты «d» и «i» в случае наземного применения вводятся подгруппы IIA , IIB и IIC (по величине БЭМЗ или МТВ).
8. Температура воспламенения:
T1 > 450 °С;
T2 = 300…450 °С;
T3 = 200…300 °С;
T4 = 135…200 °С;
T5 = 100…135 °С;
T6 = 85…100 °С.
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.