Взрывозащита — комплекс средств, обеспечивающих нормальную эксплуатацию оборудования в местах, в которых существует опасность взрыва газа или пыли; предотвращающих воздействие на людей опасных и вредных факторов взрыва, обеспечивающие сохранность материальных ценностей.
Производственные процессы должны разрабатываться так, чтобы вероятность возникновения взрыва на любом взрывоопасном участке в течение года не превышала 10^−6. В случае технической или экономической нецелесообразности ограничивается воздействие взрыва на людей так, чтобы вероятность воздействия опасных факторов взрыва в течение года не превышала 10^−6 на человека.
В этой статье будут рассмотрены виды и классификация оборудования и взрывоопасных зон, средства защиты оборудования от взрывов, основные методы взрывозащиты, локализация взрыва.
Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств.
Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 N 533 Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств».
Данный документ устанавливает правила устанавливают требования к обеспечению взрывобезопасности технологических процессов, зданий, сооружений и технических устройств, применяемых (расположенных) на опасных производственных объектах.
Правила не применяются к ОПО горнорудной и металлургической промышленности, а также ОПО морского нефтегазового комплекса.
Правила предназначены для применения:
а) при разработке технологических процессов, проектировании, строительстве, эксплуатации, реконструкции, техническом перевооружении, капитальном ремонте, консервации и ликвидации ОПО, указанных в пункте 2 настоящих Правил;
б) при изготовлении, монтаже, наладке, обслуживании, диагностировании и ремонте технических устройств, применяемых на объектах, указанных в пункте 2 настоящих Правил;
в) при проведении экспертизы промышленной безопасности документации на техническое перевооружение, консервацию и ликвидацию ОПО, обоснования безопасности ОПО, технических устройств, зданий и сооружений, деклараций промышленной безопасности ОПО, указанных в пункте 2 настоящих Правил.
Классификация взрывоопасных зон
Зоны класса В-I — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющейся жидкости в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы.
Зоны класса В-Iа — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.
Зоны класса В-Iб — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (в зависимости от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.
К классу В-Iв относятся зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объёме, превышающем 5 % свободного объёма помещения, и в которых работа с горючими газами и ЛВЖ производится без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами и ЛВЖ производится в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами.
Зоны класса В-Iг — пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами, эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной плёнкой и т. п.
Зоны класса В-II — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы.
Зоны класса В-IIа — зоны, расположенные в помещениях, в которых опасные состояния, как в зоне класса В-II, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.
Определение опасных концентраций находится по соотношению кислорода к горючему веществу (рис. 1).
Рисунок 1. Взаимоотношение концентраций кислорода и г. в-тв
Классификация и маркировка оборудования для работы во взрывоопасных зонах.
I — оборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт, рудников, опасных в отношении рудничного газа и горючей пыли, а также в тех частях их наземных строений, в которых существует опасность присутствия рудничного газа и горючей пыли;
II — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок;
III — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных пылевых средах.
Маркировка (ГОСТ Р 51330.0-99)
Ex EEx d IIC T3, где:
Ex — символ сертификации оборудования тестирующими органами ЕС.
EEx — символ оборудования, изготовленного в соответствии с директивами ATEX Евросоюза.
d — тип защиты.
IIC — категории взрывоопасных смесей.
T3 — температурный класс.
Маркировка по взрывозащите наносится на электрооборудование в виде цельного, неразделённого на части знака, помещённого в прямоугольник.
Классификация оборудования по уровням взрывозащиты и виды защиты оборудования
Уровень 2 — электрооборудование повышенной надежности против взрыва: в нем взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы.
Уровень 1 — взрывобезопасное электрооборудование: взрывозащищенность обеспечивается как при нормальных режимах работы, так и при вероятных повреждениях, зависящих от условий эксплуатации, кроме повреждений средств, обеспечивающих взрывозащищенность.
Уровень 0 — особо взрывобезопасное оборудование, в котором применены специальные меры и средства защиты от взрыва.
Виды взрывозащиты оборудования
Для работы во взрывоопасных газовых средах электрического оборудования применяются виды взрывозащиты: d, e, i, m, nA, nC, nR, nL, o, p, q, s.
Для работы во взрывоопасных пылевых средах электрического оборудования применяются виды взрывозащиты: t, i, m, p, s.
Для работы неэлектрического оборудования во взрывоопасных средах: c, b, k, d, p, s.
Виды защиты оборудования от взрыва
1.Взрывонепроницаемая оболочка (d) ( распределительная коробка, коммутирующие приборы, светильники, посты управления, распределительные устройства, пускатели, электродвигатели, нагревательные элементы, шкафы управления, IT оборудование)
2.Повышенная защита (e) (клеммные и соединительные коробки, светильники, посты управления, распределительные устройства)
3.Искробезопасная электрическая цепь (i) (измерительная и регулирующая техника, техника связи, датчики, приводы)
4.Герметизация компаундом (m)(коммутирующий приборы малой мощности, датчики)
5.Защита не искрящегося оборудования (n)
6.Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р) (сильноточные распредшкафы, анализаторные приборы, двигатели)
7.Кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями (q) ( трансформаторы, конденсаторы)
8.Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями (о) (трансформаторы, пусковые сопротивления)
9.Специальный вид взрывозащиты (s) (для датчиков и разрядников)
10.Конструкционная безопасность (c)
11.Контроль источника воспламенения (b)
12.Защита жидкостным погружением (k)
13.Защита оболочкой для работы во взрывоопасных пылевых средах (t).
Основные методы взрывозащиты
- сдерживание и локализация взрыва - предотвращение распространения взрыва за пределы корпуса оборудования;
- герметизация и изоляция элементов оборудования для предотвращения контакта с взрывоопасной средой – заливка защитными смолами и компаундом, создание высокого давления внутри оболочки, наполнение инертным газом;
- заполнение внешних корпусов защитными сыпучими веществами, погружение элементов оборудования в специальное масло (аналог трансформаторного);
- ограничение уровня выделения электрической и тепловой энергии;
-применение искробезопасных электрических цепей.
-регулярная проверка оборудования не реже 1 раза в шесть месяцев
Локализация взрыва.(ГОСТ Р 54777-2011 / 56690-2015)
Локализация взрывов осуществляется при помощи:
-применение гидрозатворов, огнепреградителей, инертных газов или паровых завес;
-защиту аппаратов от разрушения при взрыве с помощью устройств аварийного сброса давления (предохранительных мембран, взрывных клапанов, вышибных проемов, легкосбрасываемых конструкций окна, ограждения, кровли);
-системы активного подавления взрыва.
Локализация взрыва. Системы активного подавления взрывов
Принцип действия систем активного подавления взрыва заключается в обнаружении его начальной стадии высокочувствительными датчиками и быстром введении в защищаемый аппарат ингибитора (взрывоподавляющего состава), приостанавливающего дальнейший процесс развития взрыва.
Системы активного подавления взрывов послужили основой для создания самых различных по структуре и назначению автоматических систем взрывозащиты, осуществляющих в аварийных ситуациях следующие функции:
1.подавление взрыва при его зарождении введением в очаг огнегасящего вещества;
2.сброс давления взрыва через принудительно открываемые предохранительные отверстия;
3.создание в трубопроводах и соседних аппаратах инертной зоны, предотвращающих распространения взрыва;
4.блокирование аппарата, в котором произошёл взрыв, быстродействующими отсекающими устройствами;
5.автоматическая остановка оборудования.
Заключение
Основную опасность взрыва для работников несет оборудование. Для того, чтобы обезопасить работника подвижные и наэлектризованные части оборудования должны быть закрыты и оборудование должно иметь датчики и предохранители соответствующие классу оборудования.
Рекомендуется проверять оборудование не реже одного раза в шесть месяцев или в зависимости от места работы.
При подозрение или выявлении неисправности оборудования сразу сообщать вышестоящему лицу.
Ни в коем случае не работать при повышенных концентрациях взрывоопасных газов.
В местах с содержанием взрывоопасных газов должны содержаться пассивные или активные системы локализации взрыва.
Литература
1. ГОСТ Р 51330.1-99 (МЭК 60079-1-98). ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ.
2. ГОСТ IEC 60079-10-2-2011 Взрывоопасные среды
3. ГОСТ 30852.9-2002 (МЭК 60079-10:1995) Электрооборудование взрывозащищенное
4. ТР ТС 012/2011 О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах
5. ГОСТ 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98) ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОЕ.
6. СП 423.1325800.2018 ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. Правила проектирования во взрывоопасных зонах.
7. Федеральный закон "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" от 22.07.2008 N 123-ФЗ.
8. ГОСТ Р 54777-2011 ОБОРУДОВАНИЕ И СРЕДСТВА ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И ЛОКАЛИЗАЦИИ ВЗРЫВОВ ПЫЛЕВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ, ОПАСНЫХ ПО ГАЗУ И ПЫЛИ
9. ГОСТ Р 56690-2015 Оборудование горно-шахтное. Пассивные средства локализации взрывов. Сланцевый заслон. Общие технические условия
10. ГОСТ 12.1.010-76 Система стандартов безопасности труда. ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ.
11. Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 N 533 "Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств"