Зоны по пуэ. Классификация взрывоопасных зон по ПУЭ

С точки зрения нефтехимической отрасли, опасную область можно определить как «местоположение объекта, где при нормальных рабочих условиях вероятно присутствие в атмосфере легковоспламеняющихся газов или паров». Во всех электрических приборах, устанавливаемых в опасных областях, принимаются специальные меры, предотвращающие воспламенение окружающей воздушно-газовой смеси, которое могло бы в противном случае произойти от случайной искры или контакта с горячей поверхностью. Эти специальные меры следует рассматривать как обеспечивающие защиту только при нормальных рабочих условиях, в аварийной ситуации (такой как взрыв или детонация) от них нельзя ожидать того же уровня безопасности

В подавляющем большинстве случаев взрыв или пожар возникают в результате комбинации трех ключевых составляющих, получивших название «треугольник риска».

Для воспламенения взрывоопасного материала необходимо наличие каждой составляющей.

Горючее может присутствовать в виде газа, пара или пыли

Кислород присутствует в большинстве случаев, так как содержится в воздухе в количестве 21% по объему

Воспламенитель искры или горячие поверхности могут быть потенциальными причинами воспламенения

Если концентрация пыли, газа или пара в воздухе находится между верхним и нижним пределами воспламенения и воспламенитель имеет достаточную энергию или температуру, может произойти пожар или взрыв.

Опасные области можно рассматривать как «потенциально взрывчатые атмосферы», иными словами, как атмосферы, которые могут стать взрывчатыми из-за местных или эксплуатационных условий. Все потенциально взрывчатые атмосферы оцениваются вероятностью взрыва воздушно-газовой смеси. Другими важными факторами являются время распространения, уровень наличной вентиляции, относительная плотность газа и возможные последствия взрыва. В российской (ГОСТ Р) и европейских системах стандартизации CENELEC (и МЭК) оборудования для взрывоопасных областей эти вероятности выражаются как классификация зон или категорий смесей.

Характеристики взрывоопасных зон по ГОСТ

Вероятность присутствия взрывоопасных газов и паров

Свойства взрывоопасной среды

Зона 0

утечка взрывоопасной смеси существует постоянно или длительное время

Зона 1

утечка взрывоопасной смеси 1 степени - появляется периодически или случайно при нормальном режиме работы оборудования

Зона 2

утечка взрывоопасной смеси 2 степени - отсутствует при нормальном режиме работы оборудования, а если и возникает, то кратковременно

II A – MTB более 0,9 А

II B – MTB от 0,5 до 0,9 А

II С – MTB менее 0,4 А

Группа взрывоопасной смеси по температуре самовоспламенения

T1 выше 450° С

T2 от 300° до 450° С

T3 от 200° до 300° С

T4 от 135° до 200° С

T5 от 100° до 135° С

T6 от 85° до 100° С

Классификация опасных зон по ГОСТ Р 51330.9-99

a = 3 м от вентиляционных отверстий
b = 3 м над крышей
с = 3 м по горизонтали от танка

Зона 0 Зона 1 Зона 2

Категория взрывоопасной зоны отражает, насколько легко взрывчатая атмосфера может воспламениться от искры или дуги. Температурная классификация или Т-класс учитывает эффект воспламенения от контакта с нагретой поверхностью. Все газы и пары характеризуются своей температурой самовозгорания, до которой их надо нагреть, чтобы они самовоспламенились.

Классификация взрывоопасных зон по ПУЭ

Класс зоны	Характеристика
B-I	Зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и стакими свойствами, что они могут образовать взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы.
B-Ia	Зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальных режимах работы взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.
B-Iб	Зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальных режимах работы взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей, при этом взрывоопасные смеси отличаются высоким концентрационным пределом воспламенения и резким запахом.
B-Iг	Зоны у наружных установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, а также пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами классов В-I, В-Ia и B-Iб.
B-II	Зоны расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли и волокна, способные образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы
B-IIa	Зоны расположенные в помещениях, в которых выделение горючих пылей и волокон, способных образовать с воздухом взрывоопасные смеси, возможно только в результате аварий или неисправностей.

Классификация взрывоопасных смесей по БЭМЗ и температуре самовоспламенения в ПУЭ аналогична принятой в ГОСТ Р 51330.

Приблизительное соотношение классификации врывоопасных зон по вероятности присутствия взрывоопасных смесей по ГОСТ Р 51330 и ПУЭ

	CENELEC/IEC, ЕВРОПА	ГОСТР 51330.9-99, РОССИЯ	ПУЭ (2001), РОССИЯ
Зона 0 , в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени	Зона 0	Зона 0	В-I , В-II
Зона 1 , в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации	Зона 1	Зона 1	В-I , В-II
Зона 2 , в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время	Зона 2	Зона 2	B-Iа, B-Iб, B-Iг, B-IIa

Производственные процессы предприятий всех отраслей промышленности делят на пять категорий, которые обозначают первыми буквами русского алфавита.

Категория А - производства, связанные с применением веществ, воспламенение или взрыв которых может последовать в результате воздействия воды или кислорода воздуха, жидкостей, с температурой вспышки паров 28 °С и ниже; горючих газов, нижний предел взрываемости которых менее 10% к объему воздуха; при применении этих газов и жидкостей в количествах, которые могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси.

Категория Б - производства, связанные с применением жидкости с температурой вспышки паров 28 ... 120°С и горючих газов, нижний предел взрываемости которых более 10% к объему воздуха, применением этих газов и жидкостей в количествах, которые могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси, а также производства, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие волокна или пыль в таком количестве, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси.

Категория Г - производства, связанные с обработкой несгораемых веществ и материалов в горячем, раскаленном или расплавленном состояниях, сопровождающиеся выделением лучистого тепла, систематическим выделением искр и пламени, а также производства, связанные со сжиганием твердого, жидкого и газообразного топлива.

Наличие такой классификации устанавливает определенные требования к выполнению соответствующих инженерно-технических мероприятий по обеспечению взрыво- и пожаробезопасности предприятий, относящихся к той или иной категории, на стадии строительного проектирования, проектирования вентиляционных и отопительных систем, электрических установок и т. д.

При проектировании промышленных предприятий широкое распространение имеют блокированные здания, в помещениях которых размещают различные по пожарной опасности производства.

Нередко в одном помещении наибольшую опасность представляет лишь отдельный участок, где возможно выделение взрыво- и пожароопасных газов, паров и пылей или где находятся твердые и жидкие горючие материалы.

Строительные нормы и правила (СНиП) позволяют не учитывать пожарную опасность отдельных помещений или участков, если их площадь не превышает 10% полезной площади помещений с менее опасными производствами, но не более 200 м 2 . При этом более пожароопасное производство размещают в отдельных цехах или отделениях с обязательным устройством местной вытяжной вентиляции.

При анализе пожаро- и взрывоопасности технологического процесса производства необходимо:

а) знать, какие вещества и в каком количестве обращаются в данном производстве, каковы их пожаро- и взрывоопасные свойства;

б) установить степень пожаро- и взрывоопасности среды внутри производственных аппаратов и оборудования, учитывая при этом пожароопасные свойства веществ и режим работы аппаратов;

в) выявить причины возможного выхода горючих веществ из аппаратов и трубопроводов в производственное помещение или открытую площадку, т. е. причины повреждений и аварий и их последствия;

г) установить причины появления источников воспламенения и условия их взаимоконтакта с горючими веществами, обращающимися в технологическом процессе;

д) определить возможные причины и пути распространения начавшегося пожара по производственным устройствам.

При определении пожаро- и взрывоопасности конкретного производства используются: технологическая схема и режимы технологического процесса, данные о пожароопасных свойствах обращающихся в производстве веществ, материалы о причинах аварий, взрывов, пожаров и загораний на данном или на других предприятиях с подобной или родственной технологией.

Проектирование новых или реконструкция действующих предприятий предусматривают комплексную механизацию и автоматизацию технологических процессов, что в свою очередь может привести к концентрации производственных и энергетических мощностей, в результате чего увеличивается опасность возникновения взрыва и пожара.

Для обеспечения взрывобезопасности проектируемого предприятия классифицируют производственные помещения по взрывоопасности в соответствии с требованиями правил устройства электроустановок.

Установлено шесть классов взрывоопасных зон и помещений:

B-I, в которых выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работ;

B-Ia, в которых взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом могут образовываться только в случае аварий;

B-Iб аналогичны зонам класса В-Ia, но отличаются рядом особенностей, основные из которых - высокие значения нижнего концентрационного предела воспламенения образующихся газовоздушных или паровоздушных смесей (15% и более), а также небольшое количество взрывоопасных смесей - не более 5 % свободного объема помещений;

В-Ir - пространства у технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ;

B-II - помещения и зоны, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы;

B-IIa , в которых взрывоопасные пылевоздушные смеси могут образовываться только в случае аварий или производственных неисправностей.

Данная классификация производственных помещений необходима для правильного выбора электрооборудования, светильников и электропроводок.

Следует размещать электрооборудование таким образом, чтобы уменьшить возможность его контактов с взрывоопасной средой. Если по условиям производства добиться этого невозможно, то устанавливаемое во взрывоопасных зонах электрооборудование должно полностью соответствовать классам взрывоопасных помещений, зон и наружных установок.

В табл. представлен выбор исполнения электрооборудования для взрывоопасных помещений.

При выборе конструкций машин и аппаратов учитывают степень пожарной опасности помещений, где они будут установлены. Правилами устройства электрооборудования определена классификация этих помещений.

Пожароопасными помещениями называют помещения или наружные установки, в которых применяют или хранят горючие вещества.

Пожароопасные помещения согласно ПУЭ подразделяют на следующие классы.

Помещения класса П-I . К ним относят помещения, в которых применяют или хранят горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 45 °С (например, склады масел, установки регенерации масел и т. п.).

Помещения класса П-II, к которым относят помещения, в которых выделяются горючие пыль или волокна, переходящие во взвешенное состояние. Возникающая при этом опасность ограничена пожаром, но не взрывом либо в силу физических свойств пыли или волокон (дисперсность, влажность), либо в силу того, что содержание их в воздухе по условиям эксплуатации не достигает взрывоопасной концентрации (например, малозапыленные помещения).

Помещения класса П-IIa . К ним относят производственные и складские помещения, содержащие твердые или волокнистые горючие вещества, причем признаки, перечисленные выше для класса П-II, отсутствуют.

Установки класса П-III. К ним относят наружные установки, в которых применяют или хранят горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 45 °С.

Для предотвращения при пожаре переброски огня от одного здания к другому при проектировании и строительстве предусматривают между ними противопожарные разрывы шириной не менее 10 ... 20 м.

Выбор конструкции электрооборудования в зависимости от пожароопасноcсти помещения осуществляют в соответствии с его классификацией, установленной ПУЭ:

открытое оборудование, не имеющее специальных приспособлений для предохранения от случайного прикосновения к вращающимся и токоведущим частям, а также для предотвращения попадания в них посторонних тел;

защищенное оборудование, имеющее приспособление для предохранения от случайного прикосновения к вращающимся и токоведущим частям, а также для предотвращения попадания в них посторонних предметов;

каплезащищенное оборудование, имеющее приспособления для предохранения его внутренних частей от попадания капель, падающих отвесно;

брызгозащищенное оборудование, имеющее приспособления для предохранения от попадания внутрь него водяных брызг, падающих под углом 45° к вертикали с любой стороны;

закрытое оборудование, у которого внутренняя полость отделена от внешней среды оболочкой, защищающей его внутренние части от попадания пыли;

обдуваемое оборудование снабжено вентиляционным устройством для обдувания его наружной части;

продуваемое брызгозащищенное оборудование, в котором имеется возможность охлаждения его внутренних частей воздухом;

пыленепроницаемое оборудование, имеющее оболочку, уплотненную таким образом, чтобы она не допускала проникновения внутрь тонкодисперсной пыли;

маслонаполненное оборудование, у которого все нормально искрящие части погружены в масло таким образом, что исключается возможность соприкосновения этих частей с окружающим воздухом.

Установки и оборудование, которые связаны с производством, трансформацией, передачей, распределением, преобразованием электроэнергии, представляют серьезный риск в плане причинения ущерба здоровью человека и пожароопасности. Поэтому наличие электроустановок на производстве обязывает руководство оснащать помещения с такой аппаратурой по специальным правилам, оговоренным в ПУЭ – правилах устройства электроустановок.

Классификация электроустановок

Грамотно обезопасить помещения, в которых находятся электроустановки (ЭУ), согласно правилам помогает классификация самого оборудование. Так, электрические установки отличаются:

По рабочему напряжению:
- до 1 кВт;
- свыше 1 кВт
По предназначению и месту размещения:
- наружные – для установки на открытом воздухе, защищены сетками, навесами от воздействия атмосферных осадков;
- внутренние – закрытые.

Безопасное пожаротушение электроустановок

Главная опасность, которой грозят электроустановки, – это поражение человека электрическим током. Причем, возможно это как при непосредственном контакте человека с токоведущими частями, так и в процессе тушения электрооборудования, когда огнетушащее вещество служит проводником электрического тока.

Обеспечить безопасное ПТ электроустановок можно, если выполнять следующие правила:

не приступать к тушению пожара без соответствующего разрешения старшего по смене лица;
тушить пожар как минимум двоим сотрудникам;
выполнять требования по обеспечению безопасности производственных работ до начала тушения огня.

Тушение огня в помещениях с электроустановками осуществляется распыленной струей воды, которая подается с расстояния не менее 5 м, либо воздушно-механической пеной. Также допускается использовать огнетушители:

хладоновые – при напряжении ЭУ до 0,4кВ, с расстояния более 1м;
порошковые – до 1кВ, более 1 м;
углекислотные – до 10кВ, более 1 м.

Кроме того, условия пожаротушения отличаются в помещениях, имеющих различные классы по пожароопасности.

Классификация помещений по ПУЭ

Производственные помещения, в которых есть электроустановки, согласно ПУЭ, отличаются степенью опасности поражения человека током. По этому критерию выделяют помещения:

Повышенной опасности. Параметры:
- повышенная сырость (влажность воздуха более 75% в течение длительного времени);
- наличие токопроводящей пыли, оседающей на проводах и попадающей внутрь установок;
- наличие проводящих ток полов – земляных, кирпичных, металлических;
- высокая температура (более 35 град. постоянно);
- находящиеся в зоне человеческой досягаемости металлические конструкции здания, соединенные с землей, технологические механизмы, металлические корпуса установок.
Особой опасности. Параметры:
- большое количество влаги в воздухе (около 100%), на потолке, стенах, полу;
- наличие химически агрессивной среды – паров, газов, жидкостей, способных разрушить изоляцию и токопроводящие элементы установок.
Без повышенной опасности.

К особо опасным помещениям относят территории, где размещены наружные электроустановки.

Требования к помещениям с электроустановками

Для обеспечения безопасности персонала, обслуживающего электроустановки, требования к помещениям, где стоит данное оборудование, строго нормируются. Здесь предусматривают площадки, где осуществляется ремонт и монтаж установок. При необходимости организуют грузоподъемные механизмы. Шумовые и вибрационные колебания при монтажных и ремонтных работах не должны превышать допустимых пределов.

Кроме того, нормируются расстояния между зданием и электроустановками, перемещаемыми к площадке для монтажа:

по вертикали – не меньше 30 см;
по горизонтали – не меньше 50 см;
ширина проходов – не меньше 100 см.

В помещениях повышенной и особой опасности, включая наружные установки, выполняют защиту от прямого прикосновения, если напряжение в ЭУ равно 25В переменного тока и 60 В постоянного тока. Если же рабочее напряжение не больше этих значений, а оборудование находится в зоне уравнивания потенциалов, защита не обязательна.

Опасная, с точки зрения возникновения взрыва и пожара, зона представляют собой местоположение производственного или складского объекта. Тут при стандартных рабочих условиях в атмосфере присутствует примесь легковоспламеняющихся газов или паров. Специальная классификация взрывоопасных зон позволяет определить тип электрического и другого оборудования. А также выбрать степень защиты для уменьшения опасности контакта горючей воздушной смеси с искрами станков и приборов. Эти меры комплексной защиты актуальны только для работы в нормальных условиях. Если говорить о возникновении аварийной обстановки, то первичные способы предосторожности теряют смысл.

Основные показатели опасности

В большинстве случаев возгорание получается в результате взаимодействия трех ключевых веществ:

присутствующего горючего в консистенции пара, пыли или газа;
содержащегося в воздухе кислорода;
воспламенителя, возникающего в процессе производства.

Цель классификации пожароопасных и взрывоопасных зон - разграничить предел концентрации нижних и верхних пределов воспламенения. Кроме того, разделить помещения по степени опасности, которая характеризуется определенными показателями. К ним относится:

Температурный порог, достаточный для возгорания.
Скорость горения и распространения пламени.
Наименьшее количество кислорода, приводящего к воспламенению.
Чувствительность присутствующих составляющих к трению и вибрационным нагрузкам.

В результате аварии возникает сила взрыва и ударное действие на волновом фронте. Огонь распространяется и в зависимости от скорости уничтожает коммуникации, конструкции, электрические линии. Силы разрушения способствуют появлению и разлету осколков, опасных для человеческой жизни, выделению вредных и ядовитых веществ, загрязняющих окружающую среду.

Понятие категории

Классификация взрывоопасных зон помещений по категориям выражает готовность атмосферы к возникновению взрыва от контакта с искрой или дугой. Опасные области в ней рассматриваются как потенциально взрывчатые смеси в условиях отдельно взятого пространства с набором сопутствующих производственных условий. При этом отдельная температурная классификация учитывает эффект воспламенения от контакта с раскаленной поверхностью. Каждый газ, пар или пыль имеет свой температурный предел самовозгорания. По его достижению происходит появление пламени.

Классификация зон по опасности возникновения пожара

Опасные зоны по противопожарном отношении делятся на следующие классы:

Объекты П-I. Определяются в местах, имеющих концентрацию горючих жидких веществ с показателем граничной более 61 ºС.
Зоны П-II. Их выделяют в помещениях с большим содержанием волокон в воздухе и технологической пыли горючего характера.
Территории П-IIa. Их классификация взрывоопасных зон описывает как места, где содержатся твердые возгораемые материалы с удельным пожарным давлением более 1 мДж на 1 м2.
Зоны П-III. Находятся за стеной помещений с хранящимися в них горючими твердыми материалами, текучими жидкостями и взрывными газообразными смесями.

Классификация взрывоопасных зон по ФЗ-123

Этот вид классификации производится в зависимости от длительности присутствия опасной смеси в помещении и частоты возникновения подобных концентраций:

Нулевой класс. Рассматривает помещения с постоянным появлением горючей смеси в течении одного часа.
Первый класс. К нему относят места с выделением при технологическом процессе в нормальном режиме легко возгораемых паров и газов, образующих с воздухом опасные составы.
Второй класс. В нем отмечаются зоны без выделения опасных газов, паров и твердых пылевых облаков при стандартном производственном процессе. Но есть опасность получения их опасных концентраций в результате аварии.
Двадцатый класс помещений. Предусматривает постоянную небольшую концентрацию опасных примесей в воздухе с низким пределом воспламенения.
Двадцать первый класс. Тут описаны помещения с выделением в процессе производства взвешенных пылевых или волокнистых частиц во взрывоопасных количествах.

Способы определения нормативных показателей для определения класса помещения регламентируются в документах и технических условиях по пожарной безопасности.

Разделение зон по ПУЭ

Классификация взрывоопасных зон по предусматривает следующее разделение помещений:

Класс В-1. Описывает зоны помещений, где происходит выброс горючих составляющих в таком количестве, что в воздухе происходит образование взрывчатых смесей при нормальном производственном процессе. Например, при чистке оборудования или смене сырья.
Класса В-1а. В помещениях при нормальном цикле производства не выделяются опасные горючие компоненты. Их появление связывается только с возникновением аварийной обстановки.
Класс В-1б. Объединяет зоны, находящиеся в помещениях, где опасные вещества выделяются только в результате аварии. При этом они обладают резким запахом, низким пределом воспламенения, концентрируются в верхней части цеха.
Класс В-1г. Содержит перечень помещений вне зоны. В эту категорию не включены аммиачные компрессоры со специфическим выбором оборудования.
Класс В-II. Перечисляет помещения с выбросом в процессе производства больших количеств горючих волокон и пыли, способных образовывать с воздухом смеси, приводящие к взрыву.
Класс В-IIa. Описывает зоны, в которых условия опасности взрыва, описанные в предыдущем классе, в процессе нормальной эксплуатации оборудования не возникают. Их выброс возможен только при аварии или порче приборов.

Зоны в пяти метрах от станка или прибора по горизонтали и вертикали, в которых присутствуют опасные с точки зрения возникновения пожара или взрыва области, при этом производство требует открытого огня или раскаленных деталей, классификация взрывоопасных и пожароопасных зон по ПУЭ не рассматривает в качестве аварийных помещений. Их группировкой занимается классификация помещений в зависимости от технологии, применяемой на этом этапе производства. Зоны в цехах и снаружи помещения, в которых газообразные, жидкие и твердые материалы используются для отопления и сгорают в котлах или утилизируются сжиганием, не относят к опасным местам. И классификация взрывоопасных зон по ПУЭ к ним не имеет отношения.

Разделение зон по НБА

Опасные помещения, которые классификация пожароопасных и взрывоопасных зон относит к группе «А», отличаются применением жидкостей и газов с пределом возгорания не выше 28 °С или их выбросом. Давление волны не превышает 5 КПа. Это касается цехов, в которых находятся взрывоопасные составляющие. Они вызывают вспышки при контакте с воздушными массами.

Помещения, относящиеся к группе «Б», отличаются использованием в производстве горючих веществ или технологическим выбросом частиц пыли и волокон. Их самовозгорание наступает при температурах выше 28 °С. Показатель ударного давления волны в таких случаях превышает 5 КПа.

Способы устранения или уменьшения взрывоопасности зон

Классификация взрывоопасных зон по ПУЭ и ГОСТ в качестве инициаторов аварийной ситуации рассматривает отдельные вещества, такие, как паровые, газовые, пыльные составы в контакте с воздушными массами или взаимодействующие один с другим в комплексе. Класс или категория помещения зависит от вида раскаленных или охваченных пламенем составляющих, возможности появления электрических разрядов, выделяющегося тепла при химических реакциях, механической вибрации и ударов, пучка рассыпающихся искр, солнечной радиации, различных видов излучения.

Разработаны специальные организационные меры технического характера для снижения возможности взрывов и пожаров на производстве. Их применение основано на научном методе изучения поведения материалов и веществ в процессе вспышки и горения. Чтобы уменьшить опасные факторы, в производственных цехах, складах и других площадях проводятся следующие мероприятия:

Регулярно берутся анализы для определения химического состава окружающего пространства.
Для работы выбирается оборудование с учетом герметизации, производится его защита.
Горючие компоненты атмосферы выводятся с помощью принудительной вентиляции.
Опасный состав веществ отводится от области возможного возгорания.

Маркировка оборудования, защищенного от взрыва по ГОСТ

Многие приборы работают в условиях, когда некоторые вещества, способные к воспламенению, находятся в атмосфере, окружающей устройства. Чтобы предотвратить аварию аппаратов в результате искрения контактов, нагревания деталей и конструкций, им создают определенную степень защиты. Классификация взрывоопасных зон и маркировка взрывозащищенного оборудования позволяют в комплексе обеспечить правильную эксплуатацию станков, приборов, печей и остальной оснастки в помещениях различной степени опасности.

Группы взрывозащищенного электрического оборудования

К 1 группе относят оснастку, применяющуюся в шахтах под землей, рудниках, строениях на поверхности земли, работающих с опасным газом или горючими пылевыми массами. II группа включает электрическое оборудование с защитой для работы внутри помещения или снаружи. Работает в потенциально опасной среде, но не в условиях, описанных для устройств первой группы. К этой категории относят промышленное оборудование общего назначения.

Требования к защите приборов и оборудования от взрывов регламентированы в ГОСТ Р.51330.9-99. Классификация взрывоопасных зон определяет вид станков и устройств и приборов для каждого помещения. Требования прописаны по отношению к материалу изготовления корпуса, виду вода кабеля, стыковочных и крепежных элементов, уплотнителей и блокировочных устройств. Маркировка в соответствии с определенной категорией наносится на визуально видном участке корпуса. Краска применяется долговечная и устойчивая к химическому разрушению.

Виды маркировки на оборудовании

Для монтажа станков в опасных зонах на них ставится обозначение:

Степени защищенности электрического устройства от взрыва.
Соответствия монтируемого прибора международному стандарту.
К какому виду защиты относится оборудование (i, o, n, q, d, s, e, и др.). Для категории i обязательно указывается подвид (ia, ib, ic).
Класса принадлежности по температуре.
Ставится одна из литер - Х или U. Они обозначают, соответственно, создание специальных условий или применения Ех-компонента.

Требования к выбору электрического оборудования

Электрооборудование, особенно с искрящими деталями и блоками, как предопределяет классификация взрывоопасных зон, монтируется за пределами опасных мест, если это не влечет за собой неоправданные и завышенные затраты, не вызывает затруднений. Если же такие устройства предназначены для эксплуатации во взрывоопасных цехах, то к их установке и выбору предъявляются дополнительные требования. При опасной обстановке в рабочей производственной зоне применение различных электрических приборов, светильников ограничивается случаями, когда использование их в этом месте обусловлено необходимостью.

Оборудование, расположенное в зоне повышенного агрессивного воздействия пылевых масс, газа, влаги, защищается, как гласит классификация взрывоопасных зон по ПУЭ, от этих активных инициаторов аварийной ситуации. Оснастка, монтируемая в уличных условиях, должна быть ограждена от атмосферных влияний, влаги, оледенения. Если электрической машине присвоена защита с обозначением «е», то ее разрешается ставить только на оборудовании, где она не будет испытывать вибрации и перегрузок. Такие электрические приборы защищаются установкой реле с выключением при перегреве.

Электрическое оборудование, предназначенное для работы в определенной среде, может быть установлено в помещении именно с такими параметрами или с меньшими показателями. Нельзя монтировать его в более агрессивных местах. Если требованием к установке оснастки является обеспечение продувки оболочки давлением, то устраивается вентиляционная система с контрольными приборами. При этом монтаж делается в соответствии с требованиями ГОСТ именно для этой машины:

При создании котлованов для фундаментов в них не должны возникать глухие зоны с горючими летучими веществами без возможности продувания.
Газопроводы, подводящие проточные воздушные массы к вентилятору, монтируются за пределами опасных помещений.
Аналогичные газопроводы ведутся под полом, если их конструкция защищена от попадания в них горючих веществ.
При устройстве вентиляции используются приборы только того типа, который указан в инструкции по монтажу, применение других видов не допускается.

Внутри которых предусмотрена работа маслянистых жидкостей и присутствуют элементы с прохождением тока, разрешается ставить в условиях отсутствия механических и вибрационных толчков, допускающих выплескивание масла.

Показатели для выбора электрических машин

Классификация взрывоопасных зон, по правилам установки электрических приборов в зоне опасного производства, предел напряжения предусматривает 10 кВт. А уровень защиты от возгораемости, в соответствии с ГОСТ 17494-1987, представляется по нормативам более высоким. Если отдельные конструктивные узлы оборудования имеют разные показатели защиты, то нормативы определяются в соответствии с таблицами.

При установке оборудования в зоне категорий В-I а, В-I, В-II классификация взрывоопасных зон по ГОСТ регламентирует установку электродвигателей за пределами опасного помещения, за глухой стеной и несгораемым покрытием с не выше 0,75 ч. В комнате предусмотрен запасной эвакуационный выход и выполнена вытяжная вентиляция с мощностью перегонки объема воздуха в помещении пять раз за рабочий час. Через стену привод прокладывается через сальник с уплотнением.

В заключение нужно отметить, что работа в пожароопасных и взрывоопасных помещениях становится менее вредной и не вызывает аварийных ситуаций, если руководство организации беспокоится о соблюдении всех норм и правил установки оборудования при монтаже в таких категориях зон. В первую очередь выполнение условий становится первоочередной задачей для продления жизни и сохранения здоровья работников цехов и предприятий.

Взрывоопасность помещения определяется состоянием производственного пространства, в котором допускается возникновение пожара. В зависимости от скорости горения, степени опасности разрушения, воздействия на человека вредных факторов, объекты делятся на взрывоопасные зоны. Классификация принимает во внимание объем и распространение опасной среды, работу оборудования в аварийном и стандартном режиме, предрасположенность пылевого облака переходить во взвешенное состояние, показатель концентрации вещества для вспышки и температуру горения.

Основные показатели для определения степени опасности

Взрывоопасная среда характеризуется исходя из параметров:

предела температуры, достаточной для воспламенения;
скорости распространения огня при горении;
минимальной концентрации кислорода, приводящей к вспышке;
чувствительности компонентов к ударам нагрузкам, трению.

Сила взрыва определяется в зависимости от позиций:

возникающего ударного давления на волновом фронте;
скорости увеличения взрывного давления до предельного показателя;
силы разрушительного действия опасной среды.

В результате взрыва проявляется действие ударной волны, распространяется пламя, пожар уничтожает конструкции, коммуникации, линии электропередач. Разлет осколков опасен для здоровья и жизни человека, как и вредные вещества, поступающие в окружающее пространство.

Меры по уменьшению взрывоопасности

В качестве инициаторов опасной ситуации выступают газовые, паровые и пыльные смеси, взаимодействующие с воздухом и различными окислительными веществами, также отдельные взрывчатые вещества. Класс взрывоопасной зоны зависит от вида накаленных или горящих предметов, разрядов электричества, тепла от химических реакций и механических ударов, искр, ударных волн, радиации солнца, излучения электромагнитного и другого порядка.

Технические организационные меры применяются для снижения опасности пожаров и уменьшения числа источников возникновения взрывов. Все они разрабатываются с учетом изучения свойств материалов и веществ, участвующих в процессе горения и вспышки. Для уменьшения воздействия взрывоопасной среды в производственных и технологических помещениях:

производится регулярный контроль состава воздуха и окружающей среды;
устанавливается герметичное взрывозащищенное оборудование;
взрывоопасные воздушные массы отводятся через вентиляцию;
опасный состав веществ поддерживается вне области возможной вспышки;
применяются ингибирующие добавки;
выбирается электрическое оборудование с высокой степенью защиты против пожара и возгорания.

Взрывоопасные зоны. Классификация

Подразделение на зоны взрывоопасности производится для устройства электрических установок в соответствии с правилами ПУЭ-85:

зона B-I характеризуется выбросом в процессе производства газов с горючими свойствами и паров в количестве, достаточном для образования взрывоопасных воздушных концентраций;
зона В-I А отличается от предыдущей тем, что взрывоопасные воздушные смеси образовываются не в процессе производства, а только при неисправно работающем оборудовании или при авариях;
зона B-I Б выделятся в залах, где газообразные смеси обладают высокой концентрацией, большой степенью воспламенения и резким запахом, к ним относят цеха с аммиачными компрессорами и абсорбционными холодильниками, с оборудованием, выбрасывающим водород не более 5 % в общий объем помещения и лаборатории;
зона В-I Г располагается непосредственно в местах повышенного скопления горючих газов, рядом с установками, содержащими опасные вещества (поверхностными резервуарами, газгольдерами, устройствами налива легковоспламеняющихся жидкостей, отстойников нефтяных отходов и др.);
в зоне B-II происходит выброс горючих волокон или пыли в количестве, способном создавать с воздушными массами опасные взрывоопасные смеси в процессе обычного производственного процесса, например при погрузочных работах в машинных бункерах;
зона В-II А отличается от предыдущей тем, что аварийные ситуации, связанные с выделением волокон и пыли, возникают только в экстренных ситуациях.

Пожароопасные зоны. Классификация

Подразделение на зоны пожарной опасности осуществляется для правильной эксплуатации и определения категории взрывоопасности технологических блоков, предупреждения появления очагов воспламенения:

зона П-I отмечается в цехах, где происходит работа с горючими текучими материалами, у которых порог воспламеняемости свыше 60 ºС;
зона П-II характеризуется тем, что работающий технологический блок выбрасывает пыль и волокна с высокой опасностью воспламенения в количестве 65 г на один кубометр пространства;
в зонах П-II А в процессе производства используют горючие вещества в твердом состоянии;
зоны П-III располагаются вне пространства, в котором применяются горючие жидкие и твердые вещества.

Классификация зон по НБА

Помещение категории взрывоопасности «А» отличается применением и выбросом газов и жидкостей с температурой воспламенения не выше 28 ºС. Эти вещества образуют взрывающиеся смеси, при этом давление волны превышает 5 КПа. К категории «А» относят и те цеха, в которых обращаются агрессивные вещества, способные к взрыву при взаимодействии с воздухом, водой или взаимном соприкосновении, при этом сила волны составляет свыше 5 КПа.

Помещение категории взрывоопасности «Б» характеризуется применением и выделением в процессе производства горючих волокон, пыли и воспламеняющихся жидкостей с температурой воспламенения выше 28 ºС. При взрыве таких веществ давление волны имеет показатель, превышающий 5 КПа.

Классификация помещений в соответствии с ГОСТом

Существует еще один порядок разделения зон по степени взрывоопасности:

Помещения нулевого класса определяются тем, что в них постоянно присутствует концентрация взрывоопасного вещества на протяжении долгого времени. К таким зонам относят пространство внутри корпуса оборудования, машин и механизмов.
К первому классу относят помещения, в которых показатели взрывоопасности находятся на критическом уровне при нормальной работе цеха и обычном производственном процессе.
Ко второму классу приравниваются помещения, в которых опасные условия отсутствуют, а если и появляются, то только в результате аварийных ситуаций, эти ситуации не учитываются при расчете и установке оборудования.
Зоны, относящиеся к 20 классу, характеризуются постоянным пылевым присутствием в атмосфере в количестве, приводящем к взрыву, или оболочкой концентрированных волокон, легко воспламеняющейся при случае, такие области находятся внутри оборудования.
В зонах 21 класса происходят взрывы от концентрированного скопления пыли, газов или жидкостей, эти области располагаются в непосредственной близости от мест выделения опасных веществ.
Класс взрывоопасной зоны 22 говорит о редком возникновении пылевых облаков и сохраняющих концентрацию короткий промежуток времени при нормальной работе производственного оборудования. Если при этом такие скопления не устраняются, то помещение переводится в 20 класс. К 22 классу относят и те зоны, в которых пыль оседает и накапливается толстым слоем, например вокруг станков или измельчающих механизмов.

Выбор и установка оборудования

Если движущиеся детали оборудования при работе выбрасывают искры, то такие станки и установки выносят за границы взрывоопасной зоны. Это делается в случае отсутствия затруднений в удаленной работе и увеличения затрат на вынос агрегата. Станки, расположенные в пределах взрывоопасной зоны, устанавливают с учетом требований безопасности и защищают определенными мерами.

Если в зоне устанавливаются переносные электрические приборы для работы, то вначале производится расчет взрывоопасности помещения, затем определяется потребность в необходимом количестве (например, светильников), только затем разрешается их эксплуатация.

Оборудование, применяемое для работы во влажных и химически агрессивных средах, защищается от воды, активного воздействия разрушающих веществ и пыли. Установки и агрегаты, работающие в условиях открытого пространства, защищаются от воздействия наружных атмосферных явлений. Электрические аппараты, которые устанавливаются на механизмах, где не происходит частых реверсов и пусковых моментов, защищаются от перегрузок применением реле, срабатывающего в определенный промежуток времени.

По следующим правилам делается маркировка на любое электрическое оборудование. Машины и электрические аппараты, работающие в среде горючих смесей категории ПС, защищаются взрывонепроницаемой оболочкой и устанавливают в таком положении, чтобы зазоры фланцев не касались вплотную любой из поверхностей, а отстояли от нее на 50 мм. Взрывоопасные установки, предназначенные для эксплуатации в воспламеняющейся смеси, сохраняют свою безопасность, если находятся в условиях, для которых на них выполнена специальная защита.

Обязательная маркировка на станках и установках

В опасных зонах на станках наносится:

обозначение степени защиты от взрыва электрической установки;
обозначение международного стандарта, указывающее на соответствие ему монтируемого оборудования;
отношение оборудования к одному из видов защиты (d, e, q, n, s, i, o и т. д.), для группы i в обязательном порядке ставится подвид (ib, ic, ia);
на взрывозащитное оборудование наносится вид группы и подсистемы, к которым относится устройство;
ставится класс, определяющий температурную принадлежность;
нанесенный в обозначении знак Х указывает на требующиеся специальные условия по безопасности применения, литера U говорит о применении Ех-составляющей.

Устройство вентиляционного очищения воздуха в зоне

Для некоторого вида оборудования предусматривается такой вид защиты, как продувка оболочки под давлением. В зонах ставятся приборы контроля над превышением давления, увеличением температурных показателей, и выполняется система вентилирования взрывоопасного пространства с учетом следующих требований:

ямы под фундаменты, основания, газопроводы строятся такой конструкции, чтобы в них не образовывалось застойных областей и непродуваемых зон с концентрированными горючими воздушными смесями или парами легковоспламеняющихся текучих веществ;
приточные воздухопроводы, подающие защитный газ от вентиляторов к оборудованию, прокладываются в безопасных зонах;
разрешается прохождение воздухопроводов защитного газа под землей или полом цеха во взрывоопасных зонах, если исключается попадание в них частиц горючих текучих жидкостей;
в инструкции по монтажу оборудования указываются обязательные приборы контроля, устанавливаемые в вентиляционных системах, все они размещаются в назначенных местах, замена на подобные устройства или перемена способа подключения в обязательном порядке согласовываются с заводом-изготовителем;
если в оборудовании предусматривается масляное заполнение, и присутствуют токоведущие детали, то такие станки обустраивают в местах, защищенных от толчков, и предпринимают меры для предупреждения выплескивания масла из автомата;
во взрывоопасных помещениях классов В-II А и В-II применяют станки для эксплуатации в зонах с горючими волокнами и пылевыми выбросами, при их отсутствии в зоне В-II А ставят на оборудование защиту от попадания пыли;
взрывозащищенное оборудование с устроенной внешней оболочкой устанавливается для работы в опасных, с точки зрения волокон и газа, зонах, если температура на поверхности станка будет ниже на 50 ºС, чем предел воспламенения горючих пылевых отложений, или составит две третьих от порога начала тления негорючих слоев;
для наружных аммиачного холодильного оборудования устанавливается такая же защита, как и для внутренних агрегатов внутри помещения;
выбор электрического оборудования производится по специальным технологическим таблицам, при невозможности установить приспособления по данным справочника заменяют его устройством с более высокой степенью защиты оболочки;
в помещениях, где существуют воспламеняющиеся взрывоопасные смеси с пределом вспышки более 61ºС, применяется любое оборудование с высокой степенью защиты и температурой разогрева на поверхности не более критического показателя данных инициаторов.

Выбор показателей электрических машин

Основные правила устройства электроустановок гласят, что класс напряжения их должен составлять до 10 кВ, а уровень защиты от взрыва соответствует ГОСТ 17494-1987 и представляется по таблицам более высоким. Если в оборудовании отдельные узлы имеют разную по уровню защиту, то такие показатели не допускаются ниже, чем в соответствующих таблицах.

Если станки и устройства применяются в зонах классов В-II, В-I, В-I А, то электрические двигатели располагают за границей опасной зоны, отделяют стеной с отсутствием проемов и перекрытием из несгораемого материала, имеющего предел огнестойкости более 0,75 ч. Помещение оснащается запасным выходом на случай эвакуации и обменной вентиляцией, позволяющей перегнать объем воздуха в цеху пять раз за час работы. Привод механизма от мотора к рабочей части станка пропускается через толщу стены с помощью подкладки сальникового уплотнения.

Электроприборы и аппараты

Для обеспечения подачи электрического тока устанавливают электрические приборы во взрывоопасные зоны. Классификация аппаратов показана в специальных таблицах ГОСТ 14255-1969, из которых следует, что степень защиты должна соответствовать справочнику или быть выше. Там же указываются условия применения электрических соединителей для приборов, выпускающих искры при эксплуатации.

Количество соединителей является ограниченным и допускается при эксплуатации только периодически работающих приемников электрической энергии. Располагают их в местах, где наименьшая концентрация взрывоопасных смесей. Если коммутируются электрические цепи без опасности искрообразования, то ставят соединители общего назначения.

Правила устройства электроустановок определяют, что сборки зажимов, предохранители и выключатели освещения выносят за пределы опасной зоны. Если ставят искробезопасные линии, то их емкость и показатель индуктивности вместе с характеристиками соединительных кабелей не превосходят значения в таблицах и технических документах на искомые цепи. Если требуется замена указанного в документации кабеля, то она делается только после заключения испытательной конторы.

В цепи без возникновения искр устанавливают изделия, описанные в документах или серийно выпускаемые приборы общего назначения без собственного источника тока, емкости и показателя индуктивности (терморезисторы, термопары, термометры, светодиоды), защищенные оболочками. Линия, содержащая в составе гальванометр и общего назначения термопару, служит гарантией безопасности от искр любой взрывоопасной зоны, если милливольтметр не имеет посторонних цепей электричества и подсвечивания рабочей шкалы.

Правила применения грузоподъемных механизмов на электрическом ходе

Электрическое оборудование подъемных лифтов, кранов, применение которых определяют размеры взрывоопасных зон, удовлетворяет требованиям таблиц в части монтажа передвижных установок. Краны, тали, лифты, не связанные с производственным процессом, но находящиеся в опасных помещениях, могут иметь любой уровень защиты от взрывов и пожаров, соответствующий группе горючих веществ, используемых в рабочей зоне. Такое оборудование применяется только при отсутствии концентрации взрывных и воспламеняющихся веществ во время эксплуатации подъемных механизмов.

Обустройство трансформаторных, распределительных и преобразовательных подстанций

Оборудование указанного типа не разрешается монтировать и устанавливать непосредственно во взрывоопасные зоны. Классификация силовых устройств помогает определить, где и что можно располагать. Трансформаторное и преобразовательное оборудование монтируют в отдельных помещениях или за пределами зон риска.

Одиночные силовые шкафы управления двигателями с приборами и аппаратурой, выполненными по требованиям ГОСТ, устанавливают в зонах риска любой категории, но их количество ограничивается существующим регламентом. Если такие отдельные шкафы и щиты ставят за границами зоны, то их не следует защищать, как, например, взрывозащищенное оборудование.

В заключение следует отметить, что установка оборудования с защитой от воздействия вредных веществ и воспламеняющихся смесей сохранит безопасность рабочей зоны и позволит избежать несчастных случаев на производстве.