8.1. Общие положения

К категории опасных производственных объектов относятся объекты, на которых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются следующие опасные вещества:

- воспламеняющиеся;

- окисляющие;

- горючие;

- взрывчатые;

- токсичные вещества.

В эту категорию попадают и взрывоопасные объекты. Для организации охраны таких объектов (объектов нефтегазового комплекса, складов хранения боеприпасов и взрывчатых веществ, различных объектов химического и мукомольные производства и т.д.) невозможно применение технических средств в обычном исполнении. Оборудование, применяемое для охраны взрывоопасных объектов, должно быть выполнено в специальном взрывозащищенном исполнении.

Действующими нормативными документами в области взрывозащищенного оборудования являются серия стандартов ГОСТ Р 30852.9-2002 (МЭК 60079-10:1995), которые соответствуют требованиям международной электротехнической комиссии и европейским стандартам, а также 7 раздел ПУЭ.

Взрывозащищенное электрооборудование - это электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования.

Вид взрывозащиты - специальные меры, предусмотренные в электрооборудовании с целью предотвращения воспламенения окружающей взрывоопасной газовой среды; совокупность средств взрывозащиты электрооборудования, установленная нормативными документами.

Группа, к которой должно принадлежать электрооборудование, определяется, исходя из категории взрывоопасной смеси:

I - рудничный метан;

II - остальные промышленные газы и пары.

Технические средства охраны ИСБ относятся к группе II - оборудованию для внутренней и наружной установки (кроме рудничного).

Наибольшее распространение построения взрывозащищенного оборудования технических средств ИСБ получили два вида:

- взрывонепроницаемая оболочка "d";

- искробезопасная электрическая цепь "i".

Взрывонепроницаемая оболочка основывается на идее сдерживания взрыва, то есть в данном случае допускается возникновение взрыва внутри оболочки, однако ее конструкция гарантирует, что не произойдет распространения взрыва во внешнюю среду. Технические средства ИСБ в этом случае должны быть выполнены с применением этого вида взрывозащиты, провода ШС, интерфейсов и линий электропитания прокладываются в стальных трубах. К числу недостатков относятся высокая стоимость оборудования и монтажа, а также повышенные требования, предъявляемые к регламентному обслуживанию, к преимуществам - потребляемая мощность подключаемых ТС ИСБ не ограничивается.

Искробезопасная электрическая цепь основывается на ограничении энергии в электрической цепи до безопасного уровня, при котором исключается воспламенение или взрыв даже при коротком замыкании цепи или ее обрыве, когда на оборванных контактах появляется напряжение холостого хода. Недостатком является невозможность создания устройств, требующих большой мощности электропитания, например мощного свето-звукового оповещателя.

Основное преимущество заключается в том, что такие цепи не способны генерировать искру или оказать тепловое воздействие, которое может послужить причиной взрыва. Это в значительной степени облегчает техническое обслуживание и исключает серьезные последствия при ошибках обслуживающего персонала. ТС ИСБ, выполненные с использованием искробезопасной цепи, не требует специального технического обслуживания, связанного с взрывозащитой.

Взрывозащищенные ТС ИСБ должны иметь маркировку взрывозащиты, которая обязательно наносится на корпусах.

В маркировку в указанной ниже последовательности входят:

- знак уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0);

- знак "Ex", указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищенное электрооборудование. ("Ex" - от английского explosion - взрыв);

- знак вида взрывозащиты ("d", "p", "q", "o", "e", "i", "m", "n", "s");

- знак группы или подгруппы электрооборудования (II, IIA, IIB, IIC);

- знак температурного класса электрооборудования (T1, T2, T3, T4, T5, T6).

В маркировке по взрывозащите могут иметь место дополнительные знаки и надписи, например буквы "X" и "U", в соответствии со стандартами на электрооборудование с отдельными видами взрывозащиты.

Уровень взрывозащиты - степень взрывозащиты электрооборудования при установленных нормативными документами условиях.

Установлены три уровня взрывозащиты электрооборудования:

- электрооборудование повышенной надежности против взрыва - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме его работы. Знак уровня - "2Ex";

- взрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты. Знак уровня - "1Ex";

- особо взрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты. Знак уровня - "0Ex".

Маркировка вида взрывозащиты:

- взрывонепроницаемая оболочка маркируется буквой "d";

- искробезопасная электрическая цепь маркируется буквой "i".

Электрооборудование группы II, имеющее виды взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" и (или) "искробезопасная электрическая цепь", подразделяется также на три подгруппы, соответствующие категориям взрывоопасных смесей, в соответствии с таблицей 8.1.

Таблица 8.1 - Подгруппы электрооборудования группы II

Это распределение базируется на безопасном экспериментальном максимальном зазоре оболочек или минимальном токе воспламенения для электрооборудования с искробезопасными цепями.

Электрооборудование, промаркированное как IIB, пригодно также для применения там, где требуется электрооборудование подгруппы IIA. Подобным образом, электрооборудование, имеющее маркировку IIC, пригодно также для применения там, где требуется электрооборудование подгруппы IIA или IIB.

Электрооборудование группы II в зависимости от значения предельной температуры подразделяется на шесть температурных классов, соответствующих группам взрывоопасных смесей, где предельная температура - наибольшая температура поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, безопасная в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды, в соответствии с таблицей 8.2.

Таблица 8.2 - Температурные классы электрооборудования группы II

Для того чтобы установить, какой уровень взрывозащиты должны иметь ТС ИСБ необходимо определить класс взрывоопасной зоны. Согласно п. 7.3.38 ПУЭ, класс взрывоопасной зоны должен определяться технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации.

Классификация взрывоопасных зон определена в пп. 7.3.40 - 7.3.46 ПУЭ и зависит от концентрации, химических свойств огнеопасных веществ и их агрегатного состояния (газ, пар, жидкость или пыль). Класс взрывоопасной зоны также зависит от того, определено ли присутствие огнеопасных веществ нормальным режимом работы, или это возможно только в результате аварий или неисправностей.

Исходя из класса взрывоопасной зоны, в которой должны устанавливаться ТС ИСБ, определяется требуемый уровень взрывозащиты оболочки или искробезопасной электрической цепи. Различие между этими уровнями заключаются в степени надежности этой цепи. Так, цепи уровня "ia" не должны вызывать воспламенения взрывоопасной смеси даже при двух повреждениях, цепи уровня "ib" при одном повреждения, а цепи уровня "ic" не допускают таких повреждений.

С видом взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" выпускается извещатель для работы в подсистеме СОС - ИО 209-22 "СПЭК-11", уровень взрывозащиты "взрывобезопасный", маркировка взрывозащиты 1ExdIIBT5X. Внешний вид извещателя ИО 209-22 "СПЭК-11" приведен на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1 - Извещатель ИО 209-22 "СПЭК-11"

Этот извещатель предназначен для применения в неагрессивных средах во взрывоопасных зонах помещений классов 1 или 2 по ГОСТ Р 30852.9-2002 (МЭК 60079-10:1995) (классы B-Iа, B-Iб, B-Iг по гл. 7.3 ПУЭ).

Электропитание извещателя осуществляется от стационарной искроопасной цепи источника питания ограниченной мощности с разделительным трансформатором, в котором входная и выходная обмотки электрически не связаны между собой и между ними имеется двойная или усиленная изоляция. Выходные контакты "ТРЕВОГА" обеспечивают коммутацию постоянного тока до 30 мА при напряжении до 42 В и могут подключаться к любым приемо-контрольным приборам, обеспечивающим такие параметры в шлейфе сигнализации.

Кронштейн для юстировки включен в комплект поставки извещателя.

Технические характеристики извещателя ИО 209-22 "СПЭК-11" представлены в таблице 8.3.

Таблица 8.3

К блокам излучателя и приемника извещателя присоединен кабель в металлорукаве длиной 10 м. Все соединения производятся вне взрывоопасной зоны, во взрывоопасной зоне устанавливаются только указанные блоки.

Вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка" не позволяет получить извещатели, основанные на других физических принципах обнаружения. Некоторые из таких извещателей возможно реализовать с помощью вида взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь".

Формирование искробезопасной цепи выполняется с помощью блоков искрозащиты. Эти блоки могут выполняться как самостоятельные устройства и устанавливаться во взрывобезопасной зоне. Основное достоинство самостоятельных блоков и устройств искрозащиты заключается в том, что они могут быть применены практически к любым ТС ИСБ. Но в этом случае ТС ИСБ, устанавливаемые во взрывоопасной зоне (извещатели, оповещатели и т.д.), должны также выполняться с таким же видом взрывозащиты и должны быть строго согласованы по искробезопасным параметрам

При установке ТС ИСБ во взрывоопасных зонах недостаточно ограничиться выбором взрывозащищенных изделий. Необходимо учитывать возможные суммарные емкость и индуктивность интерфейсов в целом, которые определяются не только собственными емкостью и индуктивностью ТС ИСБ, но и параметрами кабельной трассы, т.е. погонными значениями емкости и индуктивности конкретного типа кабеля и его протяженностью. Эти величины не должны превышать предельных значений, указанных на его корпусе и в паспорте.

Пример оборудования объекта с взрывоопасными зонами приведен на рисунке 8.2

ПЦН - пульт централизованного наблюдения;

БПС - блок питания сетевой;

БПР - блок питания резервный;

БОС - блок обработки сигналов;

БИЗ - блок искрозащиты;

ИТ - извещатель тревожный

ИО - извещатели охранный.

Рисунок 8.2 - Оборудование объекта с взрывоопасными зонами