Пожаро - і
вибухонебезпечність електроустановок
1.
Класифікація зон приміщення за ПУЕ
Для
запобігання пожежі і вибуху від теплових джерел електричного
походження у вибухонебезпечних зонах приміщень необхідно застосувати
електрообладнання у вибухозахищеному виконанні. Вибухозахищених є
електрообладнання, в якому передбачені конструктивні заходи щодо усунення
або утруднення можливості займання навколишнього його вибухонебезпечного середовища
при експлуатації цього обладнання.
Для
попередження пожеж та аварій від коротких замикань, перевантажень, великих
перехідних опорів та інших причин необхідний правильний вибір, монтаж і
дотримання встановленого режиму експлуатації електричних мереж і
електрообладнання (машин, апаратів, пристроїв).
Відповідно
до правил улаштування електроустановок (ПУЕ) приміщення та зовнішні установки в
Залежно від здатності до утворення вибухонебезпечних сумішей або займання знаходяться
в них матеріалів і речовин діляться на вибухо-і пожежонебезпечні.
Вибухонебезпечні
зони. Приміщення або простір у приміщенні або навколо зовнішньої установки, в
якому є або можуть утворитися вибухонебезпечні суміші, є
вибухонебезпечною зоною.
Усі приміщення
буде вибухонебезпечною зоною, якщо вибухонебезпечні парогазоповітряні або
пилоповітряні суміші під час займання можуть розвивати розрахунковий надлишковий
тиск, що перевищує 5 кПа. Якщо вибухонебезпечна суміш при запаленні
розвиває розрахунковий надлишковий тиск менше 5 кПа, то вибухонебезпечною вважається
зона в приміщенні в межах до 5 м по горизонталі і вертикалі від
технологічного устаткування, у якого можливе виділення горючих газів,
парів, рідин і пилу. Приміщення за межами вибухонебезпечної зони слід
вважати невибухонебезпечним, якщо немає інших факторів, що створюють в ньому
вибухонебезпечність.
Зони класу В --
I розташовуються в приміщеннях, де виділяються горючі гази або пари
легкозаймистих рідин у такій кількості, що можуть утворювати з
повітрям вибухонебезпечні суміші при нормальних режимах роботи, наприклад, при
завантаження або розвантаження технологічних апаратів, зберігання або переливання ЛЗР,
знаходяться у відкритих ємностях.
Зони класу В --
Іа розташовуються в приміщеннях, де за нормальних умов експлуатації вибухонебезпечних
горючих газів або парів ЛЗР з повітрям не утворюються, а їх утворення можливі
тільки в результаті аварій або несправностей (нафтові, газонасосние,
компресорні, цехи нафтопереробних і нафтохімічних виробництв).
Зони класу В --
Іб розташовуються в приміщеннях, де як і в попередньому випадку, при нормальній
експлуатації вибухонебезпечні суміші горючих газів або парів ЛЗР з повітрям не
утворюються, а можливо їх утворення тільки в результаті аварій або
несправностей. Ці зони відрізняються однією з таких особливостей:
горючі гази в
них володіють високим нижнім концентраційним межею займання (15% і
більше);
різким запахом
(наприклад, аміачні компресорні);
горючі гази і
пари є в невеликих кількостях, недостатніх для створення вибухонебезпечної
суміші, під час займання якої може розвинутися надлишковий тиск не більше 5
кПа і в яких роботи з ГГ і ЛЗР проводяться без застосування відкритого вогню
(приміщення зарядки акумуляторних батарей, лабораторії та ін.)
Зони класу В --
IГ - це простору у зовнішніх технологічних установок, що містять горючі
гази або ЛЗР, у наземних і підземних резервуарів з ЛЗР або горючими газами, у
естакад для зливу і наливу ЛЗР, у відкритих нефтеловушек, ставків-відстійників і
ін
Для зовнішніх
вибухонебезпечних установок вибухонебезпечна зона класу В-iГ вважається в наступних
максимальних межах по горизонталі і вертикалі:
0,5 м - від
прорізів за зовнішніми захисними конструкціями приміщень з вибухонебезпечними
зонами класів В - I, В - Іа, В - II;
3 м - від
закритого технологічного апарату, що містить горючі гази або ЛЗР, від
витяжного вентилятора, встановленого в квартирі (на вулиці) і обслуговуючого
приміщення з вибухонебезпечними зонами будь-якого класу;
5 м - від
пристрою для викиду із запобіжних і дихальних клапанів апаратів з
ГР або ЛЗР;
8 м - від
резервуарів з ЛЗР і ГГ (газгольдерів) за наявності обвалування - в межах усієї
площі всередині обвалування;
20 м - від місця
відкритого зливу і наливу для естакад з відкритим зливом і наливом ЛЗР.
Зони класу В --
II розташовуються в приміщеннях, де виділяються горючі пил та волокна в такому
кількості, що здатні утворити з повітрям вибухонебезпечні суміші при
нормальних режимах роботи.
Зони класу В --
ІІа розташовуються в приміщеннях, де вибухонебезпечні концентрації пилу з повітрям
можуть утворитися тільки в результаті аварії або несправності.
Клас зони
приміщення суміжного з вибухонебезпечною зоною іншого приміщення визначається за
табл.13.1.
Таблиця 1.
Клас зони приміщення, суміжного з вибухонебезпечною зоною іншого приміщення
Клас вибухонебезпечної зони
Клас зони приміщення, суміжного з
вибухонебезпечною зоною іншого приміщення і окремого від неї
стіною з дверима
стіною без прорізів або прорізами,
обладнаними тамбурами-шлюзами
В - I
В - Іа
Невзриво-і непожароопасная
В - Іа
В - Іб
- "-
В - Іб
Невзриво-і непожароопасная
- "-
В - II
В - ІІа
- "-
В - ІІа
Невзриво-і непожароопасная
- "-
пожежонебезпечна
зона - простір усередині або поза приміщенням, в межах якого постійно або
періодично утворюються горючі речовини.
Зони класу П --
I розташовуються в приміщеннях, де утворюються горючі рідини з температурою
спалаху вище 61 оС.
Зони класу П --
II розташовуються в приміщеннях, де виділяється горюча пил або волокна з нижнім
концентраційним межею займання більш 65 г/м3.
Зони класу П --
ІІа розташовуються в приміщеннях, де обертаються тверді горючі речовини.
Зони класу П --
III розташовуються поза приміщеннями, в них звертаються ГР з температурою спалаху
вище 61оС або тверді горючі речовини.
У приміщеннях і
зовнішніх установках зони, в яких тверді і газоподібні речовини спалюються в
як паливо або утилізуються шляхом спалювання, не відносяться в частині їх
електрообладнання до пожежонебезпечних.
2.
Вибухозахищене електрообладнання
Класифікація
електроустаткування. Вибухозахищене електрообладнання поділяється за
рівнями та видами вибухозахисту, а також за групами і температурним класам.
За рівнем
вибухозахисту електрообладнання буває підвищеної надійності проти вибуху,
вибухобезпечне і особовзривоопасное.
В
електрообладнання підвищеної надійності проти вибуху захист забезпечується
тільки праці при нормальному режимі (знак рівня-2). Під вибухобезпечному
електрообладнанні - як при нормальному режимі роботи, так і при пошкодженнях,
визначаються умовами експлуатації, крім пошкоджених засобів вибухозахисту
(знак рівня - 1). У особовзривобезопасном електрообладнанні прийняті
додаткові (по відношенню до вибухонебезпечних електроустаткування) засоби
вибухозахисту (знак рівня - 0).
Види
вибухозахисту електрообладнання наступні: вибухонепроникну оболонка - d;
заповнення або продування оболонки при надлишковому тиску захисним газом - p;
Іскробезпечний ланцюг - i; кварцеве заповнення оболонки з струмоведучими частинами
- Q; масляне заповнення оболонки з струмоведучими частинами - о; спеціальна
вибухозахист - s; захист виду "е".
Група
вибухозахищеного обладнання визначається областю його застосування;
I - рудникове,
призначене для шахт і рудників;
II - для
внутрішньої і зовнішньої установки (крім рудничного). II - група ділиться на
підгрупи ІІА, IIВ і IIС, які відповідають категорії вибухонебезпечних сумішей.
При створенні
вибухозахищеного електроустаткування велику роль грає безпечний
експериментальний максимальний зазор (БЕМЗ) між фланцями, через який вибух
не передається в навколишнє середовище за будь-якої концентрації суміші в повітрі.
Вибухонебезпечні суміші газів і парів з повітрям у залежності від допустимого
розміру БЕМЗ підрозділяються на п'ять категорій, відповідних підгрупах II
групи електрообладнання (табл. 13.2).
Таблиця 2.
Категорії вибухонебезпечних сумішей газів і парів з повітрям
Категорія
Найменування суміші
БЕМЗ, мм
Категорія
Найменування суміші
БЕМЗ, мм
I
рудничний метан
більше 1
II А
Промислові гази
понад 0,9
II
Промислові гази
-
II В
- "-
0,5 - 0,9
II С
- "-
до 0,5
Температурні
класи електрообладнання II групи залежать від граничної температури
поверхонь вибухозахищеного електроустаткування, безпечну до
запалення навколишнього вибухонебезпечного середовища.
Групи
вибухонебезпечної суміші газів і парів з повітрям, що відповідають температурним
класам електрообладнання II групи, залежать від температури самозаймання
цих сумішей (табл. 3).
Таблиця 3.
Групи вибухонебезпечних сумішей парів і газів з повітрям
Група
Температура самозаймання, оС
Т 1
вище 450
Т 2
300 - 450
Т 3
200 - 300
Група
Температура самозаймання, оС
Т 4
135 - 200
Т 5
100 - 135
Т 6
85 - 100
Розподіл
вибухонебезпечних сумішей парів і газів з повітрям по категоріях і групам наведено
в табл. 13.4.
Маркування
вибухозахисні електрообладнання. У маркування електрообладнання по
вибухозахисту входять: рівень вибухозахисту (0, 1, 2); знак Ех, який вказує на
відповідність електрообладнання стандартам; вид вибухозахисту (q, d, p, o, s,
i, e); група і підгрупа обладнання (II, IIА, IIВ і IIC), температурний
клас (Т1 - Т6). Наприклад, 2ЕхеIIТ6 (підвищена надійність проти вибуху, з
захистом виду "е", група II, температурний клас Т6). У маркуванні по
вибухозахисту можуть застосовуватися додаткові знаки і написи відповідно до
стандартом на електрообладнання.
Таблиця 4.
Розподіл вибухонебезпечних сумішей за категоріями і групами
Категорія суміші
Група суміші
Речовини, що утворюють з повітрям
вибухонебезпечну суміш
I
Т 1
рудничний метан
II А
Т 1
Аміак, ацетон, бензол, ізобутилен,
изобутан, ізопропілбензолу, оцтова кислота, ксилол, промисловий метан,
окис вуглецю, пропан, розчинники Р - 4, Р - 5 і РС - 1, Етан, хлористий
етил
Т 2
Алкілбензол, бензин Б-95/130, бутан, Бутилацетат,
ізооктан, розчинники № 646, 647, 648, спирти: бутиловий нормальний,
бутиловий третинний, ізоамілового, ізобутіловий, ізопропіловий, метиловий,
етиловий, етилбензол, циклогексанол
Т 3
Бензини: А-66, А-72, А-76,
"Галоші", Б-70, гексан, гептан, гас, нафту, петролейний ефір,
пентан, розчинник № 651, скипидар, аміловий спирт, паливо Т-1 та ТС-1,
уайт-спірит
Т 4
Альдегіди, декан, тетраметілдіамінометан
II В
Т 1
Коксовий газ, синильна кислота
Т 2
Дивина, діметілдіхлорсілан, діоксану,
камфорна олія, акрилова кислота, нітроціклогексан, окис пропілену, окис
етилену, розчинники АМП-3 і АКР, формальдегід, етилен
Т 3
Акролеїн, сірководень, тетраетоксісілан,
тріетоксісілан, дизельне паливо, формальгліколь етоксісілан, дизельне
паливо, формальгліколь
Т 4
Дібутіловий і діетіловий ефір,
діетіловий ефір етиленгліколей
II С
Т 1
Водень, водяний газ, світильний газ,
суміш водню з азотом (3:1)
Т 2
Ацетилен, метілдіхлорсілан
Т 3
Тріхлорсілан
Т 5
Сірковуглець
До введення в
дію наведених стандартів електрообладнання маркували за Правилами
виготовлення вибухозахищеного та рудникового електрообладнання ПІВРЕ (1967
р.), а до нього - з Правил виготовлення вибухозахищеного електроустаткування
ПІВЕ (1963 р.). Маркування по ПІВРЕ і ПІВЕ широко використовуються на виробництвах
і наведено в табл. 13.5.
Таблиця 5.
Маркування обладнання по ПІВРЕ і ПІВЕ
Категорія вибухонебезпечної суміші
БЕМЗ, мм
1
більше 1,0
2
0.65 - 1,0
3
0,35 - 0,65
4
менш 0,35
Група вибухонебезпечної суміші
Температура самозаймання
Т1 (А)
більше 450
Т2 (Б)
300 - 450
Т3 (Г)
200 - 300
Т4 (Д)
135 - 100
Т5
100 - 135
Рівень
вибухозахисту:
Н --
підвищеної надійності проти вибуху;
В --
вибухобезпечне;
О --
особовзривобезопасное.
Виконання:
В --
вибухонепроникну оболонка;
М --
маслонаповнені;
П --
продувається під надлишковим тиском;
І --
іскробезпечне;
К --
кварцеве заповнення;
С --
спеціальне.
3. Вибір
електрообладнання
Електричні
машини. У вибухонебезпечних зонах будь-якого класу можуть застосовуватися електричні
машини напругою до 10 кВ за умови, що рівень їх вибухозахисту або
ступінь захисту відповідають табл. 13.7, 13.8, 13.9.
Таблиця 7.
Допустимий рівень вибухозахисту або ступінь захисту оболонки електричних машин
в залежності від класу зони по ПУЕ
Клас вибухонебезпечної зони
Рівень вибухозахисту або ступінь захисту
В - I, В - II
Вибухобезпечне
В - Іа, В - iГ
Підвищеної надійності проти вибуху
В - Іб
Без засобів вибухозахисту, оболонка з
ступенем захисту не менше 1Р44
В - ІІа
Те саме, тільки ступінь захисту - 1Р54
Таблиця 8.
Допустимі рівні вибухозахисту або ступінь захисту оболонок електричних
апаратів та приладів
Клас вибухозахисні зони
Рівень вибухозахисту або ступінь захисту
Стаціонарні установки
В - I, В - II
Вибухобезпечне, особовзривобезопасное
В - Іа, В - iГ
Підвищеної надійності проти вибуху
(для апаратів і приладів іскристих або схильних до нагрівання до + і вище 80оС);
для приладів, не іскристих і не схильних до нагрівання - без коштів
вибухозахисту; для апаратів з нагріванням не вище 80оС, оболонка з
ступенем захисту не менше 1Р54
Пересувні і ручні переносні
установки
В - I, В - Іа, В - II
Вибухобезпечне, особовзривобезопасное
В - Іб, В - I г
Підвищеної надійності проти вибуху
В - ІІа
Без засобів вибухозахисту; оболонка зі ступенем
захисту не менше 1Р54
Таблиця 9.
Допустимий рівень вибухозахисту або ступінь захисту електричних світильників
Клас вибухонебезпечної зони
Рівень вибухозахисту або ступінь захисту
Стаціонарні установки
В - I
Вибухозахищені
В - Іа, В - iГ, В - II
Підвищеної надійності проти вибуху
В - Іб, В - Іа
Без засобів вибухозахисту; ступінь захисту
1Р53
Переносні світильники
В - I, В - Іа, В - II
Вибухозахищені
В - Іб, В - I г, В - ІІа
Підвищеної надійності проти вибуху
Список літератури
Для підготовки даної
роботи були використані матеріали з с?? йта http://www.promeco.h1.ru/l
