Глава 7. Классификация взрывопожароопасных зон

Современное производство насыщено электрооборудованием, пускорегулирующей аппаратурой, которые могут стать источником воспламенения окружающей взрывопожароопасной среды в результате нагрева или искрения.

В связи с «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) предусматривается классификация производственных помещений и наружных установок по взрывоопасным и пожароопасным зонам.

К взрывоопасной зоне относится помещение, ограниченный объём помещения или наружная установка, в которых имеются или могут образовываться взрывоопасные смеси. При этом если объём взрывоопасной смеси более 5 % от свободного объёма помещения, то все помещение относится к взрывоопасной зоне, если равен или меньше 5 % от свободного объема, взрывоопасной считается зона в помещении в пределах 5 м по горизонтали и вертикали.

Зона класса В–I – зоны, в которых выделяются горючие зоны или пары ЛВЖ в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные смеси при нормальном режиме работы (переливание ЛВЖ).

Зоны класса В–Iа – зоны, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси газов или паров ЛВЖ не образуются, а возможны лишь в результате аварии или неисправности.

Зоны класса В–Iб – те же зоны, что и в классе В−Iа, но отличающиеся следующим:

• горючие газы обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом (аммиачная холодильная установка);

• зоны, в которых горючие газы, пары ЛВЖ, газообразный водород имеются в небольших количествах, исключающих образование взрывоопасной смеси в объёме.

Зоны класса В−Iг – пространство у наружных установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ (газгольдеры, ёмкости для ЛВЖ подземные).

Зоны класса В−II – зоны, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве, что они могут образовывать взрывоопасные смеси при нормальном режиме работы.

Зоны класса В−IIа – то же, что и В-II, но взрывоопасные смеси образуются только в результате аварий или неисправностей.

Пожароопасная зона – пространство, в котором постоянно или периодически находятся горючие вещества.

Зона класса П−I – зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки более 61⁰.

Зоны П−II – зоны, в которых выделяются горючие пыли и волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м³.

Зона класса П−IIа – зона, в которой обращаются твёрдые горючие вещества.

Зона класса П−III – расположенные вне помещения зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки более 61⁰ или твёрдые горючие вещества.

ПУЭ определены требования к электроустройствам, размещённым во взрывоопасных зонах. Выбор и установка электрооборудования для взрывоопасных зон должны проводиться в соответствии с ПУЭ на основании классификаций взрывоопасных смесей и взрывоопасных зон.

Глава 8. Электрооборудование для использования во взрывоопасных зонах

8.1. Оценка пожароопасности электрооборудования и основные причины его возгорания

Оценка пожарной опасности электрических изделий включает два основных этапа: определение возможности пожара и оценку последствий горения.

Оценка возможности возникновения пожара отражает комплексный поход, включающий: использование вероятностных методов, исходя из особенностей физико-химических явлений, способствующих зажиганию, а также экспериментальных методов, основанных на прямых измерениях и сравнении полученных результатов с допустимыми по нормам.

Пожарную опасность может представлять любая электрическая цепь, в которую локально в течение определенного времени подключается мощность более 15 Вт. В этот диапазон входит большинство электрических изделий.

В соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 условие пожаробезопасности электротехнического изделия имеет вид

Q_n = Q_n-p ∙ Q_n-з∙ Q_н-з ∙ Q_В ≤ 10^-6, (8.1)

где Q_n-p – вероятность возникновения характерного пожароопасного режима в составной части изделия (КЗ, перегрузка, повышение переходного сопротивления и т.п.), 1/год;

Q_n-з − вероятность того, что значение характерного электротехнического параметра (тока, переходного сопротивления и др.) лежит в диапазоне пожароопасных значений;

Q_н-з − вероятность несрабатывания аппарата защиты (электрической, тепловой и т. д);

Q_В − вероятность достижения горючим материалом критической температуры или его воспламенения.

Полученные данные о фактических вероятностях возникновения пожаров сравнивают с нормативной величиной (10^-6 в год в расчёте на одно изделие). Изделие считается пожаробезопасным, если фактическая или расчётная (для новых изделий) вероятность возникновения пожара не превышает нормативную.

Опасность возникновения пожаров при эксплуатации электроустановок заключается в наличии изоляции электрических сетей, машин и аппаратов, кислорода, воздуха (или другого окислителя) и источника зажигания (электрического тока). Большинство изоляционных материалов (хлопчатобумажная и шелковая ткань, резина, лакоткань, бумага, картон, полистирол, полиэтилен, поливинилхлорид, трансформаторное масло и др.) являются горючими.

Анализ пожаров в электроустановках, возникающих в результате неправильного устройства, эксплуатации и неисправностей электроустановок, показывает, что частыми причинами их являются: короткие замыкания в электропроводках и электрооборудовании; возгорание горючих материалов, находящихся близко от электроприёмников, включенных и оставленных на продолжительное время без присмотра; токовые перегрузки электросетей и электрооборудования; большие переходные сопротивления, электрические искры, дуги и др.

Коротким замыканием (к.з.) называется аварийный режим в электроустановках, при котором происходит соединение разноимённых проводников, находящихся под напряжением, через малое сопротивление, не предусмотренное режимом работы данной электрической цепи, машины и аппарата.

Перегрузкой называется явление, когда в проводниках электрических сетей, машин и аппаратов возникают токи, длительно превышающие величины, допускаемые нормами. Переходными называются сопротивления в местах перехода тока с одного контакта на другой через места действительного их соприкосновения (табл. 8.1).

Таблица 8.1

Классификация электрооборудования

Уровень взрывозащиты электрооборудования	Обеспечение взрывозащиты	Маркировка, знак уровня
Повышенной надежности против взрыва	Взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме ра­боты.	2
Взрывобезопасные	Взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями экс­плу­а­та­ции, кроме повреждений средств взрывозащиты.	1
Особо взрывобезопасные	Приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты.	0