Электрооборудование для пожаро- и взрывоопасных зон
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ
ГОССУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧЕРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ШУЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Контрольная работа
по дисциплине
«Пожарная безопасность»
На тему:
«Электрооборудование для взрыво- и пожароопасных зон»
Выполнила
Пухова Я.С.
Принял
Шуя 2012
Содержание
Введение…………………………………………………………
I. Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон производственных помещений по ПУЭ
I(1).Классификация взрывоопасных зон…………………………………………………….......
I(2). Классификация пожароопасных зон ……………………………………...…………….7
II. Электрооборудование для взрыво- и пожароопасных зон
II(1). Требования к электрооборудованию
пожароопасных помещений (зон)…………………………………………………………………
II(2). Электрооборудование пожароопасных помещений (зон).
………………………………………………………………….…………
II(3). Виды взрывозащищенного электрооборудования………………….11
II(4). Требования к электрооборудованию взрывоопасных установок (зон)…13
Заключение……………………………………………………
Список литературы…………………………………
Введение
Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) предприятий горнодобывающей, химической, нефтехимической, газовой и другой промышленности, применяющих в технологических процессах или производящих взрывоопасные и токсичные вещества, работают на объектах, где определенные участки производства характеризуются либо постоянным наличием взрывоопасной и пожароопасной среды, либо существует потенциальная опасность появления такой среды в случае аварий или отклонений от нормального течения технологического процесса. Вот почему выбор высоконадежных и экономичных технических оборудований, обеспечивающих защиту предприятия от возможных возгораний и взрывов, является одной из первоочередных задач.
Последствия таких техногенных катастроф могут привести как к человеческим жертвам, так и к необратимому ущербу для окружающей среды. Ничто не говорит о важности этих проблем более красноречиво, чем следующая выдержка из газеты КоммерсантЪ-Daily от 24 апреля 1998 г.: «Причиной взрыва на донецкой шахте имени Скочинского, где 4 апреля 1998 года погибли 63 человека, было замыкание в коробке электродвигателя угольного конвейера. Сначала от искр воспламенился метан, а затем взорвалась угольная пыль.» Необходимо учитывать, что датчики, электротехническое и электронное оборудование, а также линии связи между ними, кроме всего прочего, находятся в неблагоприятных условиях промышленного предприятия. Из-за существенной протяженности линий связи (обычно она составляет несколько сотен метров) вероятность их повреждения в результате отказа или аварии того или иного технологического агрегата достаточно высока. Поэтому при проектировании необходимо принимать меры, направленные на обеспечение защиты элементов системы от возможных аварийных ситуаций.
Цель работы: Определить, на какие классы делятся взрыво- и пожароопасные зоны, и какие требования предъявляются к электрооборудованию, в зависимости от класса этих зон.
I. Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон производственных помещений по ПУЭ.
I(1). Классификация взрывоопасных зон.
Правила устройства электроустановок (ПУЭ)
предусматривают классификацию производственных
помещений и наружных установок по взрывоопасным
и пожароопасным зонам.
При этом класс взрывоопасных и пожароопасных зон определяют технологи совместно
с электриками проектной или эксплуатирующей
организации, исходя из характеристики
взрывоопасности и пожароопасности окружающей
среды.
К взрывоопасной зоне относится помещение
или ограниченное пространство в помещении
или наружной установке, в котором имеются
или могут образоваться взрывоопасные
смеси. ПУЭ устанавливает: если объем взрывоопасной
смеси составляет более 5 % свободного
объема помещения, то все помещение относится
к соответствующему классу взрывоопасности.
Если объем взрывоопасной смеси равен
или менее 5 % свободного объема помещения,
то взрывоопасной считается зона в помещении
в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали
от технологического аппарата, у которого
возможно выделение горючих газов или
паров ЛВЖ. Помещения за пределами взрывоопасной
зоны считают невзрывоопасными, если нет
других факторов, создающих в нем взрывоопасность.
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ),
по содержанию горючих газов и паров легковоспламеняющихся
жидкостей предусмотрено три класса взрывоопасных
зон помещений (В-I, В-Iа, В-Iб); для наружных
установок – один класс (В-Iг) – с выделением
из него более опасной группы устройств
с открытым сливом и наливом легковоспламеняющихся
жидкостей; по содержанию взрывоопасных
пылей – два класса (В-II и В-IIа). Наиболее
опасными являются зоны классов В-I и В-II.
Зоны класса В-I – зоны, расположенные в
помещении, в которых выделяются горючие
газы или пары ЛВЖ в таком количестве и
обладающие такими свойствами, что могут
образовывать с воздухом взрывоопасные
смеси при нормальных режимах работы,
например при загрузке или разгрузке технологических
аппаратов, хранение или переливание ЛВЖ,
находящихся в открытых сосудах и т.п.
Зоны класса В-Iа – зоны, расположенные
в помещениях, в которых при нормальной
эксплуатации взрывоопасные смеси горючих
паров или газов или паров ЛВЖ с воздухом
или другими окислителями не образуются,
а возможны лишь в результате аварий или
неисправностей.
Зоны класса В-Iб – те же зоны, что и в классе
В-Iа, но отличающиеся одной из следующих
особенностей:
1) горючие газы обладают высоким нижним
концентрационным пределом воспламенения
(15 % и более) и резким запахом при предельно
допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005
(например, машинные залы аммиачных компрессорных
и холодильных абсорбционных установок);
2) помещения производств, связанных с
обращением газообразного водорода, в
которых по условиям технологического
процесса исключается образование взрывоопасной
смеси в объеме, превышающем 5 % свободного
объема помещения. Это положение не распространяется
на электромашинные помещения с турбогенераторами
с водородным охлаждением при условии
обеспечения электромашинного помещения
вытяжной вентиляцией с естественным
побуждением; эти электромашинные помещения
имеют нормальную среду.
К классу В-Iб относятся также зоны лабораторных
и других помещений, в которых горючие
газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах,
недостаточных для создания взрывоопасной
смеси в объеме, превышающем 5 % свободного
объема помещения и в которых работа с
горючими газами и ЛВЖ проводится без
применения открытого пламени. Эти зоны
не относятся к взрывоопасным, если работа
с горючими газами и ЛВЖ проводится в вытяжных
шкафах, или под вытяжными зонтами.
Зоны класса В-Iг – пространства у наружных
установок:
технологических установок, содержащих
горючие газы или ЛВЖ (за исключением наружных
аммиачных компрессорных установок);
наземных и подземных резервуаров с ЛВЖ
или горючими га-зами (газгольдеры);
эстакад для слива и налива ЛВЖ;
открытых нефтеловушек, прудов-отстойников
с плавающей нефтяной пленкой и т.д.
К зонам класса В-Iг относятся также: пространства
у проемов за наружными ограждающими конструкциями
помещений со взрывоопасными зонами классов
В-I, В-Iа и В-II (исключение составляют проемы
окон с заполнением стеклоблоками); пространства
у наружных ограждающих конструкций, если
на них расположены устройства для выброса
воздуха из систем вытяжной вентиляции
по-мещений со взрывоопасными зонами любого
класса или если они находятся в пределах
наружной взрывоопасной зоны; пространства
у предохранительных и дыхательных клапанов
емкостей и техноло-гических аппаратов
с горючими газами и ЛВЖ.
Зоны класса В-II. Зоны расположенные в
помещениях, в которых выделяются переходящие
во взвешенное состояние горючие пыли
или волокна в таком количестве и с такими
свойствами, что они способны образовывать
с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных
режимах работы (например, при загрузке
и разгрузке технологических аппаратов).
Зоны класса В-IIа. Зоны, расположенные
в помещениях, в которых опасные состояния,
свойственные зонам класса В-II не имеют
места при нормальной эксплуатации, а
возможны только в результате аварий или
неисправностей.
I(2). Классификация пожароопасных зон
Пожароопасная зона – пространство в помещении или за его пределами, в котором постоянно или периодически находятся (сохраняются, используются или выделяются во время технологического процесса) горючие вещества как при нормальном технологическом процессе, так и при его нарушении в таком количестве, что требуются специальные меры в конструкции электрооборудования при его монтаже и эксплуатации.
Класс пожароопасных
зон согласно классификации и
их границы определяются технологами
совместно с электриками
- Пожароопасная зона класса П-І – пространство в помещении, в котором находится горючая жидкость, имеющая температуру воспламенения более +61°С.
- Пожароопасная зона класса П-ІІ – пространство в помещении, в котором могут накапливаться и выделяться горючая пыль или волокна.
- Пожароопасная зона класса П-ІІа – пространство в помещении, в котором находятся твердые горючие вещества и материалы.
- Пожароопасная зона класса П-ІІІ – пространство вне помещения, в котором находится горючая жидкость с температурой воспламенения более +61 (знак цельсия) С или твердые горючие вещества. Зоны в помещениях или за их пределами до 5 м по горизонтали и вертикали от аппарата, в котором находятся горючие вещества, но технологический процесс ведется с применением открытого огня, раскаленных частей или технологические аппараты имеют поверхности, нагретые до температуры самовоспламенения горючих паров, пыли или волокон, не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным зонам.
Класс среды за границами указанной 5-метровой зоны следует определять в зависимости от технологических процессов, применяемых в этой среде.
Зоны в помещениях и за их пределами, в которых твердые и газообразные горючие вещества сжигаются как топливо или утилизируются путем сжигания, не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным зонам.
II. Электрооборудование для взрыво- и пожароопасных зон
II(1). Требования к электрооборудованию пожароопасных помещений (зон)
Электрооборудование должно обеспечивать достаточную безопасность в отношении пожара или взрыва вследствие какой-либо неисправности.
Классификация видов исполнения электрооборудования (электротехнические устройства):
- Общего назначения;
- Специальное (тропического исполнения, холодостойкое, влагостойкое, химически стойкое);
- Открытое (не защищенное от прикосновения к движущимся и токоведущим частям);
- Защищенное (от случайного прикосновения к его движущимся и токоведущим частям от случайного попадания внутрь посторонних предметов и пыли);
- Водозащищенное;
- Брызгозащищенное;
- Каплезащищенное;
- Пылезащищенное;
- Закрытое (защищенное электрооборудование, выполненное так, что возможность сообщения между его внутренним пространством и окружающей средой может иметь место только из-за неплотности соединений между частями электрооборудования или через отдельные небольшие отверстия);
- Герметичное (защищенное, выполненное так, что исключена возможность сообщения между его внутренним пространством и окружающей средой);
- Взрывозащищенное (электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры с целью устранения или затруднения возможности воспламенения окружающей взрывоопасной среды).
II(2). Электрооборудование пожароопасных помещений (зон).
Согласно ПУЭ в пожароопасных помещениях классов П-I и П-II применяют машины закрытого исполнения. В помещениях класса П-IIа допускается установка электрических машин защищенного исполнения, а в наружных установках (класс П-III) – закрытого исполнения. Аппаратура управления электродвигателями для всех классов пожароопасных помещений рекомендуется в пылезащищенном исполнении.
Крановые электродвигатели в пожароопасных помещениях должны быть закрытого исполнения, а аппаратура управления – защищенного. В этих помещениях не допускаются открытые троллейные провода со скользящим токосъемником (из-за искрения), а требуется применение шлангового провода (кабеля).
Светильники в помещениях класса П-I должны быть закрытого или пылезащищенного исполнения; в помещениях класса П-II и П-IIа допускаются защищенные светильники открытого исполнения. Для наружных установок класса П-III используют светильники закрытого или влагозащищенного исполнения.
В пожароопасных помещениях всех классов следует применять только защищенные электропроводки. Допускается открытая прокладка изолированных проводов на изоляторах, но при условии их удаления от мест скопления горючих материалов и невозможности механического повреждения (например, на недоступной высоте). В пожароопасных помещениях допускается применение алюминиевых проводов только при условии надежного их соединения сваркой, пайкой или опрессовкой. Соединительные и ответвительные коробки должны быть пылезащищенного исполнения.
Сооружение распределительных устройств напряжением выше 1000В в пожароопасных помещениях не рекомендуется, но при необходимости допускается при условии применения щитов и шкафов в закрытом исполнении.
Проектирование и монтаж
электрооборудования
II(3). Виды взрывозащищенного электрооборудования.
Согласно ГОСТ 18311-80 взрывозащищенным является электрооборудование (электротехническое устройство), в котором предусмотрены конструктивные меры с целью устранения или затруднения возможности воспламенения окружающей взрывоопасной среды.
Согласно ГОСТ взрывозащищенное
электрооборудование для
- взрывонепроницаемая оболочка;
- заполнение и продувка
оболочки под избыточным
- защита вида «е»
(в электрооборудовании или
- масляное заполнение оболочки;
- кварцевое заполнение оболочки;
- специальный вид взрывозащиты.
Рис. 2. Виды взрывозащиты электрооборудования
К группе I относятся рудничное взрывозащищенное электрооборудование.
Электрооборудование группы II, имеющее взрывонепроницаемую оболочку, подразделяется на подгруппы II А, II В и II С, соответственно устанавливаются температурные классы Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6 – в зависимости от значения предельной температуры.
Маркировка взрывозащиты электрооборудований группы II содержит следующие условные знаки:
- знак уровня взрывозащиты – цифра 2 для электрооборудования повышенной надежности, цифра 1 для взрывобезопасного оборудования, цифра 0 для особо взрывобезопасного электрооборудования;
- знак Ех, указывающий, что электрооборудование соответствует стандартам на виды взрывозащиты;
- знак вида взрывозащиты:
d – взрывонепроницаемая оболочка;
i – искробезопасная электрическая цепь;
е – защита вида «е»;
о – масляное заполнение оболочки;
р – заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением;
g – кварцевое заполнение оболочки;
s – специальный вид взрывозащиты.
4) знак группы или подгруппы электрооборудования (IIА, II В, II С).
Маркировка должна выполняться в виде цельного, не разделенного в прямоугольнике знака.
II(4).Требования к электрооборудованию взрывоопасных установок (зон)
- Для взрывоопасных зон имеет особое значение выполнение требований ПУЭ и ГОСТов при выборе электрооборудования.
- К монтажу и эксплуатации во взрывоопасных установках допускается электрооборудование, которое изготовлено в соответствии с требованиями «Правил изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования» (ПИВРЭ).
- Вновь смонтированная или реконструированная электроустановка должна быть принята в эксплуатацию специальной комиссией, состав которой утверждается главным инженером.
- Электрооборудование, особенно с частями, искрящими при нормальной работе, рекомендуется выносить за пределы взрывоопасных помещений.
- Особое внимание следует уделять надежности неподвижных контактных соединений в электрических цепях; их следует выполнять сваркой, пайкой или свинчиванием (в последнем случае необходимо применять меры против самоотвинчивания болтовых соединений).
- Взрывозащищенные электрические аппараты, в зонах классов В – I и В – II, должны иметь блокировку, допускающую открывание их только при снятом напряжении.
- Взрывозащищенные электрические аппараты в помещении других классов, а также взрывозащищенные электроприборы во взрывоопасных помещениях и в наружных установках всех классов должны открываться при помощи торцовых ключей.
8) Согласно ПУЭ электрические машины, стационарно установленные с частями, как искрящими по условиям работы, так и неискрящими, должны иметь соответствующие уровни взрывозащиты оболочек электрических машин и иметь следующее исполнение:
8.1. В зонах классов В-I и В-II – взрывонепроницаемое (d) или продуваемое под избыточным давлением (p);
8.2. В зоне класса В-Iа – любое взрывозащищенное для соответствующих категорий и групп взрывоопасных смесей. Искрящие части машин в исполнении повышенной надежности против взрыва (знак 2), например контактные кольца асинхронных двигателей , должны быть заключены в колпак одного из следующих исполнений: взрывонепроницаемого, продуваемого под избыточным давлением или специального.
8.3. В зонах класса В-Iб – невзрывозащищенное или в исполнении защищенном или брызгозащищенном. Искрящие части электрических машин должны быть заключены в колпаки закрытого исполнения. Электродвигатели вентиляторов аварийной вентиляции должны быть в любом взрывозащищенном исполнении.
8.4. В наружных
взрывоопасных зонах класса В-I
- любое взрывозащищенное
исполнение для
- закрытое или закрытое
обдуваемое с частями, не
8.5. В зонах класса В-IIа – закрытое обдуваемое или продуваемое исполнение. Искрящие части машин (например, контактные кольца) должны быть заключены в колпаки одного из следующих исполнений: взрывонепроницаемого, продуваемого под избыточным давлением, специального или пыленепроницаемого.
9).Монтаж электрических сетей следует выполнять во взрывоопасных помещениях в соответствии с «Инструкцией по монтажу электрооборудования силовых и осветительных сетей взрывоопасных зон»
10). Выбор электрооборудования для взрывоопасных и пожароопасных зон производится в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2.
Класс помещения |
Электродвигатели, Аппараты и приборы, дающие искры при нормальной работе. |
Короткозамкнутые эл.двигатели, аппараты и приборы, не дающие искр при нормальной работе |
Распределительные устройства и щиты. |
Светильники |
Штеп- сельн. соеди- нения | ||
В-I |
Взрывонепроницаемое или продуваемое под избыт. давлением. Для аппаратов и приборов – любое взрывозащищенное исполнение. |
Любое взрывозащищенное исполнение. |
Установка распреде- лит. устройств напряжением до и выше 1000В в помещении запрещается. |
Взрыво- непро- ницаем. испол- нение. |
Взрыво- непро- ницаем. испол- нение. | ||
B-Ia |
Любое взрывозащищен- ное исполнение |
Любое взрывозащищенное исполнение. Пыленепронцаемое- для аппаратов и приборов, не искрящих и не подвер- женных по условиям работы нагреву выше 80ºС |
То же, что и для класса В –I Допускается встраивать
отдельные помещения для |
Любое взрыво-защит-ное испол-нение |
Рекоменду-ется взрыво-неприни-цаемое исполне- ние Допускают-ся в пыленепро-ницаемом исполнении, если контакт устанавли-вается лишь внутри закрытых розеток | ||
B-Iб |
Капле-или брызгозащищенное исполнение. Для аппаратов и приборов закрытое уплотненное исполнение |
То же, что и для класса В-Iа |
Пыле- непрони-цаемое |
Пыле- непрони-цаемое исполне- ние | |||
В-Iг |
Любое взрывозащитное исполнение или невзрывозащищен- ное, но в исполнении, пригодном для установки на открытом воздухе |
Закрытое исполнение (при наличии паров и газов легче воздуха с удельным весом менее 0,8 по отношению к воздуху) |
Наименьший разрыв между закрытыми распределительными устройствами и наружными установками В-Iг должен быть 15 или 13 м при наружной установке IиII степеней огнестойкости |
Любое взрыво-защищенное испол- ние Незврывозащищенное для наруж-ной установки при распо-ложении на рассто-янии свыше 10 м по горизонтали от газголь-деров, эстакад |
Исполне- ние то же, что и для аппаратов и приборов | ||
В-II |
Взрывонепроницае-мое или продуваемое под избыточным давлением Для аппаратов и приборов любое взрывозащищенное исполнение |
Любое взрывозащитное исполнение |
То же, что и для класса В-I |
Любое взрыво-защит-ное испол-нение |
Взрывоне- прони-цаемое исполне- ние | ||
В-IIa |
Закрытое обдуваемое или продуваемое исполнение. Для аппаратов и приборов пыленепроницае- мое исполнение и с масляным наполнением |
Пыленепрони-цаемое исполнение |
То же, что и для класса В-Iа |
Пыленепрони-цаемое испол-нение |
Пыленеп- роницае- мое исполне- ние | ||
П-I |
Брызгозащищенное, закрытое обдуваемое или продуваемое Для аппаратов и приборов маслонаполненное и пыленепроницае-мое |
Для аппаратов и приборов закрытое |
Пыленепрони-цаемое исполнение |
Пыле-неп- рони-цаемое испол-нение |
Пыленеп-рони-цаемое закрытое исполне-ние | ||
П-II |
Закрытое, закрытое обдуваемое или продуваемое с замкнутым циклом охлаждения, а также продуваемое с подводом охлаждающего воздуха извне и выбросов отработанного воздуха в помещение. |
Пыленепрони-цаемое исполнение |
Пылене-прони-цаемое исполне-ние При наличии общей вентиля-ции и местного отсоса отходов допуска-ется откры-тое или закры-тое неуплот-ненное испол- нение |
Пылене- прони-цаемое исполне-ние | |||
Для аппаратов и приборов пыленепро-ницаемое с маслонаполненными элементами |
Для аппаратов и приборов закрытое | ||||||
П-IIa |
Брызгозащитное или защищенное исполнение |
Закрытое в масляном наполнении |
Закры-тое неуплот-ненное исполне-ние |
Закрытое исполне-ние | |||
П-III |
Закрытое или закрытое обдуваемое |
- |
Пылене-проница-емое или влагозащи-щенное исполне-ние (типа наружного освещения и др.) |
Закрытое исполне-ние Корпус должен быть из влагостой-кого материала | |||
Для аппаратов и приборов пыленепроницае-мое |
Для аппаратов и приборов закрытое | ||||||
|
Особо сырое и с хим. активной средой |
Защищенное от капежа с влагостойкой изоляцией Герметическое исполнение. Допускаются электродвигатели закрытые продувные с кислотоупорной изоляцией |
Герметическое исполнение |
Герме-тичес-кое испол-нение Все части армату-ры должны быть надежно защи-щены от корро-зии |
Герметическое исполне-ние | |||
сырое |
Защищенное от капежа с влагостойкой изоляцией |
Закрытое уплотненное исполнение |
Закры-тое уплот-ненное испол-нение Допус-кается в закры-том
неупло-тненном и откры-том |
Закрытое исполне-ние Корпус должен быть из влагостой-кого материала | |||
Заключение
Список литературы:
1. Пожарная безопасность: Научно-технический журнал. – М.: ООО «Информост», 2001–2002
2. Федеральный закон от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»
3. Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004
4. Пособие по безопасной работе при эксплуатации электроустановок. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006.
5. Электронная библиотека
Грамотей. Сергей Викторович Петров.
Обеспечение безопасности образовательного
учреждения. [Электронный ресурс] :
- Режим доступа: http://www.gramotey.com/?open_ file=1269010407#TOC_id958779