Читать книгу Взрывозащита электрооборудования во взрывоопасных газовых средах. Ознакомительное пособие - В. Б. Солнцев - Страница 5

Взрывоопасная газовая среда – это смесь горючих веществ в виде газов, паров, тумана или пыли с воздухом при атмосферных условиях, в которой после воспламенения происходит самоподдерживающееся распространение горения.

Характеристики смеси горючего вещества с воздухом дают информацию о поведении вещества при горении и показывают, способно ли вещество спровоцировать горение или взрыв. Такими характеристиками являются:

a) минимальная энергия воспламенения (минимальный воспламеняющий ток – МВТ, смотри описание вида защиты – искробезопасная цепь);

б) температура воспламенения взрывоопасной среды.

в) безопасный экспериментальный максимальный зазор (БЭМЗ).

Безопасный экспериментальный максимальный зазор (БЭМЗ) – это максимальный зазор в соединении между двумя частями внутренней камеры испытательной установки, которая при воспламенении внутренней газовой смеси и при заданных условиях предотвращает воспламенение внешней газовой смеси через соединение длиной 25 мм для любых концентраций газа или паров, проходящих испытания в воздушной среде.

Сказанное проиллюстрировано на рис. 1.1, где отображено, что при наличии БЭМЗ в защищающей от взрыва оболочке, взрыв внутренней газовой смеси не распространяется во внешнюю окружающую оболочку взрывоопасную среду, в отличие от взрывоопасного зазора, через который внутренний взрыв, прорываясь наружу из оболочки, воспламеняет окружающую взрывоопасную среду.

Рис. 1.1

БЭМЗ является характеристикой соответствующей газовой смеси.

Как показано на рис. 1.2, чем взрывоопаснее газовая смесь, тем меньше допустимая величина БЭМЗ.

Рис. 1.2

Существует также понятие потенциально взрывоопасного объекта.

«Правила разработки критериев отнесения объектов всех форм собственности к потенциально опасным объектам», утвержденные постановлением Правительства Российской Федерации от 14 августа 2020 года, № 1226, относят к потенциально опасным те объекты, аварии на которых могут стать источником возникновения чрезвычайной ситуации федерального, регионального, локального характера.

Потенциально взрывоопасные объекты – это предприятия, на которых производятся, хранятся, транспортируются взрывоопасные продукты или продукты, приобретающие при определенных условиях способность к возгоранию или взрыву.

Поэтому к потенциально взрывоопасным объектам относятся предприятия химической, газовой, нефтеперерабатывающей, лакокрасочной промышленности, предприятия, использующие газо- и нефтепродукты в качестве сырья или энергоносителей, все виды транспорта, перевозящие взрывоопасные вещества, топливозаправочные станции, газопроводы.

Из сказанного следует, что потенциально взрывоопасная среда – это среда, которая может стать взрывоопасной под воздействием местных условий (например, места, где начали храниться и/или транспортироваться взрывоопасные продукты) или условий эксплуатации (места, где производятся продукты, приобретающие при определенных условиях способность к возгоранию или взрыву).

Все взрывоопасные среды подразделяются на три группы.

Группа I охватывает подземные выработки шахт и рудников, опасных по природному газу (метану) и/или горючей (угольной) пыли.

К группе III относятся среды, опасные по воспламенению горючей пыли (кроме подземных выработок шахт и рудников и их наземных строений).

Группа II распространяется на взрывоопасные газовые среды. Данная работа ориентирована на рассмотрение только взрывоопасных газовых сред.

Группа II разделяется на подгруппы IIA, IIB и IIC в соответствии с видом присутствующей взрывоопасной газовой смеси:

– подгруппа IIA – типовым газом является пропан;

– подгруппа IIB – типовым газом является этилен;

– подгруппа IIC – типовым газом является водород.

Взрывоопасные газовые смеси с концентрациями приведены в таблице 1.1

Таблица 1.1

Взрывоопасная зона – это часть замкнутого или открытого пространства, в котором присутствует взрывоопасная среда в объеме, требующем специальных мер защиты при конструировании, изготовлении, монтаже и эксплуатации оборудования.

Взрывоопасные зоны подразделяются на классы в зависимости от частоты и длительности присутствия в них взрывоопасной газовой среды.

Зона класса 0 – это зона, в которой взрывоопасная газовая среда присутствует постоянно (в течение длительных периодов времени) или часто.

Зона класса 1 – это зона, в которой существует вероятность периодического или случайного присутствия взрывоопасной газовой среды в нормальных условиях эксплуатации.

Зона класса 2 – это зона, в которой вероятность образования взрывоопасной газовой среды в нормальных условиях эксплуатации маловероятна, а если она возникает, то существует непродолжительное время.

Частоту возникновения и длительность присутствия взрывоопасной газовой среды допускается определять по правилам (нормам) для соответствующих отраслей промышленности или информацией с мест использования оборудования.

Поэтому допустимо принять, что для каких-то мест использования оборудования в зоне класса 0 вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси равна 100 %; в зоне класса 1вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси равна 50 %; в зоне класса 2 вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси не превышает 25 %.

Если сказанное выразить в понятиях Теории Вероятности (элементы Теории Вероятности приведены в Приложении А), то получится:

для зоны класса 0:

Р_{зона 0} = 1,

для зоны класса 1:

Р_{зона 1} = 0,5,

для зоны класса 2:

Р_{зона 2} ≤ 0,25,

где Р – вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси (для конкретной зоны).

Методы категорирования зон изложены в стандарте ГОСТ IEC 60079–10–1–2013 «Взрывоопасные среды. Часть 10–1. Классификация зон. Взрывоопасные газовые среды».