Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Объекты нефтяной и газовой промышленности arrow РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ  
21.01.2018
    
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Управление энергетики ОАО «Газпром»
Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина
Кафедра Теоретической электротехники и электрификации нефтяной и газовой промышленности

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ

ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

02.06.01.170.03

(Выпуск 1)

Москва 1999 г.

Управление энергетики ОАО "Газпром"

"Утверждаю"

Начальник Управления

энергетики ОАО «Газпром»

ШВАРЦ. Г.Р.

Содержание:

 TOC o "1-3" h z Введение

Часть 1 Область распространения. Основные нормативные документы, касающиеся электроустановок во взрывоопасных зонах

Часть 2 Взрывоопасная среда. Классификация горючих веществ. Термины и определения.

Часть 3 Классификация взрывоопасных смесей.

Часть 4 Классификация взрывоопасных зон.

Часть 5 Классификация и маркировка взрывозащищенного электрооборудования

Часть 6 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP) по ГОСТ 14254 (МЭК 529) и EN60529

Часть 7 Классификация и система кодирования электрооборудования и зависимости от условий эксплуатации и климатических внешних воздействующих факторов (ВВФ)

Часть 8 Электрооборудование для применения во взрывоопасных зонах

Приложение 1 (справочное) к разделу 121

Приложение 2 (справочное) к разделу 122

Приложение 3 (справочное) к разделу 122

Приложение 4 (справочное) к разделу 123

Приложение 5 (справочное) к разделу 124

Введение

Производства, связанные с добычей, транспортом, переработкой и хранением газа и нефти, а также продуктов их переработки, в высшей степени взрывоопасны. Поэтому вопросы по устройству установок в них, безопасных с точки зрения воспламенения окружающей взрывоопасной среды, весьма актуальны.

Нормы и правила в данной области обычно даются в виде сжатых общих требований или указаний. По этой причине в большинстве стран в дополнение к нормативным документам выпускаются пособия, рекомендации (например, EX-RL в Германии или "Рекомендуемая Практика Американского Института Нефти - API RP" в США), не являющиеся по сути нормами, но дающие разъяснения и дополнения к ним.

Настоящие рекомендации (далее рекомендации) преследуют ту же цель - ознакомить широкий круг специалистов-электриков с основными положениями отечественных и зарубежных Норм и Правил, а так же дать апробированные на практике решения по проектированию, монтажу и эксплуатации электроустановок во взрывоопасных зонах указанных выше производств.

Рекомендации также не являются нормативным документом, но они базируются на действующих на данный момент нормах и правилах, а также на многолетнем опыте эксплуатации, что дает возможность применять их, не нарушая требований нормативных документов.

Рекомендации в рамках области их распространения применимы и во всех других отраслях промышленности, где электроустановки размещаются во взрывоопасных зонах.

Рекомендации 02.06.01.170.03 являются первым выпуском из серии, которая должна охватить все аспекты, связанные с устройством электроустановок во взрывоопасных зонах. По мере изменения нормативных требований, как данный выпуск, так и все последующие будут обновляться и дополняться.

Авторы рекомендаций: инженер А.В. Леонов, АОО "ГИПРОтрубопровод"

Начальник Управления энергетики ОАО «Газпром», к.т.н. Г.Р. Шварц

д.т.н., проф. М.С. Ершов, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина

к.т.н., проф. С.Г. Моисеев, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина

Часть 1
Область распространения. Основные нормативные документы, касающиеся электроустановок во взрывоопасных зонах

11. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

111. Горение и взрыв возможны только при наличии трех факторов: горючего вещества, окислителя, которые в смеси с горючим веществом в определенной концентрации - между нижним (НПВ) и верхним (ВПВ) пределами взрыва - образуют горючую или взрывоопасную смесь (среду), и источника зажигания.

Наглядно это можно было показать на примере «огненного» треугольника, представленного на рис.1

Рис. 1

Отсутствие хотя бы одной из сторон треугольника делают горение или взрыв невозможным.

112. Одним из важнейших аспектов любых нормативных документов, так же как и настоящих рекомендаций, являются границы, в которых они действуют или область их распространения.

В рассматриваемой области – это четкое определение спектра горючих веществ, окислителя, источника воспламенения (или зажигания), а также места размещения электроустановки (или электрооборудования, как части и ее).

113. Настоящие рекомендации, также как и международные стандарты и рекомендации распространяются на электроустановки, размещаемые в зданиях и сооружениях, в помещениях, под навесом и на открытом воздухе, в том числе внутри технологического оборудования и трубопроводов (в отступлении от 7.3.1. ПУЭ), где применяются, перерабатываются или складируются горючие вещества, отнесённые к взрывоопасным (см. раздел 3).

При этом, в качестве окислителя рассматривается только кислород воздуха, а в качестве источника зажигания – только электрооборудование, т.е. опасные нагревы его поверхностей, искры и дуги, образующиеся как при его нормальной работе, так и в результате различных неисправностей.

114. Настоящие рекомендации не распространяются на:

- электроустановки рудников и шахт, опасных по рудничному газу метану и угольной пыли, а так же на предприятия, взрывоопасность которых является средствами применения, производства или храпения взрывчатых веществ;

- на другие окислители, за исключением кислорода воздуха (указание в п. 7.1.18 ПУЭ на какие-либо другие окислители является ошибочными и автоматически перенесено из НПБ 105 и НПБ 107) - взрывозащищенное электрооборудование испытывается и обеспечивает взрывобезопасность только в средах, где перемешиваются горючие вещества с воздухом;

- на любые другие источники воспламенения, не связанные с электроустановками.

12. ОСНОВНЫЕ НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Нормативные документы по электроустановкам во взрывоопасных зонах, базируясь на общих правилах изготовления электрооборудования и проектирования, монтажа и эксплуатации электроустановок, устанавливают дополнительные к ним требования, направленные на снижение до допустимого уровня вероятность того, что электроустановка может стать источником воспламенения окружающей взрывоопасной среды.

Развитие торгово-экономических связей в различных областях электротехники потребовало унификации национальных Норм и Правил различных стран для обеспечения адекватной безопасности. С этой целью были созданы Международная Электротехническая Комиссия, а в странах ЕЭС - Европейский Комитет по Стандартизации в области Электротехники. Широкое применение в нашей стране импортного взрывозащищенного электрооборудования, как единичного, так и в составе комплексных электроустановок, требует для обеспечения взрывобезопасностп сравнительного анализа, по крайней мере, основных Положений Международных и Российских Норм и Правил в данной области.

121. ПУБЛИКАЦИИ МЕЖДУНАРОДНОЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЙ КОМИССИИ (МЭК - 1ЕС)

121.1. Международная Электротехническая Комиссии (МЭК), членом которой является и Россия, занимается разработкой единых и согласованных рекомендаций в области электротехники.

Технические проблемы рассматриваются в технических комитетах (ТК) МЭК.

Для выполнения этой работы все страны - члены МЭК - могут направлять в ТК своих экспертов.

Предложения, с которыми выступают те или иные члены МЭК, передаются на обсуждение соответствующего ТК и после всестороннего обсуждения ставятся на голосование, а по истечении шестимесячного срока (в случае их принятия за это время большинством членов) публикуются в качестве рекомендаций МЭК.

121.2. Публикации МЭК не являются нормативными документами и не претендуют эту роль. При росте числа стран, участвующих в их разработке, приходится идти на компромиссы, неизбежным следствием которых, в конечном итоге, является снижение требований к безопасности и многие проблемы, по которым страны - члены МЭК не могли прийти к согласованному мнению, оказались просто обойденными рекомендациями этой организации.

Перечень публикаций МЭК по электроустановкам во взрывоопасных зонах приведен в Приложении 1.

122. ЕВРОПЕЙСКИЕ НОРМЫ - СТАНДАРТЫ CENELEC

122.1. Для стран, входящих в Европейское Экономическое Сообщество (ЕЭС), разработкой единых согласованных норм занимается Европейский Комитет по стандартизации в области электротехники (CENELEC).

Европейские: нормы и стандарты CENELEC разработаны на базе национальных норм стран-членов ЕЭС и рекомендаций МЭК, но в отличии от рекомендаций МЭК, являются тщательно проработанными нормативными документами.

В 1977 г. Европейские Нормы были приняты в качестве национальных норм во всех странах-членах ЕЭС.

122.2. Перечень европейских норм по конструированию, испытанию и маркировке взрывозащищенного электрооборудования для взрывоопасной газовой среды (кроме шахт) приведен в Приложении 2, а обозначение этих норм, принятое в каждой из стран ЕЭС, дано в Приложении 3.

123. НОРМАТИВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ДОКУМЕНТЫ США

123.1. В то время как на базе рекомендаций МЭК и Европейских Норм происходит сближение национальных норм большинства стран, процесс этот. по крайней мере в области электроустановок во взрывоопасных зонах, практически не затронул норм США, хотя они также являются членом МЭК.

Нормы и Правила США (а также Канады и Мексики) в части классификации взрывоопасных зон и взрывоопасных смесей, подходам к конструкции и маркировке взрывозащищенного электрооборудования, выполнения электрических сетей во взрывоопасных зонах и т.п., стоят в мире особняком.

123.2. Поскольку электрооборудование США имеется в эксплуатации и в нашей стране, а при развитии торгово-экономических связей видимо оно будет поступать и в дальнейшем, знание, по крайней мере, основных положений норм США, представляет определенный практический интерес.

Основные нормы и рекомендуемые практики США по электроустановкам во взрывоопасных зонах приведены в Приложении 4.

124. НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ РФ

Перечень основных действующих нормативных документов Российской Федерации, имеющих отношение к электроустановкам во взрывоопасных зонах, приведены в Приложении 5.

124.1. СИСТЕМА СТАНДАРТОВ "ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ И РУДНИЧНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ"

124.1.1. Данная система стандартов разработана на базе соответствующих публикаций МЭК взамен ранее действовавших ПИВЭ и ПИВРЭ.

124.1.2. Входящие в систему стандарты являются тщательно проработанными нормативными документами, определяющими требования к конструкции взрывозащищенного электрооборудования, методам его испытаний, классификации, маркировке и сертификации.

124.2. КОМПЛЕКС СТАНДАРТОВ "ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ЗДАНИЙ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ"

124.2.1. Этот комплекс стандартов является практически дословным переводом соответствующих частей и разделов публикации МЭК 364 "Электрические установки зданий" и публикации МЭК 449 "Диапазоны напряжения электрических установок зданий".

Отдельные стандарты, входящие и этот комплекс, вводились в действие в качестве Государственных стандартов РФ в период с 01.01.1995 г. по 01.01.1997 г.

124.2.2. Требования входящих в комплекс стандартов распространяются на электроустановки до 1кВ переменного тока:

- жилых и общественных зданий;

- производственных зданий;

- сельскохозяйственных строений;

- жилых автофургонов и стоянок для них;

- стройплощадок, зрелищных сооружений, ярмарок и др. временных сооружений.

Несмотря на название "Электроустановки зданий", требования стандартов распространяются и на электроустановки, размещаемые в зданиях и сооружениях, в том числе, и в наружных установках.

124.2.3. Комплекс стандартов не распространяется на: электроустановки шахт, электрифицированного транспорта летательных аппаратов, судов, а также электроустановки, расположенные в металлических резервуарах под водой и под землёй, в открытых карьерах, а также на электроустановки уличного освещения.

124.2.4. Фактически комплекс стандартов в рамках области распространения является сводом правил устройства электроустановок.

124.2.5. Введение комплекса стандартов преследовало следующие цели:

- так как требования комплекса стандартов "жестче" требований действующих ПУЭ, и их реализация должна обеспечить большую безопасность при устройстве и эксплуатации электроустановок;

- унификацию отечественных и международных норм и правил.

124.2.6. Однако введение в действие данного комплекса стандартов в качестве основного нормативного документа (статус ГОСТа выше, чем у ПУЭ) без переработки ПУЭ имеет и негативные стороны:

- публикации МЭК являются всего лишь рекомендациями (см. раздел 121.) и без тщательной доработки не могут претендовать на роль полноценного нормативного документа;

- одновременное действие двух нормативных документов – комплекса стандартов и ПУЭ с взаимоисключающими требованиями совершенно недопустимо.

На основании этого Главгосэнергонадзор Российской Федерации дал разъяснение о том, что данный комплекс стандартов относится к стандартам не прямого действия, и требования их будут реализоваться путем внедрения в ПУЭ.

124.3. ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (ПУЭ)

124.3.1. В 1998 г. в Российской Федерации введено в действие шестое издание ПУЭ, переработанное и дополненное изменениями, которое заменило ПУЭ-85.

За исключением изменений, внесенных в главу 71. в 1994 г., касающихся необходимости применения отдельного защитного проводника в цепях розеток и электрооборудования класса I по защите от поражения электрическим током, последнее издание ПУЭ практически полностью повторило ПУЭ-85.

124.3.2. В настоящее время (на момент подготовки данных рекомендации (март - июнь 1999 г.) ведется работа над новой редакцией ПУЭ седьмого издания, базой для которого должны являться соответствующие публикации МЭК.

124.4. ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ (ПЭЭП)

В 1997г. вышла новая редакция 5-го издания ПЭЭП (1992г.) с изменениями и дополнениями в соответствии с информационными письмами Главгосэнергонадзора России от 30 09.93 г. №42-6/8-ЭТ и от 14.11.94 г. № 42-6/34-Э.

Часть 2
Взрывоопасная среда. Классификация горючих веществ. Термины и определения.

21. ГОРЕНИЕ, ТЛЕНИЕ, ВЗРЫВ

211. Горение – сложная химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением тепла (экзотермическая реакция) и света.

212. Горение без свечения, обычно опознаваемое, как правило, по появлению дыма, называется тлением.

213. Термином "Взрыв" принято обозначать внезапное изменение (окисление) состояния вещества (материала), сопровождающееся выделением тепла и резким повышением давления вследствие расширения газов.

22. ГРУППЫ ГОРЮЧЕСТИ ВЕЩЕСТВ (МАТЕРИАЛОВ)

221. ОЕЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В зависимости от реакции вещества (материала) на воздействие огня или высокой температуры они подразделяются на негорючие, трудно горючие и горючие.

222. Негорючее вещество, под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняется, не тлеет и не обугливается.

223. Трудно горючее вещество под воздействием огня или высокой температуры воспламеняется, тлеет или обугливается и продолжает гореть, тлеть или обугливаться при наличии источники зажигания; после удаления источника зажигания горение или тление прекращается.

224. Горючее вещество под воздействием огня или высокой температуры воспламеняется, тлеет или обугливается и продолжает гореть, тлеть или обугливаться после удаления источника зажигания.

225. В рамках настоящих рекомендаций в качестве горючих веществ рассматриваются горючие газы, жидкости и пыли, которые производятся, перерабатываются, хранятся или используются каким-то другим образом.

226. Смесь с воздухом горючих веществ в определенной концентрации образуют горючую или взрывоопасную среду, а источник зажигании (в нашем случае только электрооборудование), нагревая эту среду, обеспечивает температурные условия для возникновения горении или взрыва.

23. ВЗРЫВООПАСНАЯ СМЕСЬ. ВЗРЫВООПАСНАЯ СРЕДА

230. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

Горючие вещества подразделяются на:

- взрывоопасные;

- пожароопасные.

Первые в смеси с воздухом в определенной пропорции способны взрываться от источника зажигания (они рассматриваются в главе 7.3. ПУЭ и в настоящих рекомендациях), вторые могут только гореть без взрыва (рассматриваются в главе 7.4. ПУЭ).

231. Смесь с воздухом горючею газа, паров и тумана горючей жидкости, а также горючей пыли, способной взрываться при возникновении источника зажигания (или у которой при ее зажигании горение распространяется на весь объем несгоревшей смеси) называется взрывоопасной смесью или взрывоопасной средой.

Термин "Взрывоопасная смесь" обычно употребляется для смесей горючих веществ с воздухом при их классификации или при испытаниях электроо6орудованнем на взрывозащищенность, а термин "Взрывоопасная среда" - для характеристики пространства, окружающего электроустановку в эксплуатации.

232. Горючие газы, пары и туман горючей жидкости (отнесенные к взрывоопасным см. п.п.261, 274) в смеси с воздухом образуют газовую взрывоопасную среду.

233. Взрывоопасные пыли в смеси с воздухом образуют среду взрывоопасную по пыли.

24. КОНЦЕНТРАЦИОННЫЕ ПРЕДЕЛЫ ВЗРЫВАЕМОСТИ

241. Образование взрывоопасной среды возможно только в пределах определенных концентраций взрывоопасных веществ в воздухе.

242. Нижний предел взрываемости - НПВ (ранее называвшийся нижним концентрационным пределом воспламенения - НКПВ) - это минимальное содержание (концентрация) взрывоопасных веществ в воздухе, ниже которого взрыв не произойдет даже при возникновении источника зажигания.

Это объясняется тем, что большее количество тепла, выделившегося в результате окисления, идет на подогрев находящегося в избытке окислителя (кислорода воздуха), т.е. идет не на самоподогрев горючего, а рассеивается в окружающую среду.

243. Верхний предел взрываемости - ВПВ (ранее называвшийся верхним концентрационным пределом воспламенения - ВКПВ) - это максимальное содержание (концентрация) взрывоопасных веществ в воздухе, выше которой взрыва не произойдет даже при возникновении источника зажигания, т.к. переизбыток горючего и недостаток окислителя делают реакцию невозможной.

244. Хотя смеси с концентрацией в них горючих веществ выше ВПВ и не образуют взрывоопасной среды, необходимо считаться с их опасностью, так как до достижения своего верхнего предела концентрация должна пройти через весь диапазон взрывоопасности.

Примечание: Горючий туман – это капли горючей жидкости, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе.

25. САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ И ТЛЕНИЕ

250. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Скорость экзотермической реакции окисления зависит от температуры нагрева смеси горючего вещества с воздухом.

При не очень высокой температуре, а, следовательно, при малой скорости реакции, выделившееся тепло рассеивается в окружающую среду и поэтому самонагревания смеси не происходит.

При нагреве смеси до более высокой температуры скорость реакции значительно увеличивается, т.к. не все выделившееся тепло успевает отводиться в окружающую среду и начинается самонагревание смеси. В результате самонагревания смесь, уже без внешнего источника тепла, нагревается до возникновения устойчивых процессов пламенного горения или тления (для тлеющей пыли), которые могут распространяться по смеси до полного ее выгорания.

251. Та минимальная температура горючего вещества, при которой в условиях специальных испытаний происходит резкое увеличение скорости экзотермической реакции, заканчивающееся возникновением пламенного горения или тления называются соответственно температурой самовоспламенения или температурой тления.

252. При распространении горения тепло, выделившееся в результате реакции, расходуется на нагрев "свежей" смеси, инициируя в ней горение, а частично - теряется в окружающем пространстве.

Если по какой-либо причине потери тепла превысят тепловыделения, то произойдет прогрессивное снижение температуры и распространение горения прекратится.

253. От момента достижения смесью температуры самовоспламенения до возникновения пламенного горения или тления имеется промежуток времени, называемый временем инициации или временем зарождении ядра пламени.

Если в этот промежуток времени температура источника нагрева (зажигания) смеси снизится ниже температуры самовоспламенения или тления, то воспламенение или тление не возникнут.

26. ГОРЮЧИЕ ГАЗЫ

261. Горючие газы относятся к взрывоопасным газам при любой температуре окружающей среды.

262. В зависимости от относительной плотности (относительная плотность газа или пара - это отношение объемной массы газа или пара к объемной массе воздуха при том же давлении и при той же температуре равная 1.0 для воздуха) горючие газы подразделяются на легкие (0,8 и менее) и тяжелые (свыше 0,8).

263. Горючий газ, который при температуре окружающей среды ниже 20°С или при давлении выше 100кПа (или при совместном действии обоих этих условий) обращается в жидкость, называется сжиженным газом.

Установки со сжиженными газами в требованиях главы 7.3 ПУЭ приравнены к установки с тяжелыми газами.

27. ГОРЮЧИЕ ЖИДКОСТИ

271. Горючие жидкости в Российской Федерации в зависимости от температуры вспышки паров подразделяются на легковоспламеняющиеся и горючие.

272. Легковоспламеняющаяся жидкость (сокращенно - ЛВЖ) – это горючая жидкость, способная воспламеняться от кратковременного (до 30сек.) воздействия источника зажигания с низкой энергией (например, пламя спички, искра, тлеющая сигарета и т.п.) и имеющая температуру вспышки не более 61°С при испытании в закрытом тигле или 66°С. - в открытом тигле.

273. Горючая жидкость (сокращенно - ГЖ) - это жидкость, способная возгораться от источника зажигания, самостоятельно гореть после его удаления и имеющая температуру вспышки при испытании в закрытом тигле более 61°С, в открытом тигле - более 66°С.

274. К взрывоопасным, т.е. способным образовывать газовую взрывоопасную среду, относятся ЛВЖ, а также ГЖ, нагретые в условиях эксплуатации до и выше температуры вспышки (так называемые - перегретые ГЖ)

ГЖ, нагретые ниже температуры вспышки, относятся к пожароопасным.

275. Температурой вспышки называется самая низкая температура ГЖ при которой в условиях специальных испытаний над ее поверхностью образуются пары, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их (паров) образования еще недостаточна для устойчивого горения.

Концентрация паров в воздухе при этой температуре находится на уровне НПВ.

При дальнейшем нагревании жидкости увеличивается скорость парообразования (и концентрация) и при определенной температуре достигает такой величины, что один раз подожженная смесь продолжает гореть и после удаления источника зажигания.

276. Наименьшая температура ГЖ. при которой она в условиях специальных испытаний выделяет пары с такой скоростью, что после их зажигания возникает устойчивое горение. называется температурой воспламенения.

Температура воспламенения выше температуры вспышки приблизительно на 1-5°C для ЛВЖ и на 30-35°С для ГЖ..

277. Взрывоопасная газовая среда не образуется, если температура вспышки значительно превышает максимально возможную температуру жидкости в условиях эксплуатации.

Однако, в некоторых случаях горючая жидкость образуется в виде тумана, который при температуре меньше, чем температура вспышки может образовать газовую взрывоопасную среду.

278. По причинам, указанным в п. 123.2, представляет практический интерес сравнительная классификация ГЖ по ПУЭ-98 и стандартам NFPA (США), приведенная ниже в табл. 2.1.

Таблица 2.1.

ПУЭ-98

NFPA (США)

Термин

Температура вспышки °С

Термин

Класс

Температура вспышки/ Температура кипения, °С

Р. кПа при 37,8 °С

ЛЖВ

61 н

менее

Огнеопасная Жидкость

I

IА

до 22,8/до 37,8

менее 276

IB

22,8/37,8 и более

IС

от 22,8 до 37,8/-

ГЖ

более

61

Горючая Жидкость

II

от 37,8 до 60/-

-

III

IIIA

от 60 до 93/-

IIIВ

От 93 и...

28. ГОРЮЧИЕ ПЫЛИ, ВОЛОКНА И ПУХ

281. По принятой и нашей стране практике к пыли относят твердые частицы размером менее 850мкм.

Горючая пыль, с НПВ не превышающем 65г/м3 относится к взрывоопасной; такая пыль в смеси с воздухом (во взвешенном или осевшем состоянии) в концентрациях между НПВ и ВПВ образует взрывоопасную среду.

Горючая пыль с НПВ более 65 г/м3 относится к пожароопасной.

283. По международным и национальным нормам ряда зарубежных стран к взрывоопасной пыли относят частицы твердых горючих веществ размером менее 200мкм. с НПВ от 20г/м3 до 70г/м3.

284. В ПУЭ-98 (главы 7.3 и 7.4), НПБ 105 и НПБ 107 горючие волокна могут относиться и к взрывоопасным, и к пожароопасным, однако никаких критериев разделения, а также концентрационных и температурных их характеристик в этих документах не приводится.

Единственным из известных нормативных документов, где горючие волокна и пух выделены в отдельную самостоятельную группу, являются стандарты и коды стран Северной Америки: США, Канады и Мексики.

Часть 3
Классификация взрывоопасных смесей.

30. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

301. В современных производствах используются разнообразные горючие вещества, которые в смеси с воздухом могут образовывать взрывоопасные смеси.

Несмотря на различие их физико-химических свойств, они могут быть объединены в группы с общими показателями взрывоопасности, т.е. классифицированы.

Это позволяет решить вопросы унификации и классификации различных производств по степени взрывоопасности, в зависимости от использования в них тех или иных горючих веществ.

В свою очередь это дает возможность максимально унифицировать конструкции взрывозащищенного электрооборудования, методы испытаний и сделать общими принципы маркировки, а также значительно упростить его изготовление и эксплуатацию.

302. В Российской Федерации классифицированы только смеси газов и паров ЛВЖ с воздухом (газовые смеси), а смеси взрывоопасных пыли, волокон и пуха - не классифицированы.

Международные нормы и национальные нормы ряда стран классифицируют горючие пыли, a NEC США, кроме того, также и волокна из них, выделяя их в отдельный класс - класс III.

31. КЛАССИФИКАЦИЯ ГАЗОВЫХ ВЗРЫВООПАСНЫХ СМЕСЕЙ.

310. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Среди множества национальных классификаций следует в первую очередь выделить две:

- классификацию, базирующуюся на публикациях МЭК 79-1А, 79-4 и принятую в большинстве стран, в том числе и в пашей стране (по ГОСТ 12.1.011);

- классификацию по NEC 500 США, принятую также в Канаде и Мексике.

311. ТЕРМИНЫ

311.1. БЭМЗ – это максимальный зазор между фланцами испытательной оболочки, через которую не проходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации горючей смеси в воздухе.

311.2. MTВ - это соотношение между минимальным потоком воспламенения испытуемого газа или пара и минимальным потоком воспламенения метана.

312. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ГОСТ 12.1.011 (МЭК 79-1А; 79-4)

312.1. Взрывоопасные смеси с воздухом горючих газов и паров ЛВЖ подразделяются на:

- категории взрывоопасности в зависимости от величин БЭМЗ и MTB;

- группы в зависимости от величины температуры самовоспламенения.

312.2. Взрывоопасные газовые смеси подразделяются на две категории:

I - метан на подземных горных работах;

II - газы и пары за исключением метана на подземных горных работах.

Аналогично подразделению смесей по категориям и взрывозащищенное электрооборудование разделено на две группы;

- электрооборудование группы I предназначено для работы в рудниках и шахтах опасных по рудничному газу - метанунастоящих рекомендациях не рассматривается),

- электрооборудование группы II, предназначенное для работы в производствах кроме рудников и шахт.

312.3. В зависимости от БЭМЗ и МТВ смеси категории II подразделяются согласно табл. 3.1 на категории взрывоопасности.

Таблица 3.1

Категории

Величина БЭМЗ, мм.

Величина МТВ

IIА

0,9 и более

более 0,8

IIВ

Свыше 0,5, но менее 0,9

от 0,45 до 0,8 вкл.

IIС

0,5 и менее

менее 0,45

Аналогично подразделению смесей категории II, подразделяется на подгруппы и взрывозащищенное электрооборудование группы II, при этом такое подразделение делается только для электрооборудования с видами взрывозащиты (или имеющее в своей конструкции элементы с этими видами взрывозащиты):

"Взрывонепроницаемая оболочка - "d",

"Искробезопасная электрическая цепь - "i",

"Защита вида "и" (только в исполнении "nС").

312.4. Газовые взрывоопасные смеси в зависимости от температуры самовоспламенения подразделяются на группы, приведены в таблице 3.2.

Таблица 3 2.

Группы взрывоопасных смесей

Температура самовоспламенения, "С

TI

Выше 450

Т2

Выше 300 до 450 включительно

ТЗ

Выше 200 до 350 включительно

Т4

Выше 135 до 200 включительно

Т5

Выше 100 до 135 включительно

Т6

Выше 85 до 100 включительно

Аналогично (по нижнему температурному пределу) подразделяется на температурные классы и электрооборудование группы II.

Смысл такого подразделение состоит в том, чтобы выбрать такое электрооборудование, нагретые поверхности которого не привели бы к самовоспламенению окружающей взрывоопасной среды.

313.            КЛАССИФИКАЦИЯ ПО NEC500 США

313.1. Взрывоопасные смеси, исходя из условий испытаний и эксплуатации электрооборудования в средах, содержащих эти смеси, подразделяются на следующие группы сред:

- Группа А - среда, содержащая ацетилен;

- Группа В - среда, содержащая водород или газы и пары с равной степенью опасности;

- Группа С - среда, содержащая пары этилового эфира, этилена или циклопропана;

- Группа D - среда, содержащая пары газоллиногексана, керосина, бензина, бутана, пропана, спирта, ацетона, бензола, сырой нефти, растворителей, лаков или природный газ.

314. СООТВЕТСТВИЕ КЛАССИФИКАЦИЙ ВЗРЫВООПАСНЫХ СМЕСЕЙ

314.1. Примерное соответствие классификаций взрывоопасных газовых смесей приведено в таблице 3.3

Таблица 3.3.

Категория взрывоопасности по ГОСТ 12.1.011 и МЭК 79-1А, 79-4

Группа среды по NEC502 США

IIA

D

IIB

IIC

С

В

А

32. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗРЫВООПАСНОЙ ПЫЛИ

321. Как уже отмечалось выше, в нормативных документах Российской Федерации взрывоопасные пыли не классифицированы, т.е. они не подразделены на группы по каким-либо показателям опасности. Табл. 7.3.4. ПУЭ дает только следующие параметры:

- для взвешенной пыли - НПВ и температуру воспламенения;

- для осевшей пыли - температуру тления (для тлеющей пыли), температуру воспламенения и температуру самовоспламенения.

322. Международные нормы и нормы Северной Америки (например, NEC 500-3 США) подразделяют взрывоопасные пыли на три группы в зависимости от величины удельного сопротивления.

Сравнительная классификация приведена в таблице 3.4

Таблица 3.4

МЭК 1241-1-1

NEC 500-3 (США)

Характеристика пыли

Характеристика пыли

Группы

Пыль магния, алюминия или металлическая пыль с удельным сопротивлением R<I05Oм×см

Взрывоопасная металлическая пыль, независимо от удельного сопротивления или другая взрывоопасная пыль с аналогичными опасными характеристиками R<102Oм×см

Е

Угольная пыль

Пыль сажи, древесного угля или кокса с удельным сопротивлением 108³R>102Oм×см

F

Взрывоопасная пыль с удельным сопротивлением R>105 Ом×см

Взрывоопасная пыль с удельным сопротивлением

R>108 Ом×см

G

Часть 4
Классификация взрывоопасных зон.

41. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

411. Там, где взрывоопасные вещества перерабатываются, производятся, хранятся или используются каким-либо другим образом, электроустановки могут быть правильно устроены только и том случае, если четко установлены зоны (участки) возможного образования взрывоопасной среды, выполнена классификация их по степени опасности и определены их границы.

Рекомендации (в пределах области распространения) применимы во всех отраслях промышленности, где может существовать опасность образования взрывоопасной среды при нормальных атмосферных условиях.

Классификация взрывоопасных зон по степени опасности в рамках электротехнических норм и правил предназначена только для устройства электроустановок для безопасной (с точки зрения воспламенения окружающей среды) эксплуатации в этих зонах.

Такая классификация не распространяется на любые установки, где отсутствует и (или) не предполагается применение электрооборудования (стационарного, передвижного или переносного); такие установки должны классифицироваться по другим нормативным документам, а возможно и по другим принципам.

Также неправомерно ставить знак равенства между классом взрывоопасной зоны и категорией производства по НПБ 105 и НПБ 107.

При классификации зон не должны учитываться "аварии катастрофических размеров", выходящие за рамки представлений о ненормальной работе (например, разрыв технологической емкости пли трубопровода).

Примечания:

1. В контексте рассматриваемых в рекомендациях Норм и Правил под "зоной" или "участком" понимается трехмерное пространство.

2. В нормальные атмосферные условия входят колебания, которые не превышают и не могут быть ниже эталонного значения 101,3кПа (1013Мбар), при 20°С и условии, что эти колебания оказывают пренебрежительно малое влияние на взрывоопасные свойства горючих веществ.

3. Под термином "нормальная работа" понимается ситуация, когда установка работает согласно своим расчетным параметрам. Незначительные выделения горючих веществ при нормальной работе могут иметь место, (например, утечка в уплотнениях, которые смазываются перекачиваемой жидкостью).

4. Под терминами "ненормальная работа" или "неисправность" понимаются повреждения (например, такие как разрыв уплотнений насосов, фланцевых соединений, случайные приливы и т.п.), влекущие за собой ремонт и (или) остановку.

5. Цельносварной трубопровод - без фланцевых соединений и задвижек - не образует взрывоопасную зону (среду).

412. Взрывоопасной зоной называется пространство, в котором имеется или может образоваться взрывоопасная среда, в таком количестве, что могут потребоваться специальные меры предосторожности при конструировании электрооборудования, его монтаже и в эксплуатации.

413. Безопасной зоной называется пространство, в котором не предполагается образование взрывоопасной среды в таком количестве, чтобы указанные в п.4.1. специальные меры могли бы потребоваться

Примечание: Определения п.п. 412 и 413 взяты из проекта новой редакции гл.7.3. ПУЭ седьмого издания и МЭК 79-10.

414. Взрывоопасные зоны так же, как и образующая их среда, разделены на две группы:

- зоны, в которых имеется опасность появления газовой взрывоопасной среды;

- зоны, в которых имеется опасность появления среды, опасной по горючей пыли.

415. Взрывоопасные зоны разделены на классы опасности в зависимости от условий образования взрывоопасной среды частоты ее возникновения и длительности существования.

416. Размер взрывоопасной зоны - это расстояние по вертикали и горизонтали от элемента установки, из которого взрывоопасные вещества выделяются (или могут выделиться) в окружающую среду до точки, в которой смесь взрывоопасного вещества с воздухом находится в концентрации ниже НПВ.

417. Класс и размеры зоны в значительной мере зависят от наличия и отсутствия вентиляции, ее эффективности и надежности.

Так, при эффективном действии вентиляции, размеры зоны могут быть значительно уменьшены, вплоть до того, что или ими можно пренебречь, или зона из более опасной перейдет в менее опасную, или она вообще станет безопасной.

Напротив, вентиляция может быть настолько незначительной, что размер зоны может увеличиться, а в некоторых случаях зона перейдет в более опасную.

418. Помимо вентиляции к факторам, влияющим на размер зоны, относятся:

а) для любых сред:

- количество взрывоопасных веществ, выбрасываемых (выделяемых) в окружающую среду при нормальной и (или) ненормальной работе,

- скорость выброса,

- концентрации взрывоопасных веществ в выбрасываемой смеси;

- НПВ;

- давление и технологической системе;

б) только для газовой среды:

- температура кипения;

- температура вспышки паров ГЖ;

- относительная плотность горючих газов и паров ГЖ;

- температура ГЖ или ее паров.

419. Классификация взрывоопасных зон и определение их размеров требует детального рассмотрения каждого элемента технологических оборудования, который содержит горючие вещества и по этой причине может стать источником выброса.

Для того, чтобы определить причину образования взрывоопасной среды в каком-либо месте, необходимо установить, каким путем этот элемент может выбросить горючие вещества в воздух.

После определения вероятности, частоты и длительности выброса, его объёма и концентрации, эффективности вентиляции и прочих факторов, влияющих на класс и размеры опасной зоны, будет получено прочное основание для окончательного решения вопроса о классе (классах) взрывоопасной зоны и ее размерах.

4110. На предприятиях по добыче и переработке природных газов и нефти, транспорту и хранению, как их самих, так и продуктов их переработки применяются различные технологические процессы, обращается множество взрывоопасных веществ с различными свойствами.

Все эти предприятия в высшей степени взрывопожароопасны. Поэтому ошибки в классификации взрывоопасных зон, в определениях их размеров и, как следствие, выбора и размещения электроустановок, не отвечающих требованиям по обеспечению взрывобезопасности, могут привести к самым тяжелым последствиям.

4111. Анализ п.п. 415-4110 позволяет сделать следующие выводы:

а) ответственными за классификацию взрывоопасных зон и определение их размеров являются квалифицированные специалисты по технологии, вентиляции и техники безопасности (в том числе, пожарной), основываясь при этом на расчетах, натурных замерах НПВ, опыта эксплуатации аналогичных установок. Для характерных производств классы взрывоопасных зон и их размеры, категории и группы взрывоопасных смесей характерных производств, должны сдерживаться в нормах технологического проектирования или в отраслевых перечнях производств по взрывоопасности, а не в ПУЭ. Приведенный в ПУЭ принцип определения размеров зон абсолютно не отвечает требованиям по обеспечению взрывобезопасности. Так, размеры зон внутри помещений (да и их классы) определяются на основании не действующих ныне СН 163-74 (последовательно заменены на OHTП 24-86, а в настоящее время на НПБ 105-96), предназначенных совершенно для других целей, а размеры зон в наружных установок вне зависимости от сказанного в п.п. 417-419 унифицированы до "магических величин" - 0,5 м; 3,0 м, 5,0 м, 8,0 м и 20 м;

б) ответственным за выбор и устройство электроустановок, безопасных в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды (включая обеспечение требуемой надежности электроснабжения) в зонах, классифицированных согласно 421.a. - специалисты электрики;

в) ответственными за устройство систем контроля за состоянием окружающей взрывоопасной среды (датчики ПДК, газоанализаторы и т.п.) и противоаварийной автоматики - специалисты КИП и А.

4112. В зарубежной практике электротехнические нормы и правила (аналогичные гл.7.3. ПУЭ) определяют только требования к устройству электроустановок, безопасных в части же воспламенения окружающей среды в зонах того или иного класса, в части классификации зон приводятся лишь, критерии, а конкретная классификация и размеры зон для различных производств приводятся в соответствующих стандартах, руководствах, рекомендациях и т.п.

К таким документам, например, относятся:

- В Германии (где аналогом главы 7.3. ПУЭ является глава VDEO 165) - "Руководство по предотвращению опасности, обусловленной взрывоопасной средой с набором примеров. Руководство по защите от взрыва" (EX-RL);

- В США (аналогом главы 7.3. ПУЭ является глава 500NEC) - Стандарт NFPA497 "Классификация опасных участков класса I для электроустановок химической промышленности"; Рекомендуемая практика Американского Института Нефти (API RР500) для классификации зон для производств по добыче, транспорту и переработки нефти (см. приложение 4).

4113. В процессе классификации зон, в том случае, когда возникают сомнения, относить ли зону к менее или более опасной, принципиально следует руководствоваться следующим правилом - Британского стандарта по практической безопасности ("IP Model Code of safe practice"): При возникновении в том или ином особом случае относить ли пространство к зоне 2 или к зоне I (см. раздел 42) - нужно всегда прибегать к определению классификации по критериям зоны “I”.

42. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОН ДЛЯ ГАЗОВОЙ ВЗРЫВООПАСНОЙ СРЕДЫ ПО ПУБЛИКАЦИИ МЭК 79-10

421. Публикация служит руководством по классификации во взрывоопасных зонах во всех отраслях промышленности, где имеется опасность образования взрывоопасных смесей с воздухом горючих газов и паров ГЖ, с целью правильного выбора электрооборудования для эксплуатации в этих зонах.

422. Область распространения публикации адекватна приведенной в разделе 11. (исключение: зона, образованная взрывоопасной пылью).

423. Определения взрывоопасной и безопасной зоны аналогично приведенным соответственно в п. 412 и п. 413.

424. Взрывоопасные зоны в зависимости от частоты возникновения и длительности существования газовой взрывоопасной среды подразделены на три класса:

а) зона "0" - зона, в которой газовая взрывоопасная среда присутствует постоянно или в течение длительного времени;

б) зона "1" -зона, в которой газовая взрывоопасная среда может образоваться при нормальной работе;

в) зона "2" -зона, в которой газовая взрывоопасная среда не может образоваться при нормальной работе, а если и образуется, то появляется лишь кратковременно.

Основными критериями для определения класса зоны являются:

а) класс источников выброса,

б) тип вентиляции.

425. Источник выброса - это точка (пространство), откуда в окружающую атмосферу могут выделяться газ, пар, туман или жидкость, образующие газовую взрывоопасную среду.

Источники выброса подразделяются на три класса:

а) источник выброса непрерывного класса - источник, который выбрасывает или в течение длительного времени или кратковременно, но часто, например, открытая емкость с ЛВЖ;

б) источник выброса первого класса - источник, из которого может произойти периодически или время от времени выброс при нормальной работе, например, уплотнение насосов, дающих течь при нормальной работе;

и) источник выброса второго класса - источник, не дающий выброса при нормальной работе, а если и случается выброс, то редко и кратковременно (например, уплотнения насосов, которые дают течь при неисправностях, фланцевые соединения, клапан превышения давления и т.п.).

Кроме того, источник, сочетающий признаки перечисленных выше двух или трех классов, считается много классовым.

426. Вентиляция (в зависимости от ее наличия и эффективности) подразделяется следующим образом:

а) отсутствие вентиляции - вентиляция отсутствует, когда не принимается никаких мер по замене воздуха свежим воздухом;

б) естественная вентиляция - движение воздуха и его замена свежим воздухом под действием ветра или разницы температур;

и) принудительная вентиляция - движение воздуха и его замена свежим воздухом под действием искусственных средств, (например, вентиляторов) во всем объёме помещения;

г) принудительная местная вентиляция - движение воздуха и его замена свежим воздухом под действием искусственных средств (обычно вытяжка), приложенных к определенному источнику выброса или части помещения

428. Факторы, определяющие класс и размер зон приведены ниже.

Источники выброса непрерывного класса могут создать зону «0», источник первого класса – зону 1 класса; источник второго класса - зону 2.

Так как на практике почти все источники выброса являются многоклассовыми, то вокруг зоны 0 будет существовать зона 1, а вокруг зоны 1 еще более обширная зона 2. Между классом источника выброса, отсутствием или наличием вентиляции и ее эффективностью и классом и размером зоны существует непосредственная связь.

Так, при эффективном действии вентиляции, размеры зоны могут быть значительно уменьшены, вплоть до того, что или ими можно будет пренебречь и зона перейдет в более высокий класс, или она станет вообще безопасной.

Напротив, вентиляция может быть настолько неэффективной, что размеры зоны значительно возрастут или она вообще перейдет в более низкий класс.

При полном же отсутствии вентиляции источники выброса непрерывного и первого класса обусловят зону 0, а второго класса - зону 1

Другие факторы, влияющие на размер зоны, аналогичны приведенным в п.418

429. Примерная зависимость класса зоны от класса источника выброса и эффективности вентиляции приведена

- для участков в зданиях (помещениях) в табл.4.1.;

- для наружных установок в табл. 4.2.

При этом для табл. 4.1.;приняты следующие понятия:

а) уровень вентиляции;

- низкий - вентиляция не может контролировать концентрацию во время выброса и (или) не может предотвратить сохранение взрывоопасной среды после выброса;

- средний - вентиляция контролирует концентрацию, ведя ее к устойчивой ситуации;

- высокий - вентиляция уменьшается концентрацию в источнике выброса до уровня ниже НПВ;

б) надежность вентиляции:

- недостаточная - вентиляция не работает непрерывно и может отказать в течение нормальной работы установки;

- хорошая - вентиляция работает, тогда когда и установка;

- очень хорошая - вентиляция работает непрерывно и обеспечена гарантированным резервом.

Таблица 4.1.

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: