Электрооборудование в пожаро- и взрыво-опасных зонах

Введение.

Для обеспечения  пожаро- и взрывобезопасности электрооборудования во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок взрывоопасных производств применяется преимущественно взрывозащищенное оборудование. 
 
Количество взрывозащищенного электрооборудования, устанавливаемого во взрывоопасных зонах, должно быть по возможности минимальным, а электрооборудование, особенно с нормально искрящими частями, рекомендуется выносить за пределы взрывоопасных зон. Взрывозащищенное электрооборудование, применяемое в химически активных, влажных или пыльных средах, должно быть также защищено от воздействия указанных свойств среды. Взрывозащищенное электрооборудование, применяемое в наружных установках, должно быть пригодно для работы на открытом воздухе или иметь устройство для защиты от атмосферных воздействий (дождя, снега, солнечного излучения и т.п.). В зонах, взрывоопасность которых определяется горючими жидкостями с температурой вспышки выше 61оС, но нагретыми в условиях производства до температуры вспышки и выше, может применяться любое взрывозащищенное оборудование, предназначенное для любых категорий и групп взрывоопасных смесей, если температура нагрева поверхности электрооборудования не превышает температуру самовоспламенения данной жидкости. 
 
Выбор электрооборудования, электропроводок и кабельных линий для взрывоопасных зон производится в соответствии с гл.7.3 ПУЭ с учетом классификации взрывоопасных зон и взрывоопасности смесей. Определяющим при выборе взрывозащищенного электрооборудования являются уровень, группа и температурный класс.

1.Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон.

Химические  производства насыщены электродвигателями, различного вида электроосветительными приборами, пускорегулирующей аппаратурой и т.д. И все это электрооборудование (ввиду возможного нагревания и искрения) может стать источником воспламенения окружающей пожаро- и взрывоопасной среды. В связи с этим к конструкции электрооборудования, правилам эксплуатации ремонту и надзору за ним предъявляются повышенные требования.

В «Правилах  устройства электроустановок» (ПУЭ) предусмотрена классификация производственных помещений и наружных установок по взрывоопасным и пожароопасным зонам.

Согласно  ПУЭ по содержанию горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей взрывоопасные зоны помещений разделяют на три класса — В-1, В-1а и В-16; к классу В-1г относятся наружные установки с открытым сливом и подачей легковоспламеняющихся жидкостей, к классам В-П и В-Па — помещения, где в воздухе находится взрывоопасная пыль различного содержания. Наиболее опасными являются зоны, относящиеся к классам В-1 и В-П.

Зоны  класса В-1 — это зоны, расположенные в помещениях, где выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей, обладающие способностью образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальном режиме работы, например, при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранении или переливании жидкостей, находящихся в открытых сосудах и т. п.

Зоны  класса В-1а —  зоны, расположенные в помещениях, где взрывоопасные смеси горючих паров или газов или паров легковоспламеняющихся жидкостей с воздухом или другими окислителями образуются лишь в результате аварий или неисправностей.

Зоны  класса В-16 — те же зоны, что и относящиеся к классу В-1а, но имеющие одну из следующих особенностей:

1) помещения, в которых находящиеся там горючие газы обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15 % и более) и резким запахом при ПДК по ГОСТ 12.1.005—88 (например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок);

2) помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых исключается образование взрывоопасной смеси в количестве, превышающем 5 % свободного объема помещения. Однако это не распространяется на электромашинные помещения, где расположены турбогенераторы с водородным охлаждением, обеспеченные вытяжной вентиляцией с естественным побуждением;

3) зоны лабораторных и других помещений, в которых количество присутствующих горючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей недостаточно для создания взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения, и где работа с этими веществами не сопровождается применением открытого пламени; эти зоны не считают взрывоопасными, если работа с указанными веществами осуществляется в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами.

Зоны  класса В-1г —  это пространства возле наружных технологических установок, содержащих горючие газы или легковоспламеняющиеся жидкости (за исключением наружных аммиачных компрессорных установок), наземных и подземных резервуаров с легковоспламеняющимися жидкостями или горючими газами (газгольдеров), эстакад для слива и налива легковоспламеняющихся жидкостей; открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т.д.

Сюда  относятся также пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений с взрывоопасными зонами классов В-I, ВIа и В-II (за исключением проемов окон, заполненных стеклоблоками), пространства рядом с наружными

осаждающими конструкциями при наличии устройств для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции помещений с взрывоопасными зонами любого класса или находящиеся в пределах наружной взрывоопасной зоны, а также пространства около предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов с горючими газами и легковоспламеняющимися жидкостями.

Зоны  класса В-II — это зоны в помещениях, где выделяются переходящие во взвешенное состояние горючая пыль или волокна, способные образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальном режиме работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов).

Зоны  класса В-IIа — это зоны в помещениях, где возникновение взрывоопасных ситуаций, свойственных зонам класса В-П, возможно только в результате аварий или неисправностей. Сюда относятся и пространства внутри и вне помещений, в пределах которых постоянно или периодически при нормальном технологическом режиме находятся горючие (сгораемые) вещества, и которые в случае нарушений становятся пожароопасными зонами.

Согласно  ПУЭ пожароопасные зоны подразделяют на несколько классов.

Зоны  класса П-I — зоны, расположенные в помещениях, где обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С.

Зоны  класса П-II — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючая пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м³ в воздухе.

Зоны  класса П-IIа — зоны, расположенные в помещениях, где обращаются твердые горючие вещества.

Зоны  класса П-III — зоны, расположенные вне помещений, где обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С или твердые горючие вещества.

Во взрывоопасных  зонах помещений разрешается устанавливать только взрывозащищенное электрооборудование. 

2.Пожарная опасность электроустановок. Электроустановки во взрывоопасных зонах.

Под электроустановками понимают совокупность машин, аппаратов и линий вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями, где они установлены), которые предназначены для производства, преобразования, трансформации, передачи и распределения электрической энергии и преобразования ее в другой вид.

При рассмотрении вопросов пожарной опасности электроустановок исходят из наличия двух составляющих пожара: источника зажигания и горючего вещества. Источником зажигания в электроустановках служит высокий потенциал, способный как в нормальном, так и в аварийном режиме (при перегрузке, коротком замыкании и т.п.) образовывать высокотемпературные участки. Последние могут воспламенять сгораемую изоляцию и защитную оболочку электроизделий, сгораемые конструктивные элементы зданий и сооружений, по которым они проложены или возле которых они установлены. Наличие двух составляющих пожара — источника пожара и горючего вещества — позволяет с уверенностью сказать, что любое' электроизделие является потенциально пожароопасным. Поэтому основной задачей пожарной профилактики электроустановок является их изоляция от сгораемых материалов с помощью конструктивных (технических) средств. Именно на это и направлены требования нормативно-технических документов в области обеспечения пожарной безопасности электроустановок.

Электроустановки должны монтироваться и эксплуатироваться в соответствии с ПУЭ, Правилами эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителями и другими нормативными документами. Это обязательное требование Правил пожарной безопасности в Российской Федерации. Под другими нормативными документами понимают стандарты, строительные нормы и правила, нормы технологического проектирования, отраслевые и региональные правила пожарной безопасности и другие, утвержденные в установленном порядке нормативные документы, регламентирующие требования пожарной безопасности к электроустановкам. При этом отраслевые и региональные правила пожарной безопасности, а также другие, утвержденные в установленном порядке нормативные документы, не должны снижать требований основных правил при эксплуатации электроустановок потребителей.

Электроустановки  в помещениях, где по окончании  рабочего времени отсутствует дежурный, должны быть обесточены. Под напряжением  могут оставаться только дежурное освещение, установки пожаротушения и противопожарного водоснабжения, а также пожарная и охранно-пожарная сигнализации.

Электроустановки  по условиям электробезопасности разделяют на установки напряжением до 1 кВ и напряжением выше 1 кВ (по действующёму значению напряжения).

Открытыми (или наружными) называют электроустановки, не защищенные зданием от атмосферных воздействий; электроустановки, защищенные только навесами, сетчатыми ограждениями и т.п., рассматривают как наружные. 

К закрытым или внутренним относят электроустановки, размещенные внутри здания, защищающего их от атмосферных воздействий.

Электроустановки  и связанные с ними конструкции  должны быть стойки в отношении воздействия окружающей среды или защищены от этого воздействия.

Помещения и наружные установки в зависимости от обращающихся в них веществ и материалов подразделяют на взрывоопасные и пожароопасные. В соответствии с этим к ним предъявляются дополнительные требования пожарной безопасности.

Взрывоопасной зоной называется помещение или ограниченно* пространство в помещении или в наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси. Согласно ПУЭ, если объем взрывоопасной смеси составляет более 5 % свободного объема помещения, то все помещение относят к соответствующему классу взрывоопасности.

Если  объем взрывоопасной смеси равен или менее 5 % свободного объема помещения, то взрывоопасной считается зона в помещении в пределах 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, из которого возможно выделение горючих газов или паров легковоспламеняющихся жидкостей. Помещения за пределами этой зоны считают невзрывоопасными, если нет других факторов, создающих взрывоопасность.

Взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и продолжительности присутствия в них взрывоопасной газовой смеси подразделяют на три класса.

Зона  класса 0 — зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительного времени.

Зона  класса 1 — зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси при нормальных условиях эксплуатации.

Зона  класса 2 — зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси при нормальных условиях эксплуатации, а если такая смесь все же образуется, что бывает очень редко, то имеется в наличии крайне непродолжительное время.

Под помещением понимают пространство, осажденное со всех сторон стенами (в том числе с окнами и дверями), с покрытием (перекрытием) и полом. Пространство под навесом и пространство, ограниченное сетчатыми или решетчатыми ограждающими конструкциями, не относят к помещениям.

Взрывоопасной называют смесь с воздухом горючих газов, паров легковоспламеняющихся жидкостей, горючей пыли или волокон с нижним концентрационным пределом распространения пламени не более 65 г/м³ (перешедших во взвешенное состояние), которая при определенной концентрации способна взорваться при наличии источника инициирования взрыва. К взрывоопасным относится также смесь горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей с кислородом или другими окислителями (например, хлором).

Во  взрывозащищенном электрооборудовании  предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей взрывоопасной среды при его эксплуатации.

Во взрывоопасных  зонах, где согласно ПУЭ требуется установка взрывозащищенного электрооборудования, запрещается эксплуатировать электрооборудование, не имеющее маркировки по взрывозащите, если на это не получено свидетельство, утвержденное Госгортехнадзором. Выбор электрооборудования зависит от класса зоны взрывоопасности.