Главная » Служебные » Сколько уровней защиты у взрывозащищенного электрооборудования. Маркировка взрывозащиты

Сколько уровней защиты у взрывозащищенного электрооборудования. Маркировка взрывозащиты

Меры, обеспечивающие безопасность оборудования при эксплуатации во взрывоопасных зонах (контакте с взрывоопасными средами), их объем, порядок достижения, а также условия работы, производства, хранения, транспортировки и утилизации регламентируются нормативными документами.

Каждой из мер присваивается собственная маркировка и знак, подтверждающий соблюдение требований госстандартов - Взрывозащита Ex.

Основные понятия

Показатель взрывозащиты конкретной единицы может складываться с учетом множества факторов. Все параметры можно отнести к нескольким категориям:

Уровни взрывозащиты

«0» - Особо взрывоопасное оборудование, которое предполагает введение особых мер и способов защиты.
«1» - Взрывоопасное - установки и агрегаты, сохраняющие определенную степень защиты не только при нормальной работе, но даже в случае возникновения эксплуатационных повреждений. Для нормального функционирования важно отслеживать целостность средств, обеспечивающих взрывозащищенность.
«2» - Оборудования повышенной взрывозащищенности - защищено от взрыва при некритических режимах работы.

При маркировке первым указывается именно уровень защиты, например, знак «1 Exi взрывозащита», после которого могут указываться вид, категория используемой взрывоопасной смеси и температурный класс.

Виды взрывозащиты

Требования безопасности различаются в зависимости от типа оборудования (электрическое и неэлектрическое), а также от среды, для работы с которой они предназначаются.

взрывозащита вида «e» - повышенная защита;
взрывозащита вида «d» - оболочка, обеспечивающая полную защиту от взрыва (взрывонепроницаемая);
взрывозащита вида «s» - специальные виды и меры;
взрывозащита вида «k» - жидкостное погружение;
взрывозащита вида «b» - контроль источника питания;
взрывозащита вида «p» - заполнение и продувка корпуса под давлением;
взрывозащита вида «i» (ia, ib, ic, exi взрывозащита) - искробезопасность.

Маркировка может отображать сразу несколько видов и методов, о особенно - взрывозащита вида s.

Повышенная взрывозащита

Взрывозащита вида «e» предполагает особую конструкцию оборудования, невосприимчивую к перепадам и повышениям температуры, воздействию искр или электрических дуг. Для таких установок и агрегатов разработаны специальные правила монтажа, прилагаемые в инструкциях от заводов изготовителей.

Такое оборудование носит маркировку «взрывозащита exe» или «взрывозащита eex». Нормативными документами регламентируется количество, размер и тип клемм, допустимое поперечное сечение кабеля и максимальные показатели токов, напряжений и нагрузки.

Взрывозащита exe может применяться для сборки шкафов управления или соединительных коробок, различных видов электродвигателей и осветительной аппаратуры.

Оболочки оборудования, имеющего знак взрывозащита eex, должны соответствовать следующим требованиям:

использование определенных металлов и сплавов (нержавейка, мягкая стал, алюминий и поликарбонаты);
стойкость к перепадам температур;
защита от лучей УФ спектра;
наличие определенного теплового индекса, отвечающего за способность материала сохранять свои физические свойства при повышенных нагрузках.

Взрывонепроницаемая оболочка

Взрывозащита вида «d» - средство, оболочка которого выдерживает давление при внутреннем взрыве, не передавая воспламенение за свои пределы. Взрывозащита exd предполагает особую прочность конструкции, препятствующую распространению трещин или деформации при повышенном давлении.

Основные требования к оболочкам:

строгое соблюдение размеров стыков;
высокая прочность;
предупредительные знаки (электрические или греющиеся элементы);
отслеживание геометрии и надежности крепежей.

Взрывозащита exd предполагает также соблюдение мер по предупреждению коррозии - использование смазок.

Искробезопасность электрических цепей

Exi взрывозащита применяется при разработке различных типов измерительной, регулирующей и связной техники, а также в датчиках и приводах.

Искробезопасность цепи классифицируется согласно таким уровням:

взрывозащита exia - особо взрывобезопасный;
взрывозащита exib - взрывобезопасный;
взрывозащита exic - повышенная защита против взрыва;

Взрывозащита ех обеспечивает длительную беспроблемную эксплуатацию оборудования при самых сложных условиях. Узнать больше о методах и средствах защиты можно в тематических разделах.

Взрывозащищенное электрооборудование различается по уровню взрывозащиты, группам и температурным классам. Установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования:

1. Электрооборудование повышенной надежности против взрыва (знак уровня 2).

2. Взрывобезопасное электрооборудование (знак уровня 1).

3. Особовзрывобезопасное электрооборудование (знак уровня 0).

Электрооборудование повышенной надежности против взрыва (2) обеспечивает взрывозащиту только в нормальном режиме работы.

Взрывобезопасное электрооборудование (1) обеспечивает взрывозащиту как при нормальных режимах работы, так и при вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств защиты.

Особовзрывобезопасное электрооборудование (0) имеет дополнительные средства защиты.

Вид взрывозащиты определяется установленным набором средств взрывозащиты. Для взрывозащищенного электрооборудования установлены следующие виды взрывозащиты:

1. Взрывонепроницаемая оболочка [d]. Применяется в асинхронных короткозамкнутых двигателях, в коллекторных двигателях, в трансформаторах, коммутационных аппаратах, светильниках и других установках, где возможно появление искры.

2. Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом [p]. Такой вид взрывозащиты имеет выше перечисленное оборудование, но имеющее особо крупные габариты.

3. Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями [o]. К ним относятся коммутационное аппараты, трансформаторы и специальные виды электродвигателей.

4. Искробезопасная электрическая цепь [i].

5. Кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями [q].

6. Специальный вид взрывозащиты [s].

7. Защита вида [e].

Взрывозащищенное электрооборудование в зависимости от области его применения подразделяется на две группы:

К I группе относится рудничное электрооборудование, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников, ко II группе относятся взрывобезопасное электрооборудование для внутренней и наружной установки. Электрооборудование II группы, имеющее виды взрывозащиты “взрывонепроницаемая оболочка” и (или) “искробезопасная цепь” подразделяются на 3 подгруппы II, IIA, IIB, IIC, соответствующие определенным категориям взрывоопасных смесей.

Например, электрооборудование подгруппы II является взрывозащищенным для категорий взрывоопасной смеси IIА, IIВ, IIС.

В маркировку по взрывозащите электрооборудования входят следующие обозначения:

1. Знак уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0).

2. Знак Ех, указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищенное электрооборудование.

3. Знак вида взрывозащиты (d, p, o, i, q, s, e).

4. Знак группы или подгруппы электрооборудования (II, IIA, IIB, IIC), каждый из которых соответствует определенной категории взрывоопасности смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным.

5. Знак температурного класса электрооборудования (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6).

Маркировка по взрывозащите может включать дополнительные знаки и надписи, например, климатическое исполнение или степень защиты персонала и располагается на видном месте оболочки электрооборудования.

Пример обозначения взрывозащищенного оборудования по ГОСТ 12.2.020-76:

1 Ех d IIA T3 - уровень взрывозащиты электродвигателя – взрывобезопасный, вид взрывозащиты – взрывонепроницаемая оболочка (d), электродвигатель предназначен для взрывоопасной смеси категории IIА и температурных классов T1, Т2, Е3.

Можно также встретить маркировку электрооборудования согласно Правилам изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования (ПИВРЭ).

Пример маркировки взрывозащищенного электрооборудования по ПИВРЭ:

Масляное заполнение оболочки;

Взрывобезопасный уровень взрывозащиты электрооборудования для всех категорий и групп взрывоопасных смесей.

Взрывонепроницаемая оболочка (d) электрооборудования характеризуется тем, что внутреннее воспламенение не может распространиться через зазоры и отверстия в окружающую взрывоопасную среду, но полная герметизация оболочки не обеспечивается. Однако продукты взрыва внутри оболочки, выходя наружу через зазоры, охлаждаются настолько, что не могут воспламенить внешнюю среду. Источником воспламенения взрывоопасной смеси внутри оболочки может быть искрение контактов.

В нефтяной и газовой промышленности нашли применение асинхронные короткозамкнутые двигатели серии ВАО, ВАО2, ВАО3, В, 2В, ВАСО2, АИМ с видом взрывозащиты взрывонепроницаемая оболочка. ЭД серии АИМ постепенно заменят в эксплуатации аналогичные ЭД серии ВАО.

Пусковая и пускорегулирующая аппаратура обычно устанавливается за пределами взрывоопасных помещений. Пусковая аппаратура (кнопочные посты), установленная во взрывоопасных помещениях, имеет щелевую защиту (за счет конструкции зазора).

Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р) – при этом внутри оболочки создается избыточное давление газа (чистого воздуха или инертного газа) не менее 100 Па, препятствующее проникновению взрывоопасных смесей из окружающей среды. Допускается применение как разомкнутых, так и замкнутых циклов вентиляции.

Эксплуатация электрооборудования в таком исполнении допустима при наличии специальных блокировок, обеспечивающих подачу напряжения только после того, как вступила в работу система вентиляции. Отработанный воздух не допускается выбрасывать во взрывоопасное помещение.

Искробезопасная электрическая цепь выполняется таким образом, чтобы электрическая разряд или ее нагрев не мог воспламенить взрывоопасную среду. Этот вид защиты обеспечивается ограничением напряжения или тока, шунтированием реактивных элементов, накапливающих энергию, гальваническую развязку между искробезопасными цепями. Допустимая нагрузка на полупроводниковые приборы снижается на 1/3 относительно номинальной.

Кварцевое заполнение оболочки создает защитный слой вокруг токоведущих частей в виде сухого кварцевого песка. Этот вид взрывозащиты применяется для электрооборудования, не имеющего подвижных и нормально искрящихся частей.

Масляное заполнение оболочки – все искрящие и неискрящие токоведущие части помещены в трансформаторное масло. Данный вид взрывозащиты применяется только для стационарно устанавливаемого оборудования: аппаратуры управления, пусковых реостатов и т. п. Для переносного или передвижного оборудования применять его запрещается.

Специальный вид взрывозащиты обеспечивается заключением электрических частей в герметичную оболочку, например, с использованием эпоксидного компаунда.

Защита вида (е) состоит в том, что в электрооборудовании не имеющем нормально искрящихся частей принят ряд мер препятствующих опасному нагреву, возникновению электрического искрения и дуг.

Плотность тока в контактных соединениях ограничивается до 2,5 А/мм 2 , устанавливается более низкая допустимая температура обмоток.

) часто работают в атмосфере, имеющей некоторую концентрацию горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей. Для того, чтобы процессы и явления возникающие при работе этих приборов, как то искрение контактов, сильный нагрев элементов конструкции и т.п, не стали причиной воспламенения этих паров или даже взрыва, данные приборы должны обладать соответствующей степенью взрывозащищенности. Требования к взрывозащищенности оборудования устанавливаются ГОСТ Р.51330.0-99 (МЭК 60079-0-98).

Взрывозащищенное электрооборудование подразделяют на две основные группы:

I группа - рудничное взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт, рудников и в их наземных строениях, опасных по рудничному газу и/или горючей пыли.

II группа - взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки, предназначенное для потенциально взрывоопасных сред, кроме подземных выработок шахт и рудников и их наземных строений, опасных по рудничному газу и/или пыли. Это основная группа взрывозащищенности оборудования общепромышленного применения.

Требования к взрывозащищенности приборов отражаются на их конструктивном исполнении: материале защитной оболочки (корпуса прибора), конструкции кабельных вводов, крепежных элементов, уплотнительных элементов и блокировок. Маркировка взрывозащищенности прибора наноситься в удобном для считывания месте корпуса, она должна быть долговечна и устойчива к химической коррозии.

Условное обозначение взрывозащиты прибора состоит из шести пунктов.

Первый пункт условного обозначения определяет уровень взрывозащиты прибора:

Для I группы взрывозащищенного электрооборудования

Для II группы взрывозащищенного электрооборудования

Второй пункт обозначения это знак Ех, указывающий, что электрооборудование соответствует стандартам взрывозащиты.

Третий пункт обозначения описывает вид взрывозащиты:

	Масляное заполнение оболочки
	Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением
	Кварцевое заполнение оболочки
	Взрывонепроницаемая оболочка
	Защита вида "е"



	Герметизация компаундом
	Защита вида "n"
	Специальный вид взрывозащиты

После указания основного вида защиты может быть указан дополнительный вид защиты прибора.

Четвертым пунктом идет обозначение группы электрооборудования:

I - для электрооборудования, предназначенного для подземных выработок шахт и рудников и их наземных строений, опасных по рудничному газу или пыли;

II или IIA, или IIB или IIC - для электрооборудования внутренней и наружной установки, предназначенного для применения в местах с потенциально взрывоопасной газовой средой, кроме шахт и их наземных строений, опасных по рудничному газу.

Буквы А, В, С должны использоваться для обозначения подгрупп электрооборудования, при использовании видов защиты "d" и "i".

Пятый пункт обозначения определяет максимальную допустимую температуру поверхности прибора (температурный класс), относящегося ко II группе взрывозащищенности.

Шестым пунктом является дополнительная маркировка, которая может быть нанесена при необходимости:

Х (или предупредительная надпись) - для обеспечения безопасности при эксплуатации прибора необходимы специальные условия.

U - данное устройство является компонентом Ex-оборудования.

Более подробную информацию об обеспечении взрывобезопасности и применении взрывобезопасного оборудования можно найти .

Дополнительную информацию вы можете найти в разделе .

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.)