В предлагаемой статье предпринята попытка ответить на теоретические вопросы, возникающие у наших клиентов и дилеров при автоматизации взрывоопасных производственных объектов.
Всем участникам процесса понятно, что руководствоваться можно и нужно только официальными документами, но в них в настоящий момент присутствует несогласованность.
По взрывозащите оборудования в России с 2011 года действует новый ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011, созданный на основе директив ATEX Евросоюза, и частично включивший в себя все действующие перед этим ГОСТы, но вместе с тем продолжают действовать и старые нормативные документы, такие как ПУЭ, ТР ТС 012/2011, в которых требования и маркировка отличается от европейских.
UPD: с 1 июля 2023 года действует новый ГОСТ 31610.25-2022 (IEC 60079-25:2020, который дополняет и имеет приоритет перед ГОСТ 31610.0 и стандартом по искробезопасности ГОСТ 31610.11. Просим ориентироваться на него.
Производственное объединение ОВЕН выпускает широкую линейку взрывозащищённых датчиков физических величин с 2013 года, уделяя особое внимание их сертификации. Маркировка и испытания датчиков ОВЕН проводятся в полном соответствии с ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011.
Давайте попробуем разобраться в понятиях, типах и видах взрывозащиты, следуя маркировке электрооборудования.
Взрывоопасная среда - это среда, где возможно возникновение и самоподдерживающееся распространение пламени. Поскольку огонь – это окисление вещества в кислороде воздуха, то такая среда в подавляющем большинстве случаев возникает при смешивании с воздухом горючих испарений, пыли, брызг, газов.
Взрывоопасная зона - это пространство (замкнутое или открытое), где уже есть или может возникнуть воспламеняющаяся среда. Это требует создания и поддержания особых способов и мер защиты от воспламенения при разработке, изготовлении, наладке и эксплуатации объектов и оборудования на них.
Класс опасности зоны и группу мест установки оборудования в конкретной зоне, в соответствии с которыми выбираются уровень взрывозащищённости, вид и класс взрывозащиты оборудования, определяются на каждом объекте совместно специалистами проектирующей, монтажной и эксплуатирующей организаций. На данный момент при определении этих параметров рекомендовано руководствоваться ГОСТ 31610.10-2012/IEC 60079-10:2002.
Оборудование для работы в зонах с вероятностью взрыва среды – это технические средства, в том числе датчики или преобразователи, которые даже могут иметь собственные источники воспламенения, но их конструкцией предусмотрены особые способы и технические решения по исключению воспламенения среды данным устройством или проникновению воспламенения или взрывной волны сквозь устройство в зону или из зоны.
Знак Ех на оборудовании показывает, что оно соответствует определенному набору стандартов взрывозащиты.
Какие же существуют способы и технические решения взрывозащищённости датчиков? Полностью исключить вероятность взрыва невозможно. Все существующие методы направлены на уменьшение вероятности возникновения воспламенения в зоне до приемлемого уровня. И, если вся система АСУТП спроектирована правильно, то одна неисправность в любом оборудовании входящем в систему не приведет к воспламенению.
Все технические решения условно можно разделить на 4 группы:
Защита с маркировкой i "искробезопасная цепь" означает, что в случае появления искры в оборудовании её мощность будет недостаточна для взрыва смеси.
Вторая группа. Сдерживание взрыва d «взрывонепроницаемая оболочка» — используется ПО «ОВЕН» – все способные вызывать воспламенение части оборудования размещены в специальной оболочке с минимизированными зазорами. В этом случае не исключается воспламенение и возникновение ударной волны взрыва, но обеспечивается, что оболочка не пропустит возникающее в результате взрыва давление и воспламенение - энергия взрыва и огонь не выйдут за пределы оболочки.
Теперь, представляя способы защиты, попробуем разобраться в довольно запутанной Российско-Европейской маркировке взрывозащищённого оборудования. Для этого рассмотрим по очереди буквы маркировки.
Как показывает практика, измерительные преобразователи и датчики располагаются в основном в 0 и 1 зонах.
По уровню взрывозащищённости оборудования (по Российскому ГОСТ, только в России) взрывозащищённое оборудование подразделяется по номерам зон, в которых планируется его эксплуатация.
Уровень взрывозащищённости оборудования в РФ ставится перед евромаркировкой, в которой уровень взрывозащиты ставится в конце и может рассматриваться как номер Зоны, которой данное оборудование соответствует и может быть установлено.
По группам мест установки взрывозащищённое электрооборудование подразделяется:
Как мы уже говорили, оборудование ОВЕН может располагаться во II группе мест установки - там, где присутствуют взрывоопасные газы. Взрывоопасность газов различна. Она зависит от проникающей способности и минимальной энергии для воспламенения этого газа с воздухом. Существует внутренняя классификация электрооборудования группы II:
Как можно заметить, водород – самый взрывоопасный газ в этой группе . К оборудованию, работающему в зоне присутствия водорода, предъявляются самые жесткие требования.
Все Eх - оборудование ОВЕН соответствует подгруппе IIC. Электрооборудование с маркировкой IIС можно использовать в местах, где по проекту требуется оборудование подгрупп IIA и IIB.
По максимальной температуре поверхности электрооборудования - наибольшей температуре, до которой в процессе эксплуатации … нагревается любая часть или поверхность оборудования, находящаяся во взрывоопасной газовой среде. Температура самовоспламенения взрывоопасной газовой среды – это наименьшая температура нагретой поверхности, которая в заданных условиях воспламеняет горючие вещества в виде газа, пара или тумана в смеси с воздухом.
По уровню взрывозащиты - вида взрывозащиты, связанный с вероятностью того, что оборудование может стать источником воспламенения. Взрывозащищённое оборудование подразделяется:
Примеры маркировок: 1ExdIIСT6Gb (ОВЕН) / PBExdlMb / 1ExdIIВТ3Gb / PBExdIMb / 1ExII(NH)Gb
Важный вопрос в обеспечении взрывозащиты – это передача электрических силовых и информационных сигналов из одной зоны в другую. Чаще всего из взрывоопасной зоны, где расположены датчики физических величин в невзрывоопасную, где расположены элементы верхнего уровня управления. ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011 определяет такие системы как «связанное электрооборудование».
Задачу исключения влияния искроопасных цепей на искробезопасные решают специальные приборы - барьеры искрозащиты. Название говорит само за себя, главная функция барьера искрозащиты – ограничить ток и напряжение в электрических цепях взрывоопасной зоны.
Какие бывают барьеры искрозащиты и какие из них выпускает компания ОВЕН можно посмотреть тут.
Автор статьи: Антон Колеров
