Взрывозащита
К техническим решениям относят применение оборудования (в первую очередь электрооборудования), не способного вызвать взрыв. Это достигается, например, путём использования оборудования в корпусе,выдерживающем давление взрыва в совокупности со щелями нормируемого размера между соединительными фланцами, либо заполненном средами, в которых возникновение взрыва невозможно (масла, песок), находящемся под повышенным внутренним давлением, в который не может проникнуть внешняя взрывоопасная среда.
![]()
Защита электрооборудования
В соответствии со стандартом DIN EN 50014...50020 любое электрооборудование должно быть маркировано следующим образом:
Пример
Ex EEx d IIC T3, где:
- Ex - символ сертификации оборудования тестирующими органами ЕС.
- EEx - символ оборудования, изготовленного в соответствии с директивами ATEX Евросоюза.
- d - тип защиты.
- IIC - группа взрывоопасности.
- T3 - температурный класс.
Маркировка по взрывозащите по ГОСТ 12.2.020-76 наносится на электрооборудование в виде цельного, не разделенного на части знака, помещенного в прямоугольник.
Взрывонепроницаемая оболочка (d)
Взрывонепроницаемую оболочка - вид взрывозащиты в котором электротехнические оборудование помещается в прочную оболочку, способную выдержать внутренний взрыв без деформирования корпуса. Защита обеспечивается зазорами элементов корпуса, которые обеспечивают выход газов, образовавшихся во время вспышки во внешнюю атмосферу без подрыва окружающей взрывоопасной среды. Все электрические вводы тщательно герметизированы в местах ввода в оболочку.
Этот вид защиты основывается на идее сдерживания взрыва. В данном случае допускается, чтобы источник энергии вступил в соприкосновение с опасной смесью воздуха и газа. В результате происходит взрыв, но он должен оставаться ограниченным в оболочке, изготовленной таким образом, чтобы выдерживать давление, возникающее при взрыве внутри оболочки, и таким образом препятствовать распространению взрыва в окружающую атмосферу.
Теория, поддерживающая этот метод, основывается на том факте, что газовая струя, получающаяся в результате взрыва, выходя из оболочки, быстро охлаждается, благодаря тепловой проводимости оболочки, быстрому расширению и ослаблению горячего газа в более холодной внешней атмосфере. Это возможно, только если оболочка имеет специальные газоотводящие отверстия или щели имеют достаточно малые размеры.
Необходимые свойства для взрывонепроницаемой оболочки включают крепкую механическую конструкцию, контактное соединение между крышкой и основной частью оболочки и небольшие размеры щелей в оболочке. Большие щели не допускаются, но малые щели в местах соединений неизбежны. Нанесение изоляции на щель увеличивает степень защиты от коррозийной атмосферы, но не устраняет щели.
В зависимости от природы взрывоопасной смеси и ширины прилегающих поверхностей, допускаются различные максимальные зазоры между ними. Классификация оболочек основывается на категориях взрывоопасности смесей и максимальной величины температуры самовоспламенения, которая должна быть ниже, чем температура возгорания смеси, присутствующей в месте, где они установлены.
В качестве материала для изготовления оболочки обычно используется металл (алюминий, катаная сталь и т. д.). Пластмасса и неметаллические материалы могут быть использованы для оболочек с маленьким внутренним объемом (меньше 3 дм3).
Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р)
Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом - вид взрывозащиты, предназначенный для использования в потенциально взрывоопасных газовых средах, в которых для безопасной работы электрооборудования:
- защитный газ поддерживается под давлением выше давления во внешней среде и используется для защиты от образования взрывоопасной газовой смеси в оболочках, которые не содержат внутренний источник утечки воспламеняющегося газа или пара;
- защитный газ подается в количестве, достаточном, чтобы полученная концентрация взрывоопасной газовой (паровой) смеси вокруг электрического компонента была вне верхнего и нижнего пределов взрываемости в соответствии с условиями эксплуатации. Это применяется для предотвращения образования взрывоопасных смесей внутри оболочек, содержащих один или более внутренних источников утечки.
Данный тип взрывозащиты используется для:
- установление избыточного давления для взрывозащиты вида px: Увеличение давления, которое изменяет классификацию взрывоопасной зоны внутри оболочки под давлением от зоны 1 или зоны группы I до невзрыпоопасной зоны;
- установление избыточного давления для взрывозащиты вида py: Увеличение давления, изменяющее классификацию взрывоопасной зоны внутри оболочки под давлением от зоны 1 до зоны 2;
- установление избыточного давления для взрывозащиты вида pz: Увеличение давления, изменяющее классификацию взрывоопасной зоны внутри оболочки под давлением от зоны 2 до невзрывоопасной.
Для продувки и поддержания избыточного давления, а если требуется, и для разбавления воспламеняющихся веществ внутри оболочки исрользуется воздух или инертный газ.
Искробезопасная электрическая цепь (i)
Искробезопасная электрическая цепь определяется как цепь, в которой разряды или термические воздействия, возникающие во время нормального режима работы электрооборудования, а также в аварийных режимах, не вызывают воспламенения взрывоопасной смеси. Вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» основывается на поддержании искробезопасного тока (напряжения, мощности или энергии) в электрической цепи. При этом под искробезопасным током (напряжением, мощностью или энергией) имеется в виду наибольший ток (напряжение, мощность или энергия) в электрической цепи, образующий разряды, который не вызывает воспламенения взрывоопасной смеси в предписанных соответствующими стандартами условиях испытаний.
Кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями (q)
Кварцевое заполнение оболочки - вид взрывозащиты, при котором части, способные воспламенить взрывоопасную газовую смесь, фиксируются в определенном положении и полностью окружены заполнителем, предотвращающим воспламенение окружающей взрывоопасной среды. Этот вид взрывозащиты не препятствует прониканию окружающей взрывоопасной газовой среды в оборудование и компоненты и возможности ее воспламенения цепями. Однако благодаря малому свободному объему в заполняющем материале и подавлению пламени, которое может проходить по путям в заполняющем материале, предотвращается внешний взрыв.
Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями (о)
Масляное заполнение оболочки - вид взрывозащиты, при котором электрооборудование или части электрооборудования погружены в защитную жидкость так, что взрывоопасная атмосфера, которая может быть над жидкостью или снаружи оболочки, не может воспламениться.
Защитная жидкость - минеральное масло, удовлетворяющее ГОСТ 982, или другая жидкость, соответствующая требованиям:
- иметь температуру поджигания не менее 300 °С, определенную по методу, указанному в ГОСТ 13032;
- иметь температуру вспышки (в закрытом тигле) не менее 200 °С, определенную согласно ГОСТ 6356;
- иметь кинематическую вязкость не более 100 сСт при 25 °С, определенную согласно ГОСТ 33;
- иметь пробивную электрическую прочность не менее 27 кВ для электрооборудования на напряжение св. 1000 В и не менее 10 кВ - для электрооборудования на напряжение до 1000 В, определенную согласно ГОСТ 6581, а для силиконовой жидкости - по ГОСТ 13032;
- иметь объемное сопротивление при 25 °С, равное 1•1012 Ом;
- иметь температуру застывания не более минус 30 °С, определенную согласно ГОСТ 20287;
- иметь кислотность не более 0,03 мг КОН/г;
- не оказывать вредного воздействия на свойства материалов, с которыми она находится в контакте.
Специальный вид взрывозащиты, определяемый особенностями объекта (s)
Любой иной вид защиты (е)
Повышенная защита вида "е" - вид защиты электрооборудования с использованием дополнительных мер против возможного превышения допустимой температуры, а также возникновения дуговых разрядов, искрения в нормальном или нештатном режимах работы.
Взрывозащита оборудования
Взрывозащита систем повышенного давления достигается организационно-техническими мероприятиями; разработкой инструктивных материалов, регламентов, норм и правил ведения технологических процессов; организацией обучения и инструктажа обслуживающего персонала; осуществлением контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безопасности, пожарной безопасности и т. п. Кроме того, оборудование повышенного давления должно быть оснащено системами взрывозащиты, которые предполагают:
- применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных газов или паровых завес;
- защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительные мембраны и клапаны, быстродействующие задвижки, обратные клапаны и т. д.).
Устройства для сброса давления взрыва
Достаточно надежным и одним из наиболее распространенных способов взрывозащиты технологического оборудования и зданий является применение устройств сброса давления взрыва:
- предохранительных мембран;
- взрывных клапанов;
- вышибных проемов;
- легкосбрасываемой кровли.
Огнепреградители (пламегасители)
Установлено, что пламя взрыва не просто способно распространяться по технологическим коммуникациям (трубопроводам), заполненным горючей смесью, но и газодинамические эффекты, сопровождающие этот процесс, могут настолько сильно интенсифицировать дефлаграционное горение, что оно очень часто переходит в детонацию со значительной разрушительной силой. Локализовать взрыв - это означает не допустить распространения пламени по технологическим коммуникациям. К средствам локализации пламени в трубопроводах относятся различного рода огнепреградители. Огнепреградителями называют устройства, свободно пропускающие поток пара или газовоздушной смеси, но препятствующие распространению пламени. Устанавливаются на факельных трубах для выброса горючих газов в атмосферу, перед горелками и на коммуникациях. Действие огнепреградителей заключается в разбиении газового потока на большое число газовых струек, в которых потери тепла превышают выделение тепла в зоне реакции; в узких каналах происходит понижение температуры горения и уменьшения скорости распространения пламени. Эффективность работы огнепреградителей зависит в основном от диаметра пламегасящих каналов и слабо зависит от длины и материала стенок этих каналов. С уменьшением диаметра пламегасящего канала увеличивается его поверхность , на единицу массы реагирующей смеси, вследствие чего возрастают потери тепла из зоны горения. При критическом диаметре скорость реакции уменьшается настолько, что дальнейшее распространение пламени полностью прекращается.
По такому же принципу действуют пламегасители предназначенные для тушения разлитых горящих жидкостей. Для самотушения горящих жидкостей используется принцип подавления естественной конвекции с помощью ряда конструктивных приемов, которые нарушают необходимые условия существования пламени, создавая условия для его отрыва от поверхности жидкости. Наилучшим образом эти условия достигаются в вертикальных каналах, имеющих в поперечном сечении осесимметричную форму, а также в плоских газовых слоях, образованных двумя параллельными плоскостями, установленными на определенном расстоянии друг от друга.
Этими плоскостями в пламегасителях являются металлические сетки, непроницаемые для естественно-конвективных потоков газовой среды. При определенных геометрических параметрах они обладают уникальными свойствами. На течение жидкостей сетки практически не оказывают сопротивления и, в то же время, являются непроницаемой преградой для потоков естественной конвекции. Также металлические сетки способны устранять процесс разбрызгивания горящей струи жидкости и, одновременно, отсекать от нее пламя.
Конструкция обеспечивает полное самоподавление процесса горения при падении горящего потока жидкости и его прохождении внутри каналов устройства, а также надежную локализацию пролива и предотвращение разбрызгивания падающих горящих потоков жидкости.
Системы активного подавления взрыва
Принцип действия систем активного подавления взрыва заключается в обнаружении его начальной стадии высокочувствительными датчиками и быстром введении в защищаемый аппарат ингибитора (взрывоподавляющего состава), приостанавливающего дальнейший процесс развития взрыва. Используя такие системы, можно подавлять взрыв настолько эффективно, что в защищаемом аппарате практически не произойдет сколько-нибудь заметного повышения давления. Это очень важно для обеспечения взрывозащиты малопрочных аппаратов. Другим, не менее важным преимуществом активного взрывоподавления, по сравнению, например, со сбросом давления взрыва, является отсутствие выбросов в атмосферу токсичных и пожаровзрывоопасных продуктов, горячих газов и открытого огня.
Системы активного подавления взрывов послужили основой для создания самых различных по структуре и назначению автоматических систем взрывозащиты, осуществляющих в аварийных ситуациях следущие функции:
- подавление взрыва при его зарождении введением в очаг огнегасящего вещества;
- сброс давления взрыва через принудительно открываемые предохранительные отверстия;
- создание в трубопроводах и соседних аппаратах инертной зоны, предотвращяющих распространения взрыва;
- блокирование аппарата, в котором произошел взрыв, быстродействующими отсекающими устройствами;
- автоматическая остановка оборудования.
Одна из основных задач систем подавления взрыва - превратить горючую смесь в негорючую. Для этого можно использовать флегматизаторы и ингибиторы. Под флегматизаторами в данном случае понимаются инертные добавки, которые, изменяя общий химический состав смеси, выводят его за пределы взрываемости. Под ингибиторами понимаются вещества выполняющие роль "отрицательных катализаторов" химической реакции горения. Очевидно, что некоторые вещества могут быть одновременно и ингибиторами, и флегматизаторами.
Госты. Электрооборудование взрывозащищенное
- ГОСТ Р 51330.0-99 Часть 0. Общие требования
- ГОСТ Р 51330.1-99 Часть 1. Взрывозащита вида "взрывонепроницаемая оболочка"
- ГОСТ Р 51330.2-99 Часть 1. Взрывозащита вида "взрывонепроницаемая оболочка". Дополнение 1. Приложение D. Метод определения безопасного экспериментального максимального зазора
- ГОСТ Р 51330.3-99 Часть 2. Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением P
- ГОСТ Р 51330.4-99 Часть 3. Искрообразующие механизмы для испытаний электрических цепей на искробезопасность
- ГОСТ Р 51330.5-99 Часть 4. Метод определения температуры самовоспламенения
- ГОСТ Р 51330.6-99 Часть 5. Кварцевое заполнение оболочки "q"
- ГОСТ Р 51330.7-99 Часть 6. Масляное заполнение оболочки "о"
- ГОСТ Р 51330.8-99 Часть 7. Защита вида е
- ГОСТ Р 51330.9-99 Часть 10. Классификация взрывоопасных зон
- ГОСТ Р 51330.10-99 Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i
- ГОСТ Р 51330.11-99 Часть 12. Классификация смесей газов и паров с воздухом по безопасным экспериментальным максимальным зазорам и минимальным воспламеняющим токам
- ГОСТ Р 51330.12-99 Часть 13. Проектирование и эксплуатация помещений, защищенных избыточным давлением
- ГОСТ Р 51330.13-99 Часть 14. Электроустановки во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок)
- ГОСТ Р 51330.14-99 Часть 15. Защита вида n
- ГОСТ Р 51330.15-99 Часть 16. Принудительная вентиляция для защиты помещений, в которых устанавливают анализаторы
- ГОСТ Р 51330.16-99 Часть 17. Проверка и техническое обслуживание электроустановок во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок)
- ГОСТ Р 51330.17-99 Часть 18. Взрывозащита вида "Герметизация компаундом (m)"
- ГОСТ Р 51330.18-99 Часть 19. Ремонт и проверка электрооборудования, используемого во взрывоопасных газовых средах (кроме подземных выработок или применений, связанных с переработкой и производством взрывчатых веществ)
- ГОСТ Р 51330.19-99 Часть 20. Данные по горючим газам и парам, относящиеся к эксплуатации электрооборудования.
- ГОСТ Р МЭК 61241-0-2007 Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли
Нормативы
-
ГОСТ 12.2.020-76 Система стандартов безопасности труда. Электрооборудование взрывозащищенное. Классификация. Маркировка
-
ГОСТ Р МЭК 62086-1-2003 Нагреватели электрические резистивные для потенциально взрывоопасных сред. Часть 1. Общие требования и методы испытаний
-
ГОСТ 22782.0-81 Общие технические требования и методы испытаний Утратил силу в РФ
-
ГОСТ 22782.1-77. Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Масляное заполнение оболочки". Технические требования и методы испытаний Утратил силу в РФ
-
ГОСТ 22782.2-77. Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Кварцевое заполнение оболочки". Технические требования и методы испытаний Утратил силу в РФ
-
ГОСТ 22782.3-77. Электрооборудование взрывозащищенное со специальным видом взрывозащиты. Технические требования и методы испытаний Утратил силу в РФ
-
ГОСТ 22782.4-78 Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением". Технические требования и методы испытаний Утратил силу в РФ
-
ГОСТ 22782.5-78 Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Искробезопасная электрическая цепь". Технические требования и методы испытаний Утратил силу в РФ
-
ГОСТ 22782.6-81 Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Взрывонепроницаемая оболочка". Технические требования и методы испытаний Утратил силу в РФ
-
ГОСТ 22782.7-78 Электрооборудование взрывозащищенное с защитой вида "е". Технические требования и методы испытаний Утратил силу в РФ
| Следующая > |
|---|


