Электрификация предприятий нефтяной и газовой промышленности

Г л а в а 4

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ

13.КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ СМЕСЕЙ И ЗОН

ВНЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1взрывоопасные смеси паров легковоспламеняющихся жидкостей

\или горючих газов с воздухом классифицируются по категориям ^ и группам (табл. 15).

!оболочку поместить в камеру, тоже заполненную взрывоопас­ ной смесью, то при воспламенении смеси в оболочке пламя через фланцевые зазоры оболочки может поджечь смесь в ок­

ружающей камере. При определенном составе смеси можно по­ добрать такой размер безопасного экспериментального макси-; мального зазора (БЭМЗ) в оболочке, при котором воспламе-

121

нение смеси вне оболочки невозможно при любой концентрации смеси в воздухе. Величина БЭМЗ зависит от состава смеси: для медленногорящих смесей она больше, чем для быстрогорящих.

Таблица 15

В зависимости от размера БЭМЗ взрывоопасные смеси га­ зов и паров подразделяются на следующие категории:

Взрывоопасные паро- и газовоздушные смеси разбивают на группы исходя из температуры их самовоспламенения, т. е. температуры, до которой должна быть равномерно нагрета смесь, чтобы она воспламенилась без воздействия на нее из­ вне открытого пламени:

122

классов электроустановок.

При определении взрывоопасных зон принимается, что взры­ воопасная зона в помещении занимает весь объем помещения, если объем взрывоопасной смеси превышает 5 % свободного объема помещения. Взрывоопасной считается также зона в по­ мещении в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, из которого возможно выделение горючих газов или паров легковоспламеняющихся жидкостей, если объем взрывоопасной смеси равен или менее 5 % свобод­ ного объема помещения. Помещение за пределами взрывоопас­ ной зоны считается невзрывоопасным, если нет других факто­ ров, создающих в нем взрывоопасность.

В зоны класса В-I входят зоны помещения, в которых взры­ воопасные смеси могут образоваться при нормальных недли­ тельных режимах работы, например при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, при хранении или переливании лег­ ковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в открытых со­ судах.

К классу В-Ia относятся зоны помещений, в которых обра­ зование взрывоопасных смесей возможно лишь при авариях и неисправностях.

Вкласс В-16 входят те же зоны помещений, что и в класс В-Ia, но имеющие такие особенности:

горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним кон­ центрационным пределом воспламенения (15% и более) и рез­ ким запахом при предельно допустимых по санитарным нор­ мам концентрациях;

образование в помещениях в аварийных случаях общей взрывоопасной концентрации по условиям технологического про­ цесса исключается, возможна лишь местная взрывоопасная концентрация;

горючие газы и легковоспламеняющиеся жидкости имеются в помещениях в небольших количествах, не создающих общей взрывоопасной концентрации, и во время работы с ними’ не применяется открытое пламя; если работы на этих установках производятся в вытяжных шкафах или под вытяжными зо­ нами, эти установки относятся к невзрывоопасным.

В зону класса В-1г входят пространства у наружных уста­ новок, содержащих взрывоопасные газы, пары и легковоспла­ меняющиеся жидкости (например, газгольдеры, емкости, слив­ но-наливные эстакады и т. п.), где появление взрывоопасных смесей возможно только в результате аварии или неисправ­ ности. Для наружных установок взрывоопасными считаются зоны в пределах:

123

до 20 м по горизонтали и вертикали от места открытого слива и налива — для эстакад с открытым сливом и наливом легковоспламеняющихся жидкостей;

до 3 м по горизонтали и вертикали от врывоопасного техно­ логического оборудования и 5 м по вертикали и горизонтали от дыхательных и предохранительных клапанов — для осталь­ ных установок;

до 8 м по горизонтали и вертикали от резервуаров с лег­ ковоспламеняющимися жидкостями или горючими газами; при наличии обвалования — в пределах всей площади внутри об­ валования.

Наружные открытые эстакады с трубопроводами для го­ рючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей относятся

кневзрывоопасным, за исключением зон в пределах до 3 м по горизонтали и вертикали от запорной арматуры и фланцевых соединений трубопроводов.

Кзонам класса В-I относятся газонаполнительные станции. Помещения насосных сырой, горячей и товарной нефти, до­ жимных насосных станций, насосных нестабильного бензина, компрессорные залы газовых компрессорных, а также закры­ тые газораспределительные пункты и манифольдные относятся

кпомещениям с зонами класса В-Ia. К помещениям с зонами класса В-16 относятся кустовые насосные по закачке сточных вод (после установок комплексной подготовки нефти), поме­ щения для анализа нефтепродуктов химлабораторий, канали­

зационные насосные для перекачки сточных вод. Устья нефтя­ ных скважин в пределах взрывоопасной зоны, резервуарные парки сырой и товарной нефти, открытые манифольдные, бу­ ровые установки в случае возможности нефтегазопроявлений относятся к наружным установкам с зонами класса В-1г.

Зоны производственных помещений, не содержащих пожароили взрывоопасного технологического оборудования и материа­ лов, но граничащих с взрывоопасными помещениями, отно­ сятся к классам, определяемым по табл. 16; размер зоны — до 5 м по горизонтали и вертикали от проема двери.

Согласно ПУЭ, взрывозащищенное электрооборудование под­ разделяется по уровням взрывозащиты, группам и температур­ ным классам. Установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования: электрооборудование повышенной на­ дежности против взрыва (знак уровня 2), взрывобезопасное электрооборудование (знак уровня 1) и особовзрывобезопасное электрооборудование (знак уровня 0).

Электрооборудование повышенной надежности против взры­ в а — это взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы. Взрывобезопасное электрооборудование — это взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывоза­ щита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и- при признанных вероятных повреждениях, определяемых ус-

124

ловиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывоза­ щиты. Если же во взрывозащищенном электрооборудовании по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, то такое электрообо­ рудование относится к уровню «особовзрывобезопасное элек­ трооборудование».

Таблица 16

Классы зон помещений, граничащих с взрывоопасными зонами других помещений

Взрывозащищенное электрооборудование может иметь сле­ дующие виды взрывозащиты:

внутренней и наружной установки. Электрооборудование группы II, имеющее виды взрывозащиты: взрывонепроницаемую оболочку и (или) искробезопасную электрическую цепь — под­ разделяется на три подгруппы, соответствующие категориям взрывоопасных смесей:

125

Электрооборудование группы II в зависимости от значения предельной, безопасной в отношении взрыва температуры по­ верхностей подразделяется на шесть температурных классов, соответствующих группам взрывоопасных смесей (табл. 17).

В маркировку по взрывозащите электрооборудования в ука­ занной последовательности входят: знак уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0); знак Ех, указывающий на со­ ответствие электрооборудования стандартам на взрывозащи­ щенное электрооборудование; знак вида взрывозащиты d, р, i, q, о, s, е); знак группы или подгруппы электрооборудования (II, ПА, ИВ, ПС); знак температурного класса электрооборулования (Т1, Т2, ТЗ, Т4, Т5, Тб).

В маркировку по взрывозащите могут входить дополнитель­ ные знаки и надписи в соответствии со стандартами на элек­ трооборудование с отдельными видами взрывозащиты. При­ меры маркировки взрывозащищенного электрооборудования приведены в табл. 18.

До введения в действие стандартов на взрывозащищенное электрооборудование последнее разрабатывается и маркиру­ ется по Правилам изготовления взрывозащищенного и руднич­ ного электрооборудования (ПИВРЭ). Поэтому рассмотрим раз­ личные виды взрывозащищенного электрооборудования, изго­ товленного и маркированного в соответствии с ПИВРЭ. По мере внедрения новых стандартов, взрывозащищенное электро­ оборудование будет изготовляться и маркироваться, как было изложено ранее.

14. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ С ВЗРЫВОНЕПРОНИЦАЕМОИ

ОБОЛОЧКОЙ

Электрооборудование в этом исполнении снабжено оболоч­ ками, выдерживающими максимальное давление при взрыве внутри оболочки без ее повреждения и обеспечивающими лока­ лизацию пламени внутри оболочки, т. е. внутреннее воспла­ менение не может распространиться через зазоры и отверстия в окружающую взрывоопасную среду.

126

Источниками воспламенения взрывоопасной смеси внутри оболочки электрооборудования могут быть искрение контактов при нормальной работе, искрение и нагрев при перегрузках, коротких замыканиях и других аварийных режимах.

Взрывонепроницаемое исполнение электрооборудования мар­ кируется буквой В в кружке. Обычно на корпусах электро­ оборудования в таком исполнении указываются также катего­ рия и группа взрывоопасной смеси, для которой это оборудо­ вание предназначено. Например, обозначение В2Т2 относится

Рис. 51. Электродвигатель серии ВА02:

подшипниковый узел

к оборудованию с взрывонепроницаемой оболочкой, предна­ значенному для работы в среде взрывоопасных смесей до 2-й категории и группы Т2 включительно (например, бутана). В СССР изготовляется несколько типов трехфазных асинхрон­ ных двигателей в таком исполнении.

Асинхронные короткозамкнутые двигатели единой всесо­ юзной серии ВАО рассчитаны на применение во взрывоопасных помещениях и наружных установках всех классов, где воз­ можно образование взрывоопасных смесей 1, 2, 3, 4-й катего­ рий групп Т1, Т2, ТЗ, Т4, Т5 (исполнение В4Т5). Они изготов­ ляются на синхронную частоту вращения 600—3000 об/мин для мощностей от 0,27 до 100 кВт и от 132 до 315 кВт при напря­ жениях 220, 380, 660 В на 750—3000 об/мин (рис. 50, а)\ а также для мощностей от 200 до 2000 кВт при напряжении 6000 В (рис. 50, б). Выпускается модернизированная серия двигателей ВА02 мощностью от 55 до 200 кВт (рис. 51). В на­

130