Взрывоопасные зоны

Взрывоопасные зоны

В нефтехимической промышленности взрывоопасные зоны определяются как территории, где существует угроза присутствия в воздухе воспламеняющихся газов или паров при стандартных условиях функционирования. В таких областях всё электрическое оборудование оснащается специальными защитными механизмами, предотвращающими воспламенение смеси от случайного искрения или нагретых поверхностей. Важно понимать, что эти меры рассчитаны на нормальную эксплуатацию и не гарантируют безопасность в аварийных ситуациях, таких как взрывы или детонации.

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

Для возникновения взрыва или пожара требуется одновременное наличие трёх компонентов: горючего вещества (в виде газа, пара или пыли), кислорода (обычно из воздуха) и источника воспламенения (искры или горячей поверхности). Если концентрация горючего вещества находится в пределах взрывоопасного диапазона, а энергия воспламенителя достаточна, может произойти катастрофа.

Характеристики взрывоопасных зон

• Класс 0. Взрывоопасная газовая смесь (газ, пар или туман) присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени. Типичные примеры: внутреннее пространство резервуаров с горючими жидкостями, полости технологических аппаратов и трубопроводов.
• Класс 1. В нормальных условиях эксплуатации существует вероятность образования взрывоопасной смеси. Примеры: зоны у фланцевых соединений, насосов и компрессоров, перекачивающих горючие среды, участки слива и налива.
• Класс 2. При нормальных условиях взрывоопасная смесь маловероятна, а если и возникает, то кратковременно и только в результате аварии или неисправности.

• Вид горючего вещества. Это могут быть горючие газы (пропан, водород, аммиак), пары легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), горючие пыли или волокна.
• Концентрационные пределы воспламенения. Это диапазон концентраций горючего вещества в воздухе, при которых смесь становится взрывоопасной (нижний и верхний концентрационные пределы). 
• Температура самовоспламенения. Минимальная температура, при которой вещество самостоятельно загорается без внешнего источника зажигания.
• Категория взрывоопасной смеси. Отражает способность смеси воспламеняться от искры или дуги (например, IIA, IIB, IIC).
• Температурный класс. Учитывает риск воспламенения от контакта с нагретой поверхностью.

• Для газовых и паровых сред: определяется расстоянием от источника утечки, на котором концентрация смеси остаётся выше нижнего предела воспламеняемости до её разбавления до безопасной концентрации. При этом нужно учитывать, что газы, которые тяжелее воздуха, могут скапливаться в низинах (колодцах, котлованах), а более лёгкие — в верхних частях помещений (на чердаках).
• Для пылевых сред: протяжённость определяется как расстояние от источника утечки до точки, где концентрация пыли становится ниже взрывоопасного диапазона. Важно учитывать, что пыль может образовывать не только облака, но и слои, которые при определённых условиях (например, при перемещении) также могут стать источником опасности.

• Степень и частота утечек горючих веществ.
• Надёжность и эффективность вентиляции.
• Особенности технологического процесса (например, циклы продувки, условия пуска и остановки оборудования).
• Возможность образования взрывоопасной среды из слоёв осевшей пыли.

• Классификация зон проводится для выбора соответствующего уровня взрывозащиты электрооборудования и других технических средств.
• Результаты первоначальной классификации должны пересматриваться в течение периода эксплуатации установки.
• Один объект может одновременно содержать зоны разных классов (например, непосредственно у источника выделения — класс 1, на расстоянии от него — класс 2).

• ГОСТ IEC 60079-10-1 (для газовых и паровых сред).
• ГОСТ 31610.10-2 (для пылевых сред).
• ПУЭ (Правила устройства электроустановок).
• Федеральный закон №123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Таблица №1 Характеристики взрывоопасных зон по ГОСТ

Классификация взрывоопасных зон

Классификация взрывоопасных зон основывается на вероятности присутствия такой среды:

• Класс 0: Взрывоопасная смесь присутствует постоянно или на протяжении значительных промежутков времени. Примеры: внутренние полости резервуаров, аппаратов и трубопроводов.
• Класс 1: Взрывоопасная смесь может образовываться при нормальной эксплуатации. Примеры: зоны вокруг фланцевых соединений, насосов, участки перелива жидкостей.
• Класс 2: Взрывоопасная смесь маловероятна в нормальных условиях и возникает лишь кратковременно, как правило, вследствие аварии или неисправности.

Дополнительно учитываются характеристики горючей среды (тип, пределы воспламенения, температура самовоспламенения), размеры зоны, условия эксплуатации (частота утечек, вентиляция) и особенности технологического процесса. Классификация зон напрямую влияет на выбор уровня взрывозащиты электрооборудования. Международные и российские стандарты (например, ГОСТ IEC 60079-10-1) регулируют этот процесс, требуя участия квалифицированных специалистов.

Таблица №2 Классификация опасных зон по ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011

Категории взрывоопасных зон

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.

Для газовых и паровых сред

• Класс 0. Взрывоопасная смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени. Примеры: внутреннее пространство резервуаров с горючими жидкостями, внутренняя полость технологических аппаратов и трубопроводов.
• Класс 1. В нормальных условиях эксплуатации существует вероятность периодического или случайного появления взрывоопасной смеси. Примеры: зоны возле фланцевых соединений, насосов, компрессоров, участки слива и налива горючих жидкостей.
• Класс 2. При нормальных условиях взрывоопасная смесь маловероятна, а если и возникает, то редко и существует очень непродолжительное время (например, при аварии или повреждении оборудования).

Для пылевых сред

• Класс 20. Взрывоопасная пылевая среда (в виде облака) присутствует постоянно, часто или длительно при нормальном режиме работы. Также сюда относятся зоны, где могут формироваться слои пыли чрезмерной толщины. Примеры: внутреннее пространство мельниц, дробилок, сушилок, пневмотранспортных систем.
• Класс 21. При нормальных условиях горючая пыль в виде облака не присутствует в опасной концентрации. Но есть участки (например, рядом с местами накопления или освобождения пыли), где при нормальной эксплуатации может создаться достаточная концентрация для взрыва.
• Класс 22. Опасные облака пыли возникают редко и кратковременно либо накопление слоёв возможно только при ненормальном режиме работы, что может привести к образованию взрывоопасной смеси. Если при аномальных условиях невозможно гарантированно устранить опасные накопления, зону классифицируют как класс 21.

Важные параметры

• Класс зоны определяют специалисты (технологи, проектировщики, эксперты) на основе анализа: откуда берётся горючее вещество, как оно выделяется, какие есть системы вентиляции и защиты.
• Один объект может содержать зоны разных классов. Например, прямо у источника выделения — класс 1, на некотором расстоянии — класс 2, а за пределами зоны рассеивания — уже невзрывоопасная территория.
• Правильно определённый класс зоны — ключевой параметр для выбора взрывозащищённого оборудования. Он задаёт минимальный уровень защиты, который должен обеспечивать прибор, светильник, двигатель и т.п.
• На практике иногда встречаются старые системы (например, классификация по ПУЭ), которые используют буквенные обозначения (В-I, В-Ia и т.п.) вместо цифровых. Путаница между разными системами — частая причина ошибок при проектировании.

Таблица №3 Категории взрывоопасных зон

Классификация взрывоопасных зон

Характеристика зоны класса В-1

• выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы.

• загрузка или разгрузка технологических аппаратов;
• хранение или переливание ЛВЖ из открытых ёмкостей.

Расшифровка обозначения

Ключевые особенности

• Нормальный режим: Взрывоопасная смесь отсутствует, так как технологическое оборудование герметично и работает в штатном режиме.
• Аварийные ситуации: Образование смеси возможно при разгерметизации оборудования, разрыве рукавов пневмотранспорта, обрушении пыли с перекрытий и других нештатных событиях.
• Классификация по пыли: В отличие от зон для газов, зоны по пыли (В-2а) определяются именно возможностью образования взрывоопасной пылевоздушной смеси при авариях, а не по частоте её появления.

• мукомольные и комбикормовые заводы;
• деревообрабатывающие цеха;
• силосы и элеваторы;
• фасовочные линии сухих порошков (в пищевой, фармацевтической, химической промышленности);
• участки пневмотранспорта пылящих материалов.

1. Горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005-88. Типичные примеры — машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок.
2. Помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объёме, превышающем 5% свободного объёма помещения. В таких случаях взрывоопасная зона условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения (считая от уровня пола), но не выше кранового пути, если он есть. Примеры: помещения электролиза воды, зарядные станции тяговых и стартерных аккумуляторных батарей.

Характеристика зоны класса В-2

Зона класса 2 — это пространство внутри помещения либо у наружной установки, в котором взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются или возникают редко и сохраняются очень непродолжительное время.

Рекомендуется зону класса 2 разделять на подзоны: 2а (при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси не образуются, а возможны только при авариях или неисправностях), 2б (отличаются высоким нижним концентрационным пределом воспламенения и резким запахом при опасных концентрациях, например, машинные залы аммиачных компрессорных установок) и 2г (для наружных взрывоопасных установок распространяется на 0,5 м по горизонтали и вертикали от проёмов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами класса В-Ia).

Таблица №4 Классификация взрывоопасных зон по ПУЭ

Таблица №5 Соотношение классификации взрывоопасных зон по вероятности присутствия взрывоопасных смесей по ГОСТ 60079 и ПУЭ

Взрывоопасность и взрывозащищенное электрооборудование

Взрывозащищенное электрооборудование – электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования В потенциально взрывоопасных зонах должно устанавливаться взрывозащищенное электрооборудование, конструкция и характеристики которого соответствуют классу взрывоопасной зоны и характеристикам взрывоопасной смеси Взрывозащищенное электрооборудование в зависимости от области применения подразделяется на следующие группы (ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011):

Таблица №6  Области применения взрывозащищённого оборудования

Взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки, в зависимости от уровня взрывозащиты подразделяется на (ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011):

Таблица №7 Уровни взрывозащиты для электрооборудования

Взрывозащищенное электрооборудование группы II подразделяется на подгруппы в зависимости от категории взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным:

Таблица №8 Взрывозащищённое электрооборудование группа 2 (группа II) по категориям взрывоопасной смеси

Классификация по температуре воспламенения 

Таблица №9 Классификация по температуре самовоспламенения и максимально допустимой температуре поверхности оборудования

Уровни взрывозащиты электрооборудования

С целью обеспечения взрывозащиты оборудования и, в зависимости от его конструктивного исполнения, используются следующие виды взрывозащиты:

Таблица №10 Уровни взрывозащиты электрооборудования

Если вы изучили данный материал и приняли решение, купить взрывозащищённые светодиодные светильники по лучшей цене, тогда вы можете связаться с нашим специалистом по контактному телефону 8-8162-55-48-01 либо перейти в необходимый раздел по ссылке.

Так же на нашем сайте вы можете, купить взрывозащищённые коробки по лучшей цене, перейдите для выбора по ссылке.

матриал взял из официального источника: Взрывоопасные зоны справочник.pdf