Электрооборудование в пожаро- и взрыво-опасных зонах

Взрывозащищенное  электрооборудование в зависимости  от области применения подразделяют на две группы.

I. Рудничное взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников, опасных

по газу или пыли.

II. Взрывозащищенное электрооборудование для внутренних и наружных установок, кроме рудничного взрывозащищенного. Оно подразделяется на подгруппы 11А, НВ и ПС, которые в стандартах присваивают конкретным видам взрывозащиты.

Для взрывозащищенного  электрооборудования, относящегося ко II группе, в зависимости от величины предельной температуры установлены температурные классы (Т1—Т6).

Под предельной температурой взрывозащищенного электрооборудования понимают наибольшую температуру поверхности электрооборудования, безопасную в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды.

Температурный класс, как видно из приведенных ниже данных, соответствует предельной температуре, °С:

Т1………………………………450 

Т2.………………………………300

ТЗ.………………………………200

Т4………………………………. 135

Т5………………………………. 100

Т6……………………………….50 

Взрывоопасные зоны оснащают только взрывозащищенным электрооборудованием, которое подразделяют в зависимости от

уровня  взрывозащиты:

на электрооборудование  повышенной надежности (при маркировке его обозначают цифрой 2), взрывозащита которого обеспечивается только в признанном нормальным режиме работы;

взрывобезопасное  электрооборудование (1) — его взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и

при вероятных  повреждениях, определяемых условиями эксплуатации (за исключением повреждений средств взрывозащиты);

особовзрывобезопасное (0) — электрооборудование с дополнительными средствами взрывозащиты (предусмотренными стандартами).

Уровень взрывозащиты электрооборудования (электротехнических устройств) — это степень его взрывозащиты при установленных нормативными документами условиях. Назначение уровни взрывозащиты зависит от класса взрывоопасной зоны, а вид взрывозащиты — от взрывоопасных свойств вещества. Эти свойства определяются категорией и группой.

В соответствии с ГОСТ 12.1.011 — 78 взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом подразделяют на категории и группы в зависимости от размеров безопасного экспериментального максимального зазора. Согласно ПУЭ под безопасным экспериментальным понимают величину максимального зазора между фланцами оболочки, через который не происходит передачи взрыва и I оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси н воздухе. Взрывоопасные смеси в зависимости от этой величимы разделены на следующие категории: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Взрывозащищенное  электрооборудование для внутренних н наружных установок может иметь различные виды взрывозащиты

Вид взрывозащиты электрооборудования — это совокупность средств его взрывозащиты. Взрывозащиту электрооборудовании подразделяют на следующие виды: взрывонепроницаемая оболочка (d), искробезопасная электрическая цепь (i), защита вида «е» — заполнение (или продувка) оболочки под избыточным давлением защитным газом (р), масляное заполнение оболочки с токоведущими частями (о), кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями (q), специальный вид защиты (s).

Маркировку  взрывозащиты взрывозащищенного электрооборудования группы II выполняют в виде цельного, не разделенного на части знака.

Маркировку  рекомендуется наносить в прямоугольнике рельефными знаками на видном месте оболочки электрооборудоваиия или на табличке, прикрепленной к оболочке таким образом, чтобы была обеспечена ее сохранность в течение всего срока службы электрооборудования.

Согласно  требованиям ГОСТ 12.2.020—76 в маркировку взрывозащиты электрооборудования в указанной ниже последовательности должны входить следующие знаки: знак, соответствующий уровню взрывозащиты электрооборудования; общий знак Ех (Ехlosionproof — взрывозащищенный), указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищенное электрооборудование; знак вида взрывозащиты; принадлежность к группе или подгруппе электрооборудования и категория взрывоопасной смеси; температурный класс электрооборудования или группа взрывоопасной смеси. Например, маркировка 2 Ех е IIС Т6 расшифровывается как электрооборудование повышенной надежности против взрыва, защита вида «е», II группа смесей, температурный класс Т6.

Чем выше класс взрывоопасной зоны, тем более высокие требования предъявляются к уровню взрывозащиты.

Электрооборудование выбирают с учетом класса взрывоопасной зоны и свойств взрывоопасной смеси.

Приняты следующие допустимые уровни взрывозащиты электрооборудования для зон различных классов: зоны класса В-I —взрывобезопасные электрические машины, электроприборы и аппараты (взрывобезопасные и особовзрывобезопасные); зоны классов В-Iа и В-Iг — электрические машины повышенной надежности против взрыва, повышенной надежности в отношении аппаратов и приборов, искрящих или подверженных нагреву до температуры выше 80 °С; зоны классов В-I6 и В-IIа — электрические машины без взрывозащиты; для зоны класса В-II — электрические машины взрывобезопасные, электрические приборы и аппараты (взрывобезопасные и особовзрывобезопасные).

В пожарооопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины, продуваемые чистым воздухом с вентиляцией по замкнутому или разомкнутому циклу. Воздух для вентиляции электрических машин не должен содержать паров и пыли горючих веществ. Электрические машины с частями, нормально искрящими по условиям работы, располагаются на расстоянии не менее 1 м от мест размещения горючих веществ или отделяются от них несгораемыми экранами.

Если  в пожароопасных зонах любого класса используются электронагревательные приборы, то нагреваемые рабочие части таких приборов должны быть защищены от соприкосновения с горючими веществами. Кроме того, их следует устанавливать на поверхности из негорючих материалов. Для защиты от теплового излучения на электронагревательных приборах необходимо размешать экраны из несгораемых материалов.

3.Защита от статического электричества.

На предприятиях химической промышленности производят и широко используют материалы, обладающие диэлектрическими свойствами.

Электризацией сопровождаются транспортировка углеводородных топлив и растворителей, перемещение сыпучих сред в пневмотранспорте, переработка полимерных материалов, деформация, дробление (разбрызгивание), перемешивание и распыление химических веществ, а также другие технологические процессы.

Образование электростатических зарядов часто вызывает технические трудности, приводит к порче перерабатываемых материалов, оказывает негативное физиологическое воздействие на людей, создает опасные условия работы и, наконец, пожарную опасность вследствие возникновения искровых разрядов на поверхности наэлектризованного материала. 

3.1.Условия возникновения зарядов статического электричества.

Пол статическим  электричеством понимают совокупность явлений, связанных с возникновением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках.

Образование и накопление зарядов на перерабатываемом материале связано с двумя условиями. Во-первых, должен произойти контакт поверхностей, в результате которого возникнет двойной электрический слой. Образование двойного электрического слоя объясняется переходом электронов в элементарных донорно-акцепторных актах на поверхность контакта и обусловлено неодинаковым сродством материала поверхностей к электрону, что определяет знак заряда. Во-вторых, хотя бы одна из контактирующих поверхностей должна быть выполнена из диэлектрического материала. Заряды будут оставаться на поверхностях после их разделения только в том случае, если время разрушения контакта будет меньше времени релаксации зарядов. Последнее в значительной степени определяет величину зарядов на разделенных поверхностях.

Основной  величиной, характеризующей способность  материала к электризации, является удельное электрическое сопротивление поверхности контактируемых материалов. Если контактирующие поверхности имеют низкое сопротивление, то при их разделении заряды с них стекут, и разделенные поверхности будут нести незначительный заряд. Если же сопротивление высокое или велика скорость отрыва поверхностей, то заряды сохранятся.

Итак, основными  факторами, определяющими электризацию веществ, являются их электрофизические  параметры и скорость разделения поверхности. Экспериментально установлено, что чем выше скорость отрыва, тем  больший заряд остается на поверхности.

Принято, что при удельном электрическом сопротивлении материалов менее 10⁵ Ом * м заряды не сохраняются и материалы не электризуются.

Ниже  приведены значения удельного электрического сопротивления некоторых веществ, Ом • м:

полистирол .....................................................................—•..

парафин ................................................................................

стекло .................................................................................... 10»-10¹⁴

жидкие  углеводороды .......................................................... 10⁸— 10¹⁶

синтетические волокна.... .................................................... 10¹⁰— 10¹⁴

натуральный каучук ............................................................. 10¹²— 10¹³

сухое дерево .......................................................................... Ю⁸- 10¹⁴

синтетические смолы .......................................................... 10⁷— 10¹²

натуральные и регенерированные волокна....................... 10⁴— 10*

графит ................................................................................... (8,0- 1,4) • Ю⁶

почва ..................................................................................... (6,0-5,0) • 10³

электропроводящая резина ................................................. (2,0—2,0) • 10⁶

дистиллированная  вода ....................................................... Ю⁴

разбавленная  серная кислота. ............................................. 1,0- Ю"²

железо.................................................................................... 1,0- Ю'⁷

серебро .................................................................................. 1,5 • Ю"⁸

медь ....................................................................................... 1,55 • Ю^¹

алюминий ............................................................................. 2,41 • 10~*

Кроме того, заряд в значительной степени зависит от электрической емкости материала относительно земли. Наибольшей емкостью обладают изолированные проводящие объекты. Энергия искрового разряда с них на заземленную поверхность бывает вполне достаточной для воспламенения большинства парогазовых и пылевоздушных смесей, а электрические разряды с диэлектрических поверхностей ввиду отсутствия проводимости обладают малой энергией. Проводящими объектами могут быть металлические обрезиненные материалы, вращающиеся части технологического оборудования и, наконец, люди, работающие с наэлектризованными материалами.

Заряжение объектов может происходить двумя  путями: за счет непосредственного контактирования с наэлектризованными материалами и вследствие индуктивного заряжения, а также при комбинированном — смешанном заряжении.

К чисто  контактному заряжению относится  электризация при перекачивании  углеводородных топлив и растворителей по трубопроводам. А трубопроводы из прозрачного диэлектрического материала при перекачивании жидкостей даже светятся.