Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности

взрывоопасные помещения и наружные установки делятся на шесть классов. К нефтяной и газовой промышленности отно­ сятся четыре класса: В-I; B-Ia; В-16 и В-1г.

1. В класс В-I входят помещения, в которых взрывоопасные смеси могут образоваться при нормальных недлительных режи­ мах работы, например при загрузке или разгрузке технологи­ ческих аппаратов, при хранении или переливании легковоспла­ меняющихся и горючих жидкостей, находящихся в открытых сосудах.

2 . К классу В-Ia относятся помещения, в которых образова­ ние взрывоопасных смесей возможно лишь при авариях и неис­ правностях.

3. В класс В-16 входят те же помещения, что и в класс В-1а, но имеющие такие особенности:

горючие газы в этих помещениях обладают высоким нижним пределом взрываемости (15% и более) и резким запахом при предельно допустимых по санитарным нормам концентрациях; образование в помещениях в аварийных случаях общей взрывоопасной концентрации по условиям технологического процесса исключается, возможна лишь местная взрывоопасная

концентрация; горючие газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости

имеются в помещениях в небольших количествах, не создающих общей взрывоопасной концентрации, и во время работы с ними не применяется открытое пламя; если работа на этих установ­ ках производится в вытяжных шкафах или под вытяжными зон­ тами, эти установки относятся к невзрывоопасным.

4. В класс В-1г входят наружные установки, содержащие взрывоопасные газы, пары, горючие и легковоспламеняющиеся жидкости (например, газгольдеры, емкости, сливно-наливные эстакады и т. п.), где появление взрывоопасных смесей воз­ можно только в результате аварии или неисправности. Для на­ ружных установок взрывоопасными считаются зоны в преде­ лах:

221

до 3 м по горизонтали и вертикали от взрывоопасного тех­ нологического оборудования и 5 м по вертикали и горизонтали от дыхательных и предохранительных клапанов — для осталь­ ных установок.

Наружные открытые эстакады с трубопроводами для горю­ чих газов и легковоспламеняющихся жидкостей относятся к не­ взрывоопасным.

Производственные помещения, не содержащие пожароили взрывоопасного технологического оборудования и материалов, но граничащие с взрывоопасными помещениями, относятся к классам, определяемым по табл. 6 .2 .

Согласно ПИВРЭ взрывозащищенное оборудование может иметь различные средства взрывозащиты, под которой понима­ ются соответствующие конструктивные и схемные меры, обес­ печивающие отсутствие воспламенения окружающих взрыво­ опасных смесей от электрических искр, дуг, пламени и нагре­ тых частей электрооборудования. Предусматривается восемь видов взрывозащиты: взрывонепроницаемая оболочка, повы­ шенная надежность против взрыва, продувание под избыточным давлением, заполнение оболочки маслом, нскробезопасность, кварцевое заполнение, автоматическое отключение от электри­ ческой сети, специальные средства, не предусмотренные другими видами взрывозащиты.

§28. Электрооборудование

свзрывонепроницаемой 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 воспламене­ ние не может распространиться через зазоры и отверстия в ок­ ружающую взрывоопасную среду.

Возможность проникновения взрывоопасных смесей внутрь корпуса электрооборудования не исключается, т. е. полная гер­ метичность оболочек не обеспечивается. Но конструкция и раз­ меры зазоров в местах сопряжения отдельных частей оболочки таковы, что продукты взрыва внутри оболочки охлаждаются при помощи этих зазоров настолько, что не могут воспла­ менить внешнюю взрывоопасную среду, окружающую эту оболочку.

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

ш

§ 29. Электрооборудование повышенной надежности против взрыва

В этом исполнении электрооборудование должно быть изго­ товлено с такой степенью надежности, при которой не смогли бы возникать искрение или электрическая дуга, а также нагрев до опасных температур там. Если в электрооборудовании есть части, которые искрят при нормальной работе, они должны иметь другое взрывозащищенное исполнение.

Исполнение электрооборудования с повышенной надежно­ стью против взрыва обозначается буквой Н. В том случае, когда в конструкции электрооборудования такого исполнения имеются и взрывонепроницаемые элементы, то за буквой Н ставится цифра, указывающая категорию смеси. Если таких элементов нет, то ставится 0. За цифрой ставится буква, харак­ теризующая группу смесей. Например, обозначение Н2Т2 от­ носится к электрооборудованию повышенной надежности против взрыва, имеющему взрывонепроницаемый элемент (например, к двигателю с контактными кольцами, закрытыми взрывоне­ проницаемым колпаком), рассчитанный на смесь 2-й категории групп Т1 и Т2. Обозначение Н0Т2 указывает на то, что взрыво­ непроницаемых элементов в конструкции этого электрооборудо­ вания не содержится. Повышенная надежность против взрыва достигается следующим образом. В электрооборудовании при­ меняются изоляционные материалы высокой надежности, тем­ пература нагрева изолированных обмоток при работе снижа­ ется относительно допустимой нормами для изоляции данного класса. Поверхности частей электрооборудования имеют наи­ большие температуры, более низкие, чем температура само­ воспламенения взрывчатых смесей.

Контактные соединения токоведущих частей выполнены столь тщательно, что обеспечивается сохранение надежного контакта без искрообразований и нагрева выше допустимых значений в течение всего гарантированного срока работы. Ис­ ключена возможность поверхностного пробоя изоляции и воз­ никновения искры или дуги между токоведущими частями, имеющими разные потенциалы.

Применяются прочные материалы для оболочек и опорных конструкций и т. д.

В помещениях классов В-I и В-П, где возможно образова­ ние взрывоопасных концентраций смесей паров и смесей газов с окислителями при нормальном технологическом режиме, не допускается применение электрооборудования в исполнении по­ вышенной надежности против взрыва.

Специальных двигателей такого исполнения наша промыш­ ленность в настоящее время не выпускает. Но асинхронные короткозамкнутые двигатели во взрывонепроницаемых исполне­

мощностью от 320 до 12 500 кВт марок П0Т5 и П1Т5, допускае­ мых к эксплуатации в условиях взрывчатых смесей всех кате­ горий. Для привода поршневых компрессоров выпускаются син­ хронные двигатели серии СДКП, продуваемые чистым возду­ хом (рис. 6.5), на 250—600 об/мин, мощностью 320—6300 кВт на напряжение 6000 В.

Схемы вентиляции таких двигателей осуществляются по разомкнутому и замкнутому циклам. На рис. 6.6, а показана схема вентиляции двигателя по разомкнутому циклу для слу­ чая, когда внутри машины потоки воздуха входят в междупо-

Рис. 6.6. Схемы вентиляции электродвигателей СДКП:

теля и выходят через вентиляционные каналы сердечника ста­ тора в камеру корпуса статора (встречная система вентиля­ ции). Из подводящего воздуховода чистый воздух поступает к днищу электродвигателя через нагнетательный патрубок и по выходе из двигателя направляется в уплотненную яму, откуда уходит через воздуховод.

В схеме вентиляции двигателя по замкнутому циклу для случая встречной системы (рис. 6.6,6) охлаждающий чистый воздух циркулирует в замкнутой, тщательно уплотненной си­ стеме и охлаждается водой в воздухоохладителях.

Избыточное давление воздуха в системе обеспечивается ра­ ботой вентилятора подпитки. Как при разомкнутом, так и при

Избыточное статическое давление в фундаментной яме должно быть не менее 3,5- 10~4 МПа, а в камере корпуса статора и под щитом двигателя — не менее 2,5 • 10-4 МПа.

Для привода центробежных компрессоров и насосов выпус­ каются синхронные электродвигатели серии СТДП мощностью

228

630—12 500 кВт на 6 и 10 кВ, 3000 об/мин. Циркулирующий внутри двигателя воздух охлаждается водяными воздухоохла­ дителями, которые устанавливают рядом с двигателем.

Для центробежных компрессоров и насосов выпускаются также асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 2А мощ­ ностью 500—5000 кВт на 6 кВ и синхронной частотой вращения 3000 об/мин, продуваемые под избыточным давлением, рассчи­ танные для работы в условиях взрывчатых смесей всех катего­ рий и групп. Их воздушное охлаждение может осуществляться при помощи вентиляции, действующей как по разомкнутому, так и по замкнутому циклам.

§ 31. Маслонаполненное электрооборудование

Взрывозащищенное электрооборудование в этом исполнении изготовляется таким образом, что все его искрящие и неискря­ щие токоведущие части помещены в трансформаторное масло или в другую жидкость, свойства которой соответствуют свойст­ вам этого масла. При этом предотвращаются соприкосновение между токоведущими частями и контакт их с взрывоопасными средами и исключается воспламенение последних.

Если погружение всех частей машины или аппарата в масло невозможно, отдельные части изготовляют в другом взрывоза­ щищенном исполнении.

Неизолированные токоведущие части, присоединительные зажимы, детали, где имеется искрение в нормальных условиях, должны быть покрыты маслом настолько, чтобы его минималь­ ный уровень находился на 10 мм выше этих элементов, причем температура верхнего слоя масла не должна быть выше 100° С. Кроме того, маслонаполненные коммутационные аппараты дол­ жны выдерживать в течение 0,25 с допустимый для них ток короткого замыкания без нарушения взрывозащищенности. Ап­ параты, установленные в цепях питания короткозамкнутых асинхронных двигателей, должны иметь контактную систему, обеспечивающую нормальный разрыв цепи при токе, превы­ шающем по крайней мере в 6 раз номинальную силу тока двигателя наибольшей мощности.

Маслонаполненное электрооборудование может быть приме­ нено во взрывоопасных помещениях и наружных установках всех перечисленных выше классов.

Маслонаполненное исполнение электрооборудования марки­ руется буквой М, далее ставится 0 или цифра, указывающая категорию смеси, если в конструкции имеются и взрывонепро­ ницаемые элементы, а за цифрой ставится буква, характери­ зующая группу смесей. Например, обозначение МЗТ1 относится к маслонаполненному оборудованию, имеющему взрывонепро­ ницаемый элемент, рассчитанный на смесь 3-й категории груп­ пы Т1, а обозначение М0Т5 — к маслонаполнеиному оборудова­

229