Электрооборудовавние для взрывоопасных условий

Alan McMillan
Electrical Installations in Hazardous Areas
Butterworth-Heineman 1998

Перевод: Машников М.Е.


Источник: Butterworth-Heinemann
An imprint of Elsevier Science
Linacre House, Jordan Hill, Oxford OX2 8DP
225 Wildhouse Avenue, Woburn MA 01801-2041





Реферат

      В этой статье рассматриваются существующие концепции и будущие направления в отдельных областях, связанные с использованием взрывозащищенного электрооборудования.

      В области электротехники, взрывоопасной средой называется пространство, в котором присутствуют горючие газы, пары, пыль необходимой концентрации. Электротехническое оборудование, применяемое в данных условиях, специально разработано и испытано для не допущения возникновения взрыва, из-за электрической дуги или высокой температуры поверхности оборудования.
      Например, при включении бытового выключателя может возникнуть искра, в обычной атмосфере в этом нет ничего страшного, но если есть определенной концентрации горючая смесь, может возникнуть взрыв. Электрическое оборудование, предназначенное для использования в химической, горной промышленностях, проектируют по следующим принципам: электрооборудование помещается в оболочку, способную выдержать давление взрыва, применяется концепция взрывозащиты искробезопасная цепь, или применяются другие методы, исключающие возможность воспламенения взрывоопасных газов, паров или пыли, которые могут присутствовать около электрооборудования.
      Существуют различные стратегии обеспечения безопасности в электроустановках. Простейшей стратегией является сведение к минимуму количества электрического оборудования, установленного в опасной зоне, либо вообще его отсутствия, или создание менее опасной зоны путем её вентиляции чистым воздухом.
      Как и в большинстве отраслей, где используется электрооборудование, многие страны обратились к стандартизации и испытанию оборудования для взрывоопасных зон по-разному. Так как существует тенденция к росту энерговооруженности, мировая экономика стремится к введению единых международных стандартов, которые были бы приняты национальными регулирующими агентствами.
      Вскоре, после того как электрическую энергию начали использовать в угольных шахтах, было обнаружено, что различное электрооборудование, освещение, двигатели, может вызвать взрыв. Опасность возникновения пожара или накопления метана в шахтах были хорошо известны к тому времени, когда было введена электроэнергия. Тем не менее, по крайней мере, два взрыва на британских шахтах произошли по вине электрической системы связи. В этой системе два неизолированных провода проводились по всей длине шахты, и любой шахтер, пытаясь связаться с поверхностью, мог бы на мгновение коснуться обоих проводов или закоротить провода металлическим инструментом. Могли возникнуть искры, воспламенившие метан, в результате чего возник взрыв [1].
      В промышленности, на нефтепереработывающих или химических заводах, наличие большого количества взрывоопасных веществ создает риск их утечки. В некоторых случаях, газы, пары присутствуют в высокой концентрации на протяжении всего времени работы оборудования. В других случаях опасная концентрация горючих смесей образуется только в результате раззличных поломок и выходов из строя оборудования. Нефтеперерабатывающие и химические заводы делятся на зоны риска в зависимости от имеющихся там газов, паров или пыли. Процесс определения типа и размера опасных районов, называется классификацией зон.
      Безопасная зона
      Внутренний домен, такой как дом, будет классифицироваться как безопасный район, где единственным риском выброса взрывчатых или горючих газов является утечка жидких аэрозолей. Единственными взрывчатыми и легковоспламеняющимися веществами будут краска и кисти. Они классифицируются не как взрывоопасные, а скорее более пожароопасные (хотя в редких случаях взрыв газа в домашнего имущества, как известно, происходит). Безопасная зона химических и других заводов, где присутствуют опасные газы, определяется концентрацией ниже 25% от нижнего предела воспламеняемости (или нижнего предела взрываемости (НПВ)).
      Зона 2
      В этой зоне возникает взрывоопасная среда, только при ненормальных условиях работы (чаще всего происходят утечки). В качестве общего руководства, нежелательные вещества должны присутствовать до 10 часов / год, или 0-0,1% от всего времени. Должно использоваться совместимое с взрывобезопасностью оборудование.
      Зона 1
      Это зона, в которой должно использоваться только взрывозащищенное электрооборудование. Предполагается, что газ, пар или туман присутствуют длительное время при нормальной работе оборудования. В качестве руководства, нежелательные вещества должны присутствовать в пределах 10-1000 часов / год или 0.1-10% от всего времени. Должно применятся электрооборудование, имеющее более высокий уровень взрывозащиты.
      Зона 0
      Зона с наиболее сложными условиями, так как взрывоопасная среда присутствует всегда (более 1000 часов / год или более 10% от всего времени). Как правило, это зона в паровом пространстве над жидкостью в верхней части цистерны.