ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ

 РОБОТЫ

 ЭНЦИКЛОПЕДИЯ АСУ ТП

 КАК КУПИТЬ

 ВНЕДРЕНИЯ

 О НАС

 СЕРТИФИКАТЫ

Мы обеспечиваем безопасность технологических процессов

СДЕЛАНО В РОССИИ

Биржевой Спуск, 8, г. Таганрог, 347900, Россия, тел.: (8634) 47-70-40, 47-70-44, e-mail: info@rlda.ru

 

www.RealLab.ru


ПРОДУКЦИЯ

  Микро-ПЛК серии MC

  Модули ввода-вывода
     серии NL

  Взрывозащищенная искробезопасная серия NL-Ex

  Конвертеры интерфейсов

  Измерительные преобра-
     зователи и датчики

   Источники питания

  ПЛК (промышленные
     контроллеры
)

  Готовые АСУ ТП

  Программное обеспечение


ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА

  Импортозамещение

  Примеры применения

  Статьи

  Консультации, обучение

  Словарь терминов

Поиск на нашем сайте

 

Выбор аппаратных средств автоматизации опасных промышленных объектов

Изложенный ниже материал опубликован нами в журнале "Современные технологии автоматизации (СТА)", №4, 2005 г., стр. 86-94.

Введение

В предлагаемой статье предпринята попытка ответить на важные практические вопросы, возникающие у системных интеграторов АСУ ТП при автоматизации опасных производственных объектов. Статья не является официальным документом и ее нельзя использовать при решении юридических вопросов, связанных с деятельностью в области промышленной безопасности. Руководствоваться нужно только официальными документами, список которых приведен в конце статьи.

 

1.   Виды опасных производственных объектов

К опасным производственным объектам относятся [1] предприятия или их цехи, участки, площадки, а также иные производственные объекты, на которых:

·    получаются, используются, перерабатываются, образуются хранятся, транспортируются или уничтожаются:

o       воспламеняющиеся вещества (перечень см. в [1]),

o       окисляющие вещества (например, кислород);

o       горючие вещества;

o       взрывчатые вещества;

o       токсичные вещества;

o       вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды;

·    используется оборудование, работающее под избыточным давлением более 0,07 МПа (0,7 атм) или при температуре нагрева воды более 115 град.;

·    используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы, канатные дороги, фуникулеры;

·    получаются расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов;

·    ведутся горные работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях.

На опасных производственных объектах запрещено применение технических средств, не имеющих разрешения Ростехнадзора на применение [2, п.2.2].

Примечание. В соответствии с указом Президента Российской Федерации от 20 мая 2004 г. № 649 Госгортехнадзор преобразован в Федеральную службу по экологическому, технологическому и атомному надзору и получил сокращенное название Ростехнадзор.

 

2.   Опасные и взрывоопасные производственные объекты

Следует различать опасные и взрывоопасные производственные объекты. Например, грузоподъемный механизм или котел с электрическим нагревом являются опасными, но не взрывоопасными объектами. Это понятие является существенным при выборе оборудования. Оборудование для опасных производственных объектов должно иметь разрешение Ростехнадзора, но для него не требуется маркировка взрывозащиты. Оборудование для взрывоопасных производственных объектов должно иметь разрешение Ростехнадзора и маркировку взрывозащиты на корпусе.

Примером оборудования для опасных производственных объектов без маркировки взрывозащиты являются модули ввода-вывода серии NL фирмы НИЛ АП, которые могут применяться, например, на опасных производственных объектах, на которых используются токсичные вещества или вещества, представляющие опасность для окружающей среды, или используется оборудование, работающее под давлением, или грузоподъемные механизмы, а также в металлургии. В то же время они не могут использоваться во взрывоопасных зонах, например, в надсилосном помещении элеватора или во взрывоопасной зоне эстакады для налива бензина. Примером оборудования для взрывоопасных производственных объектов может быть система IS-RPI фирмы Pepper+Fuchs, искробезопасные модули ввода-вывода SIMATIC S7 фирмы Siemens или взрывобезопасная серия NL-Ex фирмы НИЛ АП.

Отнесение производственных объектов к категории опасных производится организацией, эксплуатирующей эти объекты, по результатам их идентификации в соответствии с перечнем типовых видов опасных производственных объектов, который разрабатывается Ростехнадзором России [3].

 

3.   Объекты, опасные по воспламенению горючей пыли или газа

Следует различать взрывоопасные объекты, опасные по воспламенению смеси горючей пыли или волокон с воздухом и объекты, в которых существует возможность воспламенения смеси горючих газов или паров с воздухом. Это различие является существенным при выборе оборудования с нужной маркировкой взрывозащиты. Принципиальное различие между газом и пылью заключается в том, что пыль, в отличие от газа, может оседать на нагретые поверхности. Вентиляция, используемая для снижения опасности взрыва в среде газа, может привести к подъему осевшей пыли в воздух в среде, опасной по воспламенению горючей пыли и создать взрывоопасную концентрацию пыли (более 20-50 г/куб.м).

Для смесей горючих газов или паров с воздухом используют такие средства защиты, как:

- взрывонепроницаемая оболочка (d);

- заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением (р);

- кварцевое заполнение оболочки (q);

- масляное заполнение оболочки (о);

- защита вида "е";

- искробезопасная электрическая цепь (i), имеет уровни искробезопасности ia, ib, ic;

- герметизация компаундом (m);

- защита вида "n";

- специальный вид защиты "s".

В среде со смесью горючей пыли или волокон с воздухом приведенные выше методы взрывозащиты в общем случае не используют. Защита от воспламенения горючей пыли основана на ограничении доступа пыли к электрооборудованию посредством использования пыленепроницаемых (IP6X) или пылезащитных (IP5X) оболочек и на ограничении максимально возможной температуры поверхности оболочки и тех поверхностей электрооборудования, на которые может осесть пыль. В случаях, когда отсутствует электрооборудование, предназначенное для использования для взрывоопасных зон со смесями горючей пыли или волокон с воздухом, в зонах класса В-II допускается применять взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для работы в средах со взрывоопасными смесями газов и паров с воздухом [ПУЭ, п.7.3.63].

Следует также отметить, что взрывоопасные зоны класса В-IIа не требуют применения взрывозащищенного оборудования [ПУЭ, п. 7.3.63]. Достаточно использовать защитную оболочку со степенью защиты не хуже IP54 при условии, если температура поверхности электрооборудования, на которую могут осесть горючие пыль или волокна (при работе оборудования с номинальной нагрузкой и без наслоения пыли) будет не менее чем на 50 ºС ниже температуры тления пыли для тлеющих пылей или не более двух третей от температуры самовоспламенения для нетлеющих пылей. Например, для мучной пыли (пшеницы, ржи и других зерновых культур) температура самовоспламенения составляет 205 ºС, следовательно, температура поверхности электрооборудования в этой среде должна быть не более 136,7  ºС.

Отметим, что применение сертифицированной защитной оболочки не исключает необходимости получения разрешения Ростехнадзора на оборудование, помещенное в эту оболочку.

 

4.   Классификация взрывоопасных зон

Опасные производственные объекты могут иметь взрывоопасные зоны разных классов, в том числе и взрывобезопасные зоны. Класс взрывоопасной зоны определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации [ПУЭ, п.7.3.38]. По ГОСТ Р 51330.9 класс взрывоопасной зоны устанавливается специалистами, знакомыми со свойствами горючих газов и паров, знающими технологический процесс и оборудование, в сотрудничестве с инженерами по безопасности, электриками и другим техническим персоналом.

Вероятно, классы взрывоопасных зон конкретного предприятия будут указаны (в настоящий момент не указаны) в декларации промышленной безопасности опасного производственного объекта [1] или в его техническом паспорте [4]. Они должны также указываться специальной штриховкой по ГОСТ Р 51330.9 на чертежах проектной документации на объект.

Классификация взрывоопасных зон установлена в ПУЭ (гл.7.3), в ГОСТ Р 51330.9 и ГОСТ Р МЭК 61241-3. Классификация по ПУЭ и ГОСТ различаются между собой, что часто вводит пользователей взрывозащищенного оборудования в замешательство. Более того, к настоящему времени не существует документа, который бы устанавливал соответствие между классификацией ПУЭ и классификацией ГОСТ. Предполагается [ГОСТ 51330.9-99], что гл. 7.3 ПУЭ будет со временем пересмотрена и приведена в соответствие с ГОСТ, что вызвано необходимостью гармонизации Российский стандартов с международными стандартами МЭК, которые явились основой для разработки отечественных стандартов серии ГОСТ Р 51330.Х и ГОСТ Р МЭК 61241‑Х.

В среде смесей горючих газов или паров с воздухом взрывоопасные зоны подразделяют на три класса [ГОСТ Р 51330.9-99]:

- зона класса 0: зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени;

- зона класса 1: зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации;

- зона класса 2: зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время.

В среде смеси горючей пыли или волокон с воздухом используется следующая классификация взрывоопасных зон [ГОСТ Р МЭК 61241-3-99]:

- зона класса 20: зона, в которой горючая пыль в виде облака присутствует постоянно или часто при нормальном режиме работы оборудования в количестве, способном произвести концентрацию, достаточную для взрыва горючей или воспламеняемой пыли в смесях с воздухом и/или где могут формироваться слои пыли произвольной или чрезмерной толщины. Такие зоны бывают обычно внутри оборудования.

- зона класса 21: зона, не классифицируемая как зона класса 20, в которой горючая пыль в виде облака может присутствовать при нормальном режиме работы электрооборудования в количестве, способном произвести концентрацию, достаточную для взрыва горючей пыли в смесях с воздухом.

- зона класса 22: зона, не классифицируемая как зона 21, в которой облака горючей пыли могут возникать редко и сохраняются только на короткий период или в которых накопление слоев горючей пыли может иметь место при ненормальном режиме работы, что может привести к возникновению способных воспламеняться смесей пыли с воздухом.

В ПУЭ, гл. 7.3 устанавливается иная классификация взрывоопасных зон для смесей газов и паров с воздухом:

- зона класса B-I - зона, расположенная в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасную смесь при нормальных режимах работы, например, при загрузке или разгрузке технологических аппаратов;

- зона класса B-Iа - зона, расположенная в помещении, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или пара ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей;

- зона класса B-Iб - зона, расположенная в помещении, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей и которые отличаются рядом особенностей, перечисленных в п.7.3.42 ПУЭ;

- зона класса B-Iг - пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, и т.п.

Для смесей пыли или волокон с воздухом устанавливаются следующие классы взрывоопасных зон:

- зона класса B-II - зона, расположенная в помещении, в котором выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальной работе ( например, при разгрузке и загрузке технологических аппаратов).

- зона класса B-IIa -зона, расположенная в помещении, в котором опасные состояния, указанные для зона B-II, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Таким образом, для взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом ГОСТ устанавливает три класса зон, а ПУЭ - четыре; для смесей горючей пыли или волокон с воздухом ГОСТ устанавливает три класса зон, а ПУЭ - два. Поэтому формальное соответствия между этими двумя классификациями установить невозможно, хотя попытки такого сопоставления имеются [5]. Сопоставление в случае необходимости должно выполняться по существу, т.е. путем содержательного анализа основных признаков, по которым производятся обе классификации. В новых проектах автоматизации опасных промышленных объектов следует пользоваться понятиями ГОСТ, а не ПУЭ, поскольку ПУЭ со временем будет приведено в соответствие с ГОСТ, а не наоборот [ГОСТ 51330.9-99].

 

5.   Классификация взрывоопасности технологических блоков

Технологический блок - это аппарат или группа (с минимальным числом) аппаратов, которые в заданное время могут быть отключены (изолированы) от технологической системы без опасных изменений режима, которые могли бы привести к развитию аварии в смежной аппаратуре или системе [6]. Выбор технических средств, обслуживающих взрывоопасные технологические блоки, определяется их категорией взрывоопасности. Категория взрывоопасности определяется в зависимости от величины относительного энергетического потенциала взрывоопасности технологического блока, который рассчитывается исходя из общей энергии сгорания парогазовой фазы, поступившей в окружающую среду при аварийной разгерметизации блока по формулам, приведенным в [6]. Для определения категории взрывоопасности можно также использовать расчетную величину массы горючих паров (газов) взрывоопасного парогазового облака, приведенной к единой удельной энергии сгорания. Категория технологического блока определяется по Таблица 1 .

 

Таблица 1

Категория взрывоопасности

, кг

I

> 37

> 5000

II

27...37

2000...5000

III

< 27

< 2000

 

В зависимости от категории взрывоопасности формулируются требования к техническим средствам контроля, управления, противоаварийной защиты и сигнализации по надежности, быстродействию, допустимой погрешности измерительных систем и другим техническим характеристикам. В зависимости от категории взрывоопасности могут быть предъявлены требования к повышению надежности путем дублирования, троирования, использования временной или функциональной избыточности. Конкретные требования для блоков разных категорий и различного функционального назначения сформулированы в [6]. Например, на объектах с технологическими блоками I и II категории взрывоопасности необходимо использовать дублирование систем контроля параметров, применять системы самодиагностики с индикацией рабочего состояния, с сопоставлением значений технологически связанных параметров. Для объектов с технологическими блоками III категории таких требований нет.

Маркировка взрывозащиты напрямую не связана с категорией взрывоопасности. Она определяется, как будет описано в разделе 8 .

 

6.   Взрывопожарная и пожарная опасность зданий и помещений

По взрывопожарной и пожарной опасности здания и их помещения делятся на категории [7]. Категория помещений устанавливается на стадии их проектирования в зависимости от количества и свойств находящихся в них веществ и материалов с учетом особенностей размещенных в них производств (Таблица 2 ). Деление помещений и зданий на категории используется для установления нормативных требований по обеспечению взрывопожарной и пожарной безопасности при планировке и застройке, определении этажности, площадей, размещении помещений, инженерного оборудования, для конструктивных решений. Категория помещения обычно указывается на двери, ведущей в это помещение.

Прямой связи между категорией помещения и классом взрывоопасной зоны не существует, поскольку в одном и том же помещении могут быть взрывоопасные зоны разных классов.

 

Таблица 2

Категория помещения

Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении

А

взрывопожароопасная

Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа.

Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

Б

взрывопожароопасная

Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа

В1 - В4

пожароопасные

Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б

Г

Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива

Д

Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии

 

В пределах помещения и вне его выделяются также пожароопасные зоны П-I, П-II, П-IIa, П-III [ПУЭ, гл. 7.4.] (Таблица 3 ), т.е. области пространства, в пределах которых постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества, которые могут появляться при нормальном технологическом процессе или его нарушениях.

Таблица 3

Класс пожароопасной зоны

Характеристика зоны

П-I

 

Зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 ºС.

П-II

 

Зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/куб.м.

П-IIa

 

Зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества.

П-III

 

Зоны, расположенные вне помещений, в которых обращаются горючие вещества с температурой вспышки выше 61 ºС или твердые горючие вещества.

 

Для оборудования, применяемого в пожароопасных зонах, не требуется маркировка взрывозащиты. Однако это оборудование должно иметь оболочку (корпус), которая разделяет потенциальный источник воспламенения (оборудование) от горючих веществ, находящихся в пожароопасной зоне. В Таблица 4 приведены требуемые ПУЭ степени защиты оболочек по ГОСТ 14254-80 [8] в зависимости от вида оборудования (установки) и условий его работы.

 

Таблица 4

Вид технического средства и условия его работы

Степень защиты оболочки для пожароопасной зоны класса

П-I

П-II

П-IIa

П-III

Искрящие по условиям работы, установленные стационарно или на передвижных механизмах (на кранах, тельферах, тележках и т.п.

IP44

IP54

IP44

IP44

Не искрящие по условиям работы, установленные стационарно или на передвижных механизмах

IP44

IP44

IP44

IP44

Шкафы для размещения аппаратов и приборов

IP44

IP54,

IP44*

IP44

IP44

Коробки сборок зажимов силовых и вторичных цепей

IP44

IP44

IP44

IP44

Примечание. * При установке в них аппаратов, не искрящих по условиям работы.

 

7.   Требования к техническим устройствам для опасных производственных объектов

Организации, эксплуатирующие опасный производственный объект, должны иметь разрешение Ростехнадзора РФ на применение технических устройств на опасных производственных объектах [2, п.2.2]. Копия разрешения должна быть представлена поставщиком технических устройств и находиться у эксплуатирующей организации.

Технические устройства могут иметь также сертификат соответствия требованиям промышленной безопасности. Для взрывозащищенного оборудования это сертификат ССЕх в системе ГОСТ Р [ПБ 03-538-03]. Однако одного сертификата недостаточно. Он служит только основанием для того, чтобы Ростехнадзор выдал разрешение на применение технического устройства на опасных производственных объектах [3, п.6.6]. Разрешение Ростехнадзора может быть выдано также и на основании экспертного заключения о промышленной безопасности, выданного организацией, имеющей соответствующую лицензию и область аккредитации.

Если техническое устройство, используемое на опасном производственном объекте, содержит в своем составе средства измерений, то они должны иметь сертификат об утверждении типа средств измерений [10, 11]. Отметим, что речь идет не о сертификате на техническое устройство целом, а только о средствах измерений, входящих в его состав. Соответственно, в документации на устройство должна быть ссылка на методику поверки устройства.

В правилах сертификации электрооборудования для взрывоопасных сред ПБ 03-538-03 сказано (п.3.13), что сертификат утверждения типа нужен только для средств измерения, которые используются в сферах, на которые распространяется действие государственного метрологического контроля и надзора, т.е. в сферах, в которых точность измерений определяет безопасность труда [12], например, в устройствах технологических защит или в системах контроля температуры в силосах элеваторов. В более старых, но еще действующих "Правилах применения технических устройств на опасных производственных объектах" [11] сказано, что все средства измерений должны иметь сертификат об утверждении их типа.

 

8.   Маркировка взрывозащищенного оборудования

Оборудование, используемое на взрывоопасных объектах, может иметь три типа знаков маркировки взрывозащиты:

·    для оборудования, работающего во взрывоопасной среде смеси газа или паров с воздухом, например, 0[Exib]IICT4 или PBExdI/IExdIIBT3 [13];

·    для оборудования, работающего во взрывоопасной среде смеси горючей пыли или волокон с воздухом, например, DIP А21 TA T3 [14];

·    может быть без маркировки, но в оболочке со степенью защиты не хуже IP54 для взрывоопасных зон В-IIa, В-Iб [15].

Выбор оборудования осуществляется на основании предварительных знаний о типе взрывоопасной смеси, категории взрывоопасности технологического блока, классе взрывоопасной зоны и допустимой температуре поверхности оборудования.

8.1        Маркировка и выбор оборудования, работающего в среде газа

Знак "Ех" в маркировке указывает, что электрооборудование удовлетворяет стандартам на взрывозащиту. Для связанного электрооборудования знак "Ех" и следующее за ним обозначение вида взрывозащиты заключается в квадратные скобки. Связанным называется электрооборудование, которое содержит одновременно как искроопасные, так и искробезопасные электрические цепи, но конструкция его выполнена так, что искроопасные цепи не могут повлиять на степень безопасности искробезопасных цепей. Примером связанного электрооборудования являются барьеры искробезопасности.

Символы перед "Ех" обозначают уровень взрывозащиты.

Для электрооборудования группы I (рудничное) установлены следующие обозначения уровни взрывозащиты (ГОСТ Р 51330.0-99):

РП - для электрооборудования повышенной надежности против взрыва;

РВ - для взрывобезопасного электрооборудования;

РО - для особовзрывобезопасного электрооборудования.

Для электрооборудования группы II (не рудничное) установлены другие обозначения уровня взрывозащиты:

2 - для электрооборудования повышенной надежности против взрыва (низший уровень взрывозащиты, взрывозащита обеспечивается только при нормальном режиме работы);

1 - для взрывобезопасного электрооборудования (в котором взрывозащита обеспечивается не только при нормальном режиме работы, но и при вероятных повреждениях, кроме повреждения средств взрывозащиты);

0 - для особовзрывобезопасного электрооборудования (с дополнительными средствами взрывозащиты по сравнению с взрывобезопасным оборудованием).

После знака "Ех" следует обозначение вида взрывозащиты (о, p, q, d, e, ia, ib, ic, m, n, s, см. п. 3 ).

Таблица 5

Группа электрооборудования

Состав смеси для испытания взрывозащиты вида "искробезопасная электрическая цепь"

Энергия воспламенения смеси по стандарту CENELEC, мкДж

I

8-8,6% метана в воздухе

-

IIА

5-5,5% пропана в воздухе

Более 180

IIB

7,3-8,3% этилена в воздухе

60-180

IIC

19-23% водорода в воздухе

Менее 60

Примечание: CENELEC - Европейский комитет по стандартизации в электротехнике

 

Далее указывается группа электрооборудования:

I - для электрооборудования, предназначенного для подземных выработок шахт и рудников и их наземных строений, опасных по рудничному газу и пыли;

II или IIA, IIB, IIC - для электрооборудования внутренней и наружной установки, используемого в газовой среде, кроме шахт. Буквы A, B, C используются только для искробезопасного электрооборудования и защищенного взрывонепроницаемой оболочкой (вид d, см. п. 3 ). Группа электрооборудования выбирается исходя из состава (категории) взрывоопасной смеси, в которой используется электрооборудование. Если электрооборудования предназначено для использования в среде только одного газа, сразу за обозначением "II" следует химическая формула или название газа.

При испытании взрывозащищенного электрооборудования используются испытательные газовые смеси (ГОСТ Р 51330.10-99), состав которых приведен в Таблица 5 .

При использовании классификации взрывоопасных зон по ГОСТ трем уровням взрывозащиты ("Повышенная надежность против взрыва", "взрывобезопасный" и "особовзрывобезопасный") соответствуют три класса взрывоопасных зон: 2, 1, 0 для среды газа или 22, 21, 20 для среды пыли (см. ГОСТ 51330.9-99, введение). При классификации взрывоопасных зон по ПУЭ такого простого соответствия привести нельзя и следует пользоваться рекомендациями ПУЭ, гл. 7.3.

Следует отметить, что согласно ПУЭ не существует зон, в которых следует использовать только особовзрывобезопасное электрооборудование (уровень 0) и нельзя использовать взрывобезопасное (уровень 1). Согласно ГОСТ такие зоны имеются (Таблица 6 ).

Для электрооборудования группы II после обозначения группы указывают температурный класс (Таблица 7 ) или максимальную температуру поверхности или и то, и другое одновременно.

Пример:

0ExdibIICT6

Здесь

0 - особо взрывобезопасное электрооборудование;

d - взрывозащита с помощью взрывонепроницаемой оболочки и с помощью искробезопасной цепи с уровнем безопасности ib;

IIC - тип взрывоопасной смеси (см. Таблица 5 );

Т6 - температура поверхности оборудования ниже 85 град.

 

Таблица 6

Уровень взрывозащиты электрооборудования

Класс взрывоопасных зон, в которых допускается применение электрооборудования

Классификация по ГОСТ

Классификация по ПУЭ

0 - особовзрывобезопасное

0, 1, 2;

20, 21, 22

В-I, B-Ia, B-Iб, B-Iг,

B-II, B-IIa

1 - взрывобезопасное

1, 2;

21, 22

В-I, B-Ia, B-Iб, B-Iг,

B-II, B-IIa

2 - повышенной надежности против взрыва

2;

22

B-Iа (только стационарные установки), B-Iб (передвижные установки), B-Iг;

B-IIa, для светильников -B‑II

Без средств взрывозащиты, но с оболочкой IP54

-

B-IIa, B-Iб

 

Таблица 7

Температурный класс

Макс. температура поверхности, ºС

Температурный класс

Макс. температура поверхности, ºС

Т1

450

Т4

135

Т2

300

Т5

100

Т3

200

Т6

85

 

 

8.2        Маркировка и выбор оборудования для среды пыли

Маркировка оборудования для использования в среде взрывоопасной смеси горючей пыли или волокон с воздухом начинается с условного обозначения защиты от воспламенения пыли (DIP). Далее следует вид исполнения оборудования: А или В.

Исполнение А отличается от исполнения В следующим:

- максимальная температура поверхности исполнения А определяется при условии отсутствия пыли, а для исполнения В - при наличии слоя пыли;

- максимально допустимая температура поверхности для исполнения А определяется при толщине пыли до 5 мм, а для исполнения В - до 12,5 мм.

- пыленепроницаемость оборудования исполнения А испытывается методом искусственного разряжения, а для исполнения В - методом циклического нагревания.

Следующим указывается максимальная температура поверхности ТА для исполнения А или ТВ для исполнения В или температурный класс (см. п.8.1 ), или и то и другое вместе.

Пример:

DIP A21 ТА T3 или DIP A21 ТА 170ºС - оборудование, предназначенное для работы в среде пыли, во взрывоопасной зоне класса 21 с температурой поверхности не более 170ºС, с исполнением А.

При выборе электрооборудования следует учитывать, что допустимая температура поверхности не должна превышать 2/3 от температуры самовоспламенения пыли для нетлеющих пылей и не менее чем на 50 ºС ниже температуры тления для тлеющих пылей [ПУЭ, гл 7.3].

Выбор оборудования для работы в среде пыли производится в соответствии с Таблица 8 .

 

Таблица 8

Тип пыли

Зона класса 20

Зона класса 21

Зона класса 22

Электропроводящая

DIP A20,

DIP B20

DIP A21,

DIP B21

DIP A21 (IP6X),

DIP B21

Непроводящая

DIP A20,

DIP B20

DIP A21,

DIP B21

DIP A22 или DIPA21

DIP B22 или DIP B21

 

В ПУЭ, гл. 7.3, написано, что если нет устройств, предназначенных для работы в середе пыли, то можно использовать устройства для среды газа, если ограничить температуру поверхности до безопасных значений.

 

9.   Монтаж взрывоопасного технологического оборудования. Лицензии

Лицензия на монтаж (или проектирование) систем автоматизации на опасных промышленных объектах не требуется после утверждения закона "О лицензировании отдельных видов деятельности" [16].

Монтаж технологического оборудования и систем автоматизации на производственном объекте является частным случаем строительства [17-19]. Поэтому для выполнения работ по монтажу и пуско-наладке систем автоматизации необходимо иметь лицензию Госстроя на строительство зданий и сооружений I и II уровня ответственности [16]. Проект системы автоматизации могут выполнять организации, имеющие лицензию Госстроя на проектирование зданий и сооружений I и II уровня ответственности с разрешенными работами по проектированию средств автоматизации.

Проект строительства на опасном производственном объекте должен пройти экспертизу промышленной безопасности в экспертной организации, имеющей соответствующую лицензию и область аккредитации, а при строительстве проектировщик должен осуществлять авторский надзор за ходом строительства.

Перед началом монтажных работ на опасном производственном объекте должен быть оформлен акт-допуск. Ответственность за безопасность при монтаже несут как строитель, так и заказчик.

К обслуживанию, монтажу и пусконаладке технических устройств, предназначенных для применения на опасных производственных объектах, допускаются лица, прошедшие соответствующее обучение, что должно быть подтверждено удостоверением установленного образца.

 

10.         Заключение

Таким образом, алгоритм выбора технических средств для опасных промышленных объектов можно представить в виде следующей последовательности шагов:

  1. Определяют, является ли опасный производственный объект взрывоопасным. Если не является, то единственным требованием к техническим средствам является наличие разрешения Ростехнадзора на его применение. Если является взрывоопасным, то:
    1. определяют класс взрывоопасной зоны, пользуясь техническим паспортом опасного производственного объекта, проектной или эксплуатационной документацией. В зависимости от класса выбирают уровень взрывозащиты (первая цифра в маркировке);
    2. определяют категорию взрывоопасности технологического блока. В зависимости от категории взрывоопасности формулируются требования к техническим характеристикам по надежности (необходимости резервирования), быстродействию, допустимой погрешности и др. Категория взрывоопасности влияет также на выбор вида взрывозащиты (d, m, ia и др). Формальные критериев такого выбора в известной нам литературе не описаны.
    3. в зависимости от энергии воспламенения взрывоопасной среды или состава взрывоопасной смеси (Таблица 5 ) выбирают группу электрооборудования (в маркировке следует за видом взрывозащиты);
    4. в зависимости от температуры воспламенения взрывоопасной смеси выбирают температурный класс обрудования (в маркировке следует за группой электрооборудования).
  2. Если объект не является взрывоопасным, но является пожароопасным, то определяют степень защиты оболочки оборудования по Таблица 4 .
  3. Проверяют наличие разрешения Ростехнадзора на применение технического средства, срок его действия и соответствие маркировки вида взрывозащиты необходимым требованиям.
  4. Установка технического средства (системы автоматизации) на объект должна выполняться строго в соответствии с проектом строительства опасного производственного объекта. Если в проект вносятся изменения в связи с модернизацией (реконструкцией), то эти изменения должны пройти экспертизу промышленной безопасности в организации, имеющей лицензию на данный вид деятельности и соответствующую область аккредитации. Заключение экспертизы утверждаются в Ростехнадзоре. По окончании установки производится приемка объекта в эксплуатацию.
  5. Монтажная (проектная) организация должна иметь лицензию на строительство зданий и сооружений I и II уровня ответственности с разрешенными работами по монтажу средств автоматизации. Работники монтажной (проектной) организации должны пройти обучение, аттестацию и иметь удостоверения Ростехнадзора о проверке знаний в области промышленной безопасности.

 

Литература

1. Федеральный закон "О промышленной безопасности опасных производственных объектов". - 2-е изд, с изм. - М.: ФГУП "НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России"., 2004. - 28 с.

2. ПБ 14-586-03. Правила промышленной безопасности для взрывоопасных производственных объектов хранения, переработки и использования растительного сырья. Серия. 14. Вып.4. ГУП "НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России", 2004. - 128 с.

3. ПБ 03-517-02. Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов. Серия 03. Выпуск 20. ГУП "НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России", 2004. - 24 с.

4. РД 14-569-03. Инструкция по составлению технического паспорта взрывобезопасности опасного производственного объекта по хранению, переработке и использованию сырья в агропромышленном комплексе. Серия 14. Вып.3. ГУП "НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России", 2004. - 16 с.

5. Смелков Г.И., Черкасов В.Н., Шеститко Е.Л., Пехотиков В.А., Веревкин В.Н., Чубарова Н.Е. Классификация и области применения электроустановок в пожаровзрывоопасных зонах: Справочное пособие. - М.: ВНИИПО, 2001. - 112 с.

6. ПБ 09-540-03. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств. Утв. постановлением Госгортехнадзора РФ от 5 мая 2003 г. №29.

7. НПБ 105-03. "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (утв. приказом МЧС РФ от 18 июня 2003 г. N 314).

8. ГОСТ 14254-80 "Изделия электротехнические оболочки. Степени защиты".

9. Лицензирование отдельных видов деятельности, отнесенных к компетенции Госгортехнадзора России: Сборник документов. Серии 22. Выпуск 1/ Под общ. ред. В.М. Кульечева. М.: ФГУП "НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России"., 2002, 152 с.

10. Инструкция о порядке выдачи разрешений на применение технических устройств на опасных производственных объектах по хранению, переработке и использованию сырья в агропромышленном комплексе" №52 от 05.06.2003.

11. Правила применения технических устройств на опасных производственных объектах (утв. постановлением Правительства РФ от 25.12.98 № 1540).

12. Закон РФ от 27 апреля 1993 г. N 4871-I "Об обеспечении единства измерений".

13. ГОСТ Р 51330.10-99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i.

14. ГОСТ Р МЭК 61241-1-1-99. Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 1. Электрооборудование, защищенное оболочками и ограничением температуры поверхности.

15. ПУЭ. Правила устройства электроустановок. Шестое издание. М., Энергосервис, 2002, 606 с.

16. О лицензировании отдельных видов деятельности. Федеральный закон N 128-ФЗ от 8 августа 2001 г.

17. ГОСТ 21.404-85. Система проектной документации для строительства. Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах

18. ГОСТ 21.408-93. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов

19. СНиП 3.05.07-85. Системы автоматизации.

 

Рекомендуемая литература

  1. ГОСТ Р 51330.9-99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон.
  2. ГОСТ Р 51330.22-99. Электрооборудование, применяемое в зонах, опасных по воспламенению горючей пыли. Часть 3. Классификация зон.
  3. ГОСТ Р 51330.13-99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 14. Электроустановки во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок).
  4. ГОСТ 12.2.020-76* ССБТ. Электрооборудование взрывозащищенное. Термины и определения. Классификация. Маркировка
  5. ГОСТ Р 51330.0. Электрооборудование взрывозащищенное. Общие положения
  6. ГОСТ 12.1.044-89. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы определения.
  7. Положение о порядке подготовки и аттестации работников и организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России. Утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 20.04.02. № 21.
  8. ПБ 03-538-03. Правила сертификации электрооборудования для взрывоопасных сред. Серия 03. Вып. 23. ГУП "НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России", 2004. - 36 с.
  9. Положение о прядке оформления декларации промышленной безопасности и перечне сведения, содержащихся в ней. Утв. постановлением Госгортехнадзора России от 7.09.99 № 66, в ред. Постановления Госгортехнадзора РФ от 27.10.00 №62.

 

Автор - Денисенко Виктор Васильевич, к.т.н., сотрудник НИЛ АП

 

 


©НИЛ АП, 2013              

© Microsoft, Windows, and the Windows CE are registered trademarks of Microsoft Corporation in the United States and/or other countries

НИЛ АП, Биржевой спуск, 8, г. Таганрог, 347900   
тел.
(8634) 47-70-40, 47-70-44, моб. +7 928-132-1161, e-mail: info@RLDA.ru