Уровни взрывозащиты. Описание уровня взрывозащиты

Термины:
МЭП - минимальная энергия, требуемая для поджигания смеси воздуха и топлива при наиболее неблагоприятной концентрации.
МЕП - это фактор, на котором основан метод взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь" .
БЭМЗ - максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не проходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси.
МТВ - отношение между минимальным током самовоспламенения смеси и минимальным током самовоспламенения метана.

Классификация взрывозащищенного оборудования
1. Повышенной надежности - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы.
2. Взрывобезопасное - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты.
3. Особо-взрывобезопасное - взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному оборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты.

Классификация взрывобезопасных смесей
ГОСТ 12.1.011-78 (МЭК 79-1А, 79-4) - Система стандартов безопасности труда. Смеси взрывоопасные.
ГОСТ 12.2.020-76 - Система стандартов безопасности труда. Электрооборудование взрывозащищенное. Классификация. Маркировка

Классификация по БЭМЗ и МТВ

По этой таблице возможно применение одного любого критерия для большинства газов.

Классификация по температуре самовоспламенения

Методы защиты
1. Сдерживание взрыва (не проходит распространение взрыва за пределы оболочки)
2. Изоляция (герметизация, поддерживание высокого давления внутри оболочки)
3. Предотвращение (ограничение энергии, как электрической, так и тепловой) - применяется в методе защиты "искробезопасная электрическая цепь"
Вид защиты "взрывонепроницаемая оболочка"
ГОСТ 22782.6-81 - Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Взрывонепроницаемая оболочка".
Один из наиболее широко используемых методов, пригоден для расположения мощного электрооборудования в опасных зонах.
Метод повышенного давления (очистка)
ГОСТ 22782.4-78 - Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением".
В оболочке создается избыточное давление чистого воздуха или инертного газа, взрывоопасная смесь не проникает в оболочку.
Метод герметизации
ГОСТ 22782.3 - Электрооборудование взрывозащищенное со специальным видом взрывозащиты видом взрывозащиты.
Заливка изделия компаундом, лаком, помещение в защищенный герметичный корпус (IP67) Обычно применяется в барьерах искробезопасности, в отдельных элементах "искробезопасной цепи" .
Метод защиты погружением в масло
ГОСТ 22782.1-77 - Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Масляное заполнение оболочки". Применяется для неподвижного мощного оборудования (трансформаторы)
Метод заполнения порошком
ГОСТ 22782.2-77 - Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Кварцевое заполнение оболочки". В качестве заполнителя используется кварцевый песок.
Метод защиты "искробезопасная электрическая цепь"
ГОСТ 22782.5 - Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь". Один из самых дешевых и удобных в эксплуатации методов. Обычно оборудование, сертифицированное по ГОСТ 22782.5, оснащается искробезопасными барьерами и устанавливается в безопасных зонах
IIB - категория смеси
T3 - группа смеси по температуре самовоспламенения
Вместо группы допустимо указывать химическую формулу газа (например, NH3).

температурный класс

Начнем с расшифровки маркировки и проясним весь спектр выбора.

Сама маркировка взрывозащиты основывается на следующих стандартах:

ГОСТ Р 51330 – группа ГОСТов для взрывозащищенного оборудования,

ГОСТ Р МЭК 61241 – группа ГОСТов, регламентирующих использование оборудования в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли,

ГОСТ Р 52350 – группа ГОСТов, описывающих национальный стандарты РФ по защите оборудования во взрывоопасных средах,

ATEX – нормативы и директивы Европейского Союза по взрывозащите,

ANSI/UL-913 – нормативы и директивы американского национального института стандартов.

В любой момент вы можете обратиться к этим документам и уточнить интересующие детали.

Метод предотвращения взрыва. Как правило, самый распространенный метод, основанный на ограничении тепловой и электрической энергии. Не применим для оборудования, где искрение и высокие температуры являются неотъемлемыми свойствами нормальной работы оборудования. Не применим в случае, когда отключение оборудования или его блокировка оказывают негативное влияние на производственный процесс, либо когда снижение мощности искры ухудшает технические свойства оборудования. Виды – e, i, n, s;

Метод изоляции взрыва. Препятствует распространению взрыва за пределы оболочки. Используется в тех случаях, когда стоимость оборудования, которое может быть повреждено взрывом, гораздо ниже издержек, которые могут возникнуть в случае остановки производственного процесса (т.е. метод защиты, основанный на отключении и блокировке оборудования, недопустим). Виды – d;

Метод физической изоляции взрывоопасной среды и взрывоопасных деталей. Метод, вследствие малой себестоимости, получающий все большее распространение. Его недостатком является затрудненное обслуживание и ремонт оборудования. Виды – m, p, q, o, c, k, t.

Виды взрывозащиты:

c – конструкционная безопасность, благодаря которой нагреваемые и воспламеняемые детали, искры, статические разряды изолированы от взрывоопасной среды. Имеет ограниченное применение, так как основывается на конструктивных особенностях оборудования;

d – взрывонепроницаемая оболочка, оболочка способная выдержать внутренний взрыв без деформации корпуса. Как правило, это подразумевает крепкую механическую конструкцию, хорошую герметизацию щелей, достаточно высокую тепловую проводимость оболочки;

e – повышенная защита. Достаточно простой и дешевый способ взрывозащиты, основанный на полном или частичном отсутствии искрящихся частей, предотвращении опасных нагревов, электрических искр и дуг. Данный тип защиты имеет ограниченное применение, так как предъявляет повышенные требования к конструкции оборудования (не применим для оборудования, которое подразумевает искрение и высокие температуры в нормальном режиме работы), а также предусматривает блокировку или отключение оборудования или его части, что затрудняет производственный процесс;

i – искробезопасная электрическая цепь. Контакт электрической цепи и взрывоопасной смеси возможен, однако предполагается, что любая возникающая искра будет иметь недостаточную для воспламенения мощность. В зависимости от конструкции оборудования, технологическая реализация не всегда возможна без ухудшения производственных свойств оборудования;

k – изоляция источников потенциального воспламенения погружением в жидкостную среду. Реализация не всегда возможна;

m – герметизация компаундом. Эффективный и дешевый способ обеспечения взрывозащиты. Однако стоит помнить о том, что герметизация полимерными смолами делает большую часть электрооборудования ремонтонепригодным и нарушает тепловые режимы блоков оборудования;

n – применяется для неискрящего оборудования, либо оборудования, в котором возникновение искры или нагревания поверхностей выше допустимого невозможны (при соблюдении норм описанных в стандарте защиты). Обычно защита n повторяет другие методы защиты в упрощенном варианте, такая маркировка используется, когда защита не требуется, либо уровень защиты не достигает стандартов d, i, m, p по одному или нескольким параметрам. Так же данный вид защиты ограничивает применимость оборудования зонально, использование оборудования с таким типом защиты возможно только в зонах класса 2;

o – масляное заполнение оболочки, изолирующей электрооборудование. Минеральное масло, соответствующее стандарту ГОСТ 962, имеет определенные ограничения по температуре воспламенения и вспышки, кинематической вязкости и пробивной электрической прочности;

p – защита посредством заполнения оболочки газом под давлением (внутренняя среда меняется на невзрывоопасную), либо продувкой оболочки газом (устранение взрывоопасных концентраций газа). Требуется наличие механизма поддерживающего разницу давлений, а потому доступ персонала к оборудованию затруднен;

q – кварцевое заполнение оболочки. Формально доступ взрывоопасной среды к источникам воспламенения остается, однако, за счет малого свободного объема взрыв невозможен. Так же данный метод фиксирует части оборудования (неприменим к оборудованию, имеющему подвижные детали);

s – специальные виды взрывозащиты. Обычно применяются для оборудования, где воспламенение является неотъемлемой частью нормального рабочего процесса.

t - полная защита оборудования оболочкой, исключающей соприкосновение со взрывоопасной средой.

Таким образом, изучив представленные методы защиты, мы можем сделать следующие выводы:

Метод d является оптимальным для производств, в которых обязательно поддержание непрерывного производственного процесса. И расходы в связи с любой остановкой оборудования превышают издержки на ремонт взрывозащищенных деталей;

Методы физической изоляции m, p, q, o, k – являются оптимальными по себестоимости, однако следует учитывать то, что обслуживание и ремонт оборудования будут затруднены, а в некоторых случаях и невозможны;

Методы c, i и t обеспечивают хорошую защиту, не требуют блокировки оборудования, однако их реализация не всегда совместима с конструктивными особенностями оборудования;

Методы e, n, s – предполагают защиту за счет остановки или блокировки оборудования, что может нарушать производственный процесс. Достоинства – сохранность самого оборудования, легкость обслуживания. Причем методы s и n ощутимо ограничены по возможности применения.

Взрывоопасная среда применения определяется комбинацией категории оборудования, группы взрывоопасности и температурного класса. Оборудование более высокой группы взрывобезопасности может использоваться во всех допустимых для менее высокой группы взрывоопасных средах, однако в рамках того же самого температурного класса либо более низкого. Например, оборудование IIC T2, предназначенное для использования в ацетиленовых средах, может использоваться в тех же средах, что и оборудование IIB T2 (этилен), IIA T2 (бутаны, бутилы, спирты), а так же в более низких температурных классах: IIC T1 (водород), IIB T1 (коксовый газ), IIA T1 (ацетон, этан и т.д.)