Взрывозащита оборудования - совокупность мероприятий и технических решений, направленных на предотвращение взрывов и минимизацию их последствий. Взрывозащита включает в себя использование специальных материалов, конструкций и устройств, а также правильное проектирование, установку и эксплуатацию оборудования с учетом требований безопасности.
2.1 Виды взрывозащитыСуществует несколько видов взрывозащиты электрооборудования и неэлектрического оборудования, включая:
- Для использования электрического оборудования в средах, где есть риск взрыва от газов, применяются типы защиты: d, e, i, m, nA, nC, nR, nL, o, p, q, s;
- Для использования электрического оборудования в средах, где есть риск взрыва от пыли, применяются типы защиты: t, i, m, p, s;
- Для использования неэлектрического оборудования во взрывоопасных средах, применяются типы защиты: c, b, k, d, p, s.
2.1.1 Описание видов взрывозащиты электрооборудования Для работ во взрывоопасных газовых средах:
- Взрывонепроницаемая оболочка (d) - это способ защиты от взрывов, при котором электротехническое оборудование помещается в прочную оболочку, которая может выдержать внутренний взрыв без деформации. Взрывозащита d достигается за счет наличия зазоров между элементами оболочки, которые позволяют газам, образующимся во время взрыва, выходить наружу без опасности взрыва окружающей среды. Все электрические вводы тщательно герметизированы в точках их проникновения в оболочку;
- Повышенная защита вида «е» - это специальные меры, применяемые для предотвращения перегрева и возникновения дуговых разрядов или искрения в электрооборудовании. Эта защита обеспечивает дополнительную безопасность в нормальных и аварийных условиях работы;
- Искробезопасная электрическая цепь (i) - это цепь, в которой разряды или тепловые воздействия, возникающие при нормальной работе электрооборудования или в аварийных ситуациях, не приводят к возгоранию взрывоопасной смеси. Вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» основан на поддержании безопасного тока (напряжения, мощности или энергии) в электрической цепи;
- Ерметизация компаундом «m» - это метод защиты от взрыва, при котором части оборудования, которые могут вызвать возгорание взрывоопасной среды из-за искрения или нагрева, заключаются в специальный материал (компаунд), чтобы исключить возможность возгорания взрывоопасной среды во время эксплуатации или монтажа;
- Защита вида n представляет собой специальные меры, принимаемые при проектировании общего электрооборудования, чтобы предотвратить возникновение дуговых и искровых разрядов, а также нагрева поверхностей, которые могут вызвать воспламенение окружающей взрывоопасной смеси. Защита n имеет несколько видов:
- Неискрящее оборудование (nA);
- Защита оболочкой с возможным присутствием искрящих контактов (nC);
- Оболочка с ограниченным пропуском газов (nR).
- Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями (о) – Это метод взрывозащиты, при котором электрооборудование или его компоненты находятся внутри специальной жидкости, чтобы предотвратить возгорание взрывоопасной атмосферы, находящейся над или вокруг жидкости.
- Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р) – защитный газ поддерживается под давлением, выше давления в окружающей среде, чтобы предотвратить образование взрывоопасной газовой смеси внутри оболочек без внутренних источников утечки горючего газа или пара. При этом, защитный газ подается в достаточном количестве, чтобы концентрация взрывоопасной газовой или паровой смеси вокруг электрического компонента находилась вне пределов взрываемости, установленных для безопасной эксплуатации. Этот метод используется для предотвращения образования взрывоопасных смесей внутри оболочек с одним или несколькими внутренними источниками утечки;
- Кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями (q) – метод взрывозащиты, при котором части, способные вызвать возгорание взрывоопасной газовой смеси, закрепляются и окружаются заполнителем, который предотвращает воспламенение окружающей среды. Этот метод не препятствует проникновению взрывоопасной газовой среды в оборудование и компоненты, а также возможности ее воспламенения;
- Специальный вид взрывозащиты (s) – вид взрывозащиты оборудования, предоставляющий возможность проектирования, оценки и испытания оборудования, которое из-за функциональных и эксплуатационных ограничений не может быть полностью оценено в рамках одного или комбинации общепринятых видов взрывозащиты, но обеспечение необходимого уровня взрывозащиты которого может быть подтверждено.
Для работ во взрывоопасных пылевых средах:
- Защита с использованием оболочки «t» - это способ защиты электрооборудования от возгорания слоя или облака пыли путем полного его покрытия оболочкой;
- Тип взрывозащиты i, m, p, s – те же виды защиты, что используются и во взрывоопасных газовых средах (см. выше).
Для использования неэлектрического оборудования во взрывоопасных средах:
- Конструкционная безопасность «с» - это способ защиты от взрывов, который включает в себя дополнительные меры, чтобы предотвратить возможность возгорания окружающей взрывоопасной среды от горячих поверхностей, искр и сжатия, создаваемого движущимися частями оборудования;
- Контроль источника воспламенения «b» - это метод защиты от взрывов, который включает установку специального устройства в неэлектрическом оборудовании. Это устройство предотвращает возникновение источника воспламенения и постоянно контролирует параметры оборудования с помощью встроенных датчиков. Если возникают определенные параметры, автоматически срабатывают защитные устройства или сигнализаторы;
- Защита жидкостным погружением «k» - это средство взрывозащиты от взрывов, при котором потенциальные источники воспламенения либо безопасны, либо отделены от взрывоопасной среды путем полного или частичного погружения в специальную защитную жидкость. При этом опасные поверхности постоянно покрыты защитной жидкостью таким образом, что взрывоопасная среда, находящаяся выше уровня жидкости или снаружи оборудования, не может быть воспламенена. Этот метод применяется главным образом для больших трансформаторов;
- Тип взрывозащиты d, p, s – те же виды защиты, что используются и во взрывоопасных газовых средах (см. выше).
2.2 Классификация оборудования по группам Согласно ТР ТС (ЕАЭС) 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах», оборудование подразделяется на следующие группы в зависимости от его применения:
- Группа I: оборудование, предназначенное для использования в подземных шахтах и их наземных сооружениях, опасных из-за наличия газа и/или горючей пыли. Оборудование группы I может иметь один из трех уровней защиты от взрыва, в зависимости от его конструкции;
- Группа II: оборудование, предназначенное для использования в местах, опасных из-за наличия взрывоопасных газовых сред (кроме сред, описанных в группе I). Оборудование группы II может иметь один из трех уровней защиты от взрыва, в зависимости от его конструкции. Оборудование группы II может быть разделено на подгруппы IIA, IIB, IIC в зависимости от категории взрывоопасной смеси, для которой оно предназначено:
-
Взрывозащита IIA – типовым газом является пропан;
-
Взрывозащита IIB – типовым газом является этилен;
-
Взрывозащита IIC – типовым газом является водород.
- Группа III: оборудование, предназначенное для использования в местах, кроме подземных шахт и их наземных сооружений, опасных из-за наличия взрывоопасных пылевых сред. Оборудование группы III может иметь один из трех уровней защиты от взрыва, в зависимости от его конструкции. Оборудование группы III может быть разделено на подгруппы IIIA, IIIB, IIIC в зависимости от характеристик взрывоопасной среды, для которой оно предназначено:
-
Взрывозащита IIIA – в среде с горючими летучими частицами;
-
Взрывозащита IIIB – в среде с непроводящей пылью;
-
Взрывозащита IIIC – в среде с проводящей пылью.
2.3 Классификация оборудования по уровням взрывозащитыСогласно Техническому регламенту Таможенного союза 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах», оборудование может быть классифицировано по уровням взрывозащиты в зависимости от опасности возгорания и условий его использования во взрывоопасных средах:
- Очень высокий уровень (особовзрывобезопасный);
- Высокий уровень (взрывобезопасный);
- Повышенную надежность против взрыва (повышенный уровень).
2.3.1 Описание «особовзрывобезопасного» оборудованияУровень взрывозащиты «особовзрывобезопасный» применяется к оборудованию, которое способно работать в соответствии с заданными параметрами производителя, обеспечивая высокий уровень защиты от взрывов даже при редких сбоях. Это оборудование продолжает функционировать в присутствии взрывоопасной среды и при отказе одного средства защиты, необходимый уровень защиты поддерживается другим независимым средством защиты или при двух независимых отказах средств защиты.
Оборудование данного уровня взрывозащиты электрооборудования и другого оборудования предназначено для использования в шахтах и их зданиях, где есть опасность наличия газа и/или горючей пыли (группа I) или на объектах и/или их частях (группы II и III), где взрывоопасная среда, такая как газ, пар, туман, пыль, волокна или летучие вещества, присутствует постоянно или часто на протяжении длительных периодов времени.
«Особовзрывобезопасная взрывозащита» для неэлектрического оборудования имеет несколько уровней:- Оборудование группы I имеет уровень взрывозащиты Ма;
- Оборудование группы II имеет уровень взрывозащиты Gа;
- Оборудование группы III имеет уровень взрывозащиты Dа.
Оборудование Группы I, с уровнем взрывозащиты Ма – это оборудование, которое разработано и оснащено специальными средствами защиты для безопасного функционирования в условиях, предусмотренных производителем, и обеспечивает очень высокий уровень защиты от взрывов. Такое оборудование предназначено для использования в подземных шахтах и в частях наземных установок шахт, которые могут быть подвержены опасности взрыва от рудничного газа и/или горючей пыли.
Оборудование с уровнем взрывозащиты Ма должно обеспечивать необходимый уровень защиты от взрывов при нормальной эксплуатации или при ожидаемых или редких неисправностях, и иметь возможность продолжать работать даже при наличии взрывоопасной среды. Если одно средство защиты выходит из строя, то необходимый уровень защиты от взрывов обеспечивается, как минимум, другим независимым средством защиты. Необходимый уровень защиты от взрывов обеспечивается даже при двух неисправностях, происходящих независимо друг от друга.
Оборудование Группы II и Группы III, с уровнями взрывозащиты Ga и Da предназначено для работы в условиях, где существует постоянная или длительная взрывоопасная среда, состоящая из газов, паров, туманов или пыли (кроме мест, в которых используется оборудование группы
I). Это оборудование разработано с учетом требований производителя и обеспечивает очень высокий уровень защиты от взрыва.
Оборудование с уровнями взрывозащиты Ga, Da должно обеспечивать необходимый уровень защиты от взрыва в нормальных условиях эксплуатации, при возникновении ожидаемых и редких неисправностей. Для этого оно оснащено двумя независимыми средствами защиты, чтобы обеспечить необходимый уровень защиты даже в случае отказа одного из них, а также способно работать при двух независимых неисправностях.
2.3.2 Описание «взрывобезопасного» оборудованияСтепень взрывозащиты «взрывобезопасный» относится к оборудованию, которое предназначено для работы в соответствии с заданными производителем параметрами и обеспечивает необходимый уровень защиты от взрывов и нормальное функционирование при возможном повреждении.
Оборудование группы I должно быть способно безопасно отключаться при достижении определенной концентрации горных газов в окружающей среде. Это оборудование предназначено для использования в подземных шахтах и их зданиях, где есть вероятность наличия горных газов и/или горючей пыли (группа I), или на объектах и/или их частях (группы II и III), где возможно образование взрывоопасной среды в виде газа, пара, тумана, пыли, волокон или летучих частиц.
«Взрывобезопасная взрывозащита» для неэлектрического оборудования имеет несколько уровней:- Оборудование группы I – взрывозащита Мb;
- Оборудование группы II – взрывозащита Gb;
- Оборудование группы III – взрывозащита Db.
Оборудование Группы I, с уровнем взрывозащиты Mb, представляет собой специально разработанное оборудование, которое способно работать безопасно и обеспечивать высокий уровень защиты от взрывов. Это оборудование предназначено для использования в подземных шахтах и других частях шахт, которые могут быть подвержены опасности взрыва от газа или пыли. В случае появления взрывоопасной среды, оборудование должно иметь возможность быть безопасно отключено. Средства защиты оборудования должны обеспечивать необходимый уровень защиты от взрывов как при нормальной эксплуатации, так и при возможных неисправностях.
Оборудование Группы II и Группы III, с уровнями взрывозащиты Gb и Db является специально разработанным оборудованием, которое обеспечивает высокий уровень защиты от взрывов. Оборудование с уровнем взрывозащиты Gb предназначено для использования в местах, где возможно образование взрывоопасной среды из смесей воздуха, газов, паров или туманов (кроме мест, в которых используется оборудование группы
I). Оборудование с уровнями взрывозащиты Gb, Db должно обеспечивать необходимый уровень защиты от взрывов как при нормальной эксплуатации, так и при возможных неисправностях.
2.3.3 Описание оборудования с «повышенной надежностью против взрыва» Уровень взрывозащиты «повышенная надежность против взрыва» относится к оборудованию, которое предназначено для работы в соответствии с установленными производителем параметрами и способно функционировать только в нормальном режиме работы.
Оборудование данного уровня взрывозащиты предназначено для работы на объектах или их частях (группа II и III), где при нормальных условиях эксплуатации наличие горючей пыли или взрывоопасной среды, состоящей из смесей горючих веществ с воздухом в форме газа, пара, тумана или пыли, волокон, летучих веществ маловероятно, и если взрывоопасная среда все же присутствует, то только работы в течение короткого времени.
Оборудование с «повышенной надежностью против взрыва» для неэлектрического оборудования имеет несколько уровней:- Оборудование группы II имеет уровень взрывозащиты Gc;
- Оборудование группы III имеет уровень взрывозащиты Dc.
Оборудование Группы II и Группы III, с классами взрывозащиты Gc и Dc — это специально разработанное оборудование, которое соответствует требованиям производителя по эксплуатационным характеристикам и обеспечивает надежную защиту от взрывов:
- Устройства с уровнем взрывозащиты Gc предназначены для использования в местах, где вероятность возникновения взрывоопасной среды очень низкая, и если она все же возникает, то редко и на короткое время;
- Устройства с уровнем взрывозащиты Dc предназначены для использования в местах, где вероятность возникновения взрывоопасной среды, образованной пылью и воздухом, очень низкая, и если она все же возникает, то редко и на короткое время.