Ex-изделия - это изделия, которое полностью или частично применяется для использования электрической энергии и включающие один или более видов взрывозащиты для условий потенциально взрывоопасной газовой среды. К таковым, наряду с другими, относятся устройства для выработки, передачи, распределения, хранения, измерения, регулирования, преобразования и потребления электрической энергии, устройства электросвязи, а также изделия, применяемые во взрывоопасных зонах, которые могут служить источником воспламенения.

Ex-компоненты - части Ex-изделия, которые отдельно во взрывоопасной среде не используют; при встраивании в Ех-оборудование Ex-компонентов в обязательном порядке требуется подтверждение соответствия их взрывозащитных свойств требованиям нормативных документов.

Ех-системы - агрегаты из соединенных между собой Ех-изделий, в которых соединение должно быть выполнено в соответствии с описательным документом системы, с тем, чтобы оно отвечало требованиям взрывозащиты.

Ех-оборудование - общий термин, применяющийся к Ех-изделиям (устройствам), компонентам и системам.

Взрывоопасные зоны

ВАЖНО ЗНАТЬ

Опасность взрыва возникает при одновременном наличии следующих источников:
1. воздуха
2. горючей пыли / горючих газов
3. активных источников воспламенения

Взрывоопасная атмосфера может возникнуть при соединении горючей пыли, горючих газов или паров с воздухом. Также должен присутствовать активный источник воспламенения, способный зажечь эту атмосферу.

В качестве активных источников воспламенения рассматриваются:

огонь, пла мя, жар

искровые, дуговые и тлеющие
электрические разряды

искры от механического
воздействия

электростатические
разрядные искры

горячие поверхности,
адиабатическое сжатие

Классификация взрывоопасных зон и маркировка взрывозащищенного оборудования в России

В настоящее время на территории РФ и Таможенного Союза одновременно действуют несколько нормативных документов, содержащих определения взрывоопасных зон и регламентирующих процесс выбора вида взрывозащиты допускаемого для использования в каждой из взрывоопасных зон - ПУЭ, глава 7.3. и серия стандартов ГОСТ Р и ГОСТ ТС, разработанных на базе стандартов МЭК 60079 и МЭК 61241. Определения, действующие в ПУЭ и ГОСТ значительно отличаются. На сегодняшний день разработан проект СП "ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ НИЗКОВОЛЬТНЫЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОНАХ", объединяющий требования этих нормативных документов.

Современная унифицированная классификация взрывоопасных зон в соответствии 012/2011 "О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах"

Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно со специалистами проектной или эксплуатирующей организации. Нормативные документы содержат определение геометрических размеров каждого класса зон.

Классификация взрывоопасных зон по ГОСТ 31610.10-2012/IEC 60079-10:2002 :

Современная классификация зон для газов и паров включает зоны трех классов: 0, 1 и 2, но практика показала, что общая классификация зон одновременно для газа и пыли является неприемлемой. В отличие от зон для газа или пара, зоны, опасные по воспламенению горючей пыли, не могут быть классифицированы в зависимости от нормальных или аварийных условий и от времени. Усиленная вентиляция может привести к появлению облаков пыли и поэтому увеличить, а не уменьшить опасность.

Зона 20		Зона 21		Зона 22
Зона, в которой горючая пыль в виде облака присутствует постоянно или частично 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. Это может быть облака внутри области содержания пыли, где пыль может образовывать взрывчатые смеси часто или на длительный период времени.		Зона, не классифицируемая как зона класса 20, в которой горючая пыль в виде облака не может присутствовать при нормальном режиме работы оборудования в количестве, способном произвести концентрацию, достаточную для взрыва горючей пыли в смесях с воздухом. Эта зона может включать кроме прочих, области в непосредственной близости от накопления пыли или мест освобождения и области, где присутствуют облака пыли, в которых при нормальном режиме работы может создаться концентрация, достаточная для взрыва горючей пыли в смесях с воздухом.		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 в воздухе. Если, исходя из аномальных условий, устранение накоплений или слоев пыли не может быть гарантированно, тогда зону классифицируют как зону класса 21. Эта зона может включать, кроме прочих, области вблизи оборудования, содержащего пыль, из которого пыль может улетучиваться через места утечки и образовывать отложения (например помещения, в которых пыль может улетучиваться со станка (фрезы) и затем оседать).

Классификация взрывоопасных зон по СП 42 3.1325800.2018 (вступает в силу 25.06.2019г.) :

ГОСТ 31610.10-2012/IEC 60079-10:2002

СП 42 3.1325800.2018

Зона класса 0 – пространство внутри помещения или емкости технологического аппарата (технологический аппарат, насос, резервуар, труба и т.д.), в которых взрывоопасная газопаровоздушная смесь присутствует постоянно и распространяется по всему помещению или емкости.

Зона класса 1 – пространство внутри помещения либо у наружной установки, в котором выделяются взрывоопасные горючие газы и пары ЛВЖ в количествах и со свойствами, позволяющими образовывать с воздухом взрывоопасные смеси в пределах между нижним и верхним концентрационными пределами диапазона воспламенения при ведении технологического процесса в нормальных условиях. Зона 1 разбивается на зоны 1а и 1г .

Зона класса 1а – зона, расположенная в помещении, в котором выделяются горючие газы и пары ЛВЖ в количествах и со свойствами, позволяющими образовывать с воздухом взрывоопасные смеси в пределах между нижним и верхним концентрационными пределами диапазона воспламенения при ведении технологического процесса в нормальных условиях.

Зона класса 1г – пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеры), эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т. п.

К зонам класса 1г также относятся:
пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами класса 0;
пространства у наружных ограждающих конструкций, если на них расположены устройства для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции помещений со взрывоопасными зонами любого класса или если они находятся в пределах наружной взрывоопасной зоны;
пространства у предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов с горючими газами и ЛВЖ.

Зона класса 2 – пространство внутри помещения либо у наружной установки, в котором взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела диапазона воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются или возникают редко или в результате аварий или неисправностей и сохраняются очень непродолжительное время. Зона 2 разбивается на зоны 2а , 2б и 2г

Зона класса 2а – зона, расположенная в помещении, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела диапазона воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Зона класса 2б – 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 одной из следующих особенностей:

1) Горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом диапазона 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, при воспламенении которого развивается расчетное избыточное давление взрыва, превышающее 5 кПа, и имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения. Взрывоопасная зона условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения, считая от уровня пола, но не выше кранового пути при его наличии (например, помещения электролиза воды, зарядные станции тяговых и стартерных аккумуляторных батарей).

К классу 2б относятся также зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объеме, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа, 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.

Зона класса 2г – пространства у наружных установок, в которых взрывоопасные смеси горючих газов не образуются либо возникают редко или в результате аварий или неисправностей и сохраняются очень непродолжительное время.

К зонам класса 2г также относятся пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами класса 1a. Для наружных взрывоопасных установок взрывоопасная зона класса 2г распространяется на 0,5 м по горизонтали и вертикали от проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами класса 1а.

Зона класса 20а, 21а, 22а – воздушные взвеси частиц горючей металлической пыли вне зависимости от ее электрической проводимости либо пыль с подобными характеристиками опасности, имеющая сопротивление менее 100 кОм, (электропроводящая пыль).

Зона класса 20б, 21б, 22б – смеси, содержащие горючую пыль сажи, древесного угля или кокса с содержанием горючего вещества более 8 % объема, или взвеси, имеющие сопротивление от 100 до 100 000 Ом, (непроводящая пыль).

Зона класса 20в, 21в, 22в – взвеси горючей зерновой пыли и пыли, имеющие сопротивление более 100 000 Ом, (горючие летучие частицы).

ВАЖНО ЗНАТЬ:
С 25 июня 2019г. вступает в силу Свод правил СП 42 3.1325800.2018 «Электроустановки низковольтные зданий и сооружений. Правила проектирования во взрывоопасных зонах», утвержденный Приказом Министерства строительства и жилищного хозяйства РФ№ 845/пр от 24.12.2018г.

Данный Свод правил объединят требования к проектированию во взрывоопасных зонах таких нормативных документов как ТР ТС 012/2011, Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" и Правила устройства электроустановок гл. 7.3.

СП 42 3.1325800.2018 позволяет устранить противоречия в классификации взрывоопасных, так как в соответствии с действующими ранее классификациями Зоны класса В-1а и В-1б не могут определяться как Зона 2 так как сама возможность возникновения аварии с юридической стороны не определена как величина частоты возникновения и длительности присутствия взрывоопасной смеси (Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности").

Тем не менее, для Зон класса В-Iа и В-Iб необходимо применять оборудование, предназначенное для использования как минимум в Зоне 2 (уровень взрывозащищенности оборудования 2). Для исключения ошибок при определении соответствия зон, оборудование для Зон класса В-Iг должно иметь класс взрывозащищенности, соответствующий Зоне 1 (уровень взрывозащищенности оборудования 1), т.к. Зона В-Iг частично перекрывает Зону 1.

Для Зон класса В-I необходимо применять только оборудование, предназначенное для эксплуатации в Зоне 1 или Зоне 0 (уровень взрывозащищенности оборудования 1 или 0). Оборудование, предназначенное для эксплуатации в Зоне 2 применять в зоне класса В-I недопустимо.

В части Зоны В-I, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени допускается использовать только оборудование, предназначенное для эксплуатации в Зоне 0 (уровень взрывозащищенности оборудования 0).

Разработанный Свод правил убирает не только противоречия в классификации взрывоопасных зон, но и регламентирует какой именно вид взрывозащиты допустимо применять в каждой взрывоопасной зоне.

Оборудование, предназначенное для работы в пределах зоны того или иного класса, должно иметь соответствующий уровень взрывозащищенности.

Согласно устаревшему но действующему российскому нормативному документу ПУЭ Главе 7.3 и федеральному закону от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности", выделяют следующие классы взрывоопасных зон:

• зоны класса В-1 – расположены в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы;
• зоны класса В-1а – расположены в помещениях, в которых взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются при нормальной эксплуатации, а только в результате аварий или неисправностей;
• зоны класса В-1б – аналогичны В-1а, но отличаются от них тем, что при авариях горючие газы обладают высоким нижним пределом воспламенения (15% и выше), а также при опасных концентрациях резким запахом. В этот класс входят зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в малых концентрациях, недостаточных для создания взрывоопасной смеси и где работа производится без применения открытого пламени. Зоны не относятся к взрывоопасным, если работы с опасными веществами производятся в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтиками;
• зоны класса В-1г – пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, открытых нефтеловушек, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеров), эстакад для слива и налива ЛВЖ, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т. п.
• зоны класса В-2 – расположены в помещениях, где выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что могут создавать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы;
• зоны класса В-2а – такие, где опасные условия при нормальной работе не возникают, но могут возникнуть в результате аварий или неисправностей.

Взрывозащищенное электрическое оборудование

По области применения оборудование делится на следующие группы:

• I - оборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт, рудников, опасных в отношении рудничного газа и (или) горючей пыли, а также в тех частях их наземных строений, в которых существует опасность присутствия рудничного газа и (или) горючей пыли (категория смеси - I);
• II - оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок (категория смеси - II по газу);
• III - оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных пылевых средах (категория смеси - III по пыли)

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси II по газу и III по пыли в соответствии со стандартом ГОСТ Р МЭК 60079:

1Ex d IIA T3 Gb

Знак соответствия стандартам

Знак взрывозащищенного оборудования соответствующего требованиям стандартов ТР ТС

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси II по газу в соответствии со стандартом ГОСТ 30852:

1ExdIIAT3

Знак соответствия стандартам

Знак взрывозащищенного оборудования соответствующего требованиям стандартов ТР ТС

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси III по пыли в соответствии со стандартом ГОСТ IEC 61241-1-1-2011:

DIP A21 T A 200° (T A T3)

Пример маркировки ГОСТ Р для Категории смеси II по газу в соответствии со стандартом ГОСТ Р 51330:

1ExdIIAT3

Пример маркировки ГОСТ Р МЭК 61241-99 для Категории смеси III по пыли:

DIP A21 T A 200° (T A T3)

Пример маркировки ГОСТ Р (последняя версия) для Категории смеси II по газу и III по пыли в соответствии со стандартом c и ГОСТ Р МЭК 61241:

1Ex d IIA T3 Gb

Знак соответствия стандартам

Маркировка рудничного оборудования

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси I в соответствии со стандартом ГОСТ Р МЭК 60079:

РВ Ex d I Mb

Пример маркировки ТР ТС для Категории смеси I в соответствии со стандартом ГОСТ 30852:

РВ ExdI

Пример маркировки для Категории смеси I в соответствии со стандартом ГОСТ 51330:

РВ ExdI

Пример маркировки для Категории смеси I в соответствии со стандартом ГОСТ 12.2.020-76:

РВ1В

По уровню взрывозащиты:

РН1 – рудничное нормальное (невзрывозащищенное) с изоляцией уровня 1. Оборудование рассчитано для работы при относительной влажности окружающей среды (98±2)% (с конденсацией влаги) при температуре (35±2)°С и соответствцет требованиям стандарта ГОСТ Р 24754-2013

РН2 – рудничное нормальное (невзрывозащищенное) с изоляцией уровня 2. Оборудование рассчитано для работы при относительной влажности окружающей среды (98±2)% (с конденсацией влаги) при температуре (25±2)°С и соответствцет требованиям стандарта ГОСТ Р 24754-2013

РП – рудничное повышенной надежности против взрыва (уровень взрывозащиты 2)

РВ – рудничное взрывозащищенное электрооборудование (уровень взрывозащиты 1)

РО – рудничное особовзрывобезопасное (уровень взрывозащиты 0)

По виду взрывозащиты:

В – взрывонепроницаемая оболочка

1В – электрооборудование с напряжением до 100 В (ток к.з не более 100А)

2В – электрооборудование с напряжением свыше 100 В до 220 В (ток к.з свыше 100А до 600А)

3В – электрооборудование с напряжением свыше 220 В до 1140 В (ток к.з свыше 100А)

4В – электрооборудование с напряжением свыше 1140 В (ток к.з свыше 100А)

К – кварцевое заполнение оболочки

М – масленое заполнение оболочки

А – автоматическое отключение напряжения с токоведущих частей

И – искробезопасная цепь

е(П) – дополнительные меры против дуговых разрядов, напряжения, повышенной тем-ры

С – специальные виды защиты

Уровень взрывозащищенности оборудования

Уровни взрывозащищенности электрооборудования имеют в российской классификации обозначения 2, 1 и 0:

• Уровень 2 – электрооборудование повышенной надежности против взрыва: в нем взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы;
• Уровень 1 – взрывобезопасное электрооборудование: взрывозащищенность обеспечивается как при нормальных режимах работы, так и при вероятных повреждениях, зависящих от условий эксплуатации, кроме повреждений средств, обеспечивающих взрывозащищенность;
• Уровень 0 – особо взрывобезопасное оборудование, в котором применены специальные меры и средства защиты от взрыва.

Степень взрывозащищенности оборудования (2, 1, или 0) ставится в РФ как первая цифра перед европейской маркировкой взрывозащищенности оборудования.

Методы обеспечения взрывобезопасности оборудования

Все известные и применяемые на практике методы защиты направлены на уменьшение риска взрыва до приемлемого уровня. При этом если система сконструирована правильно, то единичная неисправность в любом ее компоненте не должна приводить к возникновению взрыва.

В общем случае все методы обеспечения взрывозащиты можно условно разделить на четыре основные группы:

1. Методы взрывозащиты, направленные на снижение вероятности возникновения электрической искры.

По данному методу реализуются следующее виды защиты:
- Взрывозащита вида "е" (повышенная безопасность)
- Взрывозащита вида "n"
- Взрывозащита вида "s" (специальный)

2. Методы взрывозащиты, направленные на изоляцию электрических цепей от взрывоопасных смесей.

Метод подразумевает заключение электрических цепей в специальные оболочки, заполненные газообразным, жидкостным или твердым диэлектриком так, чтобы взрывоопасная смесь не находилась в контакте с электрическими цепями.

По данному методу реализуются следующие виды взрывозащиты:
- Взрывозащита вида "m" - заливка специальным компаундом;
- Взрывозащита вида "о" - масляное заполнение оболочки;
- Взрывозащита вида "q" - заполнение оболочки кварцевым песком;
- Взрывозащита вида "р" - заполнение или продувка оболочки взрывобезопасным газом под избыточным давлением.

3. Методы взрывозащиты, направленные на сдерживание взрыва.

По данному методу реализована взрывозащита вида "d" (взрывозащитная оболочка).
Данный метод подразумевает, что электрические цепи помещены в специальную прочную оболочку с малым зазором. При этом не исключается контакт электрических цепей с взрывоопасной смесью и возможность ее воспламенения, но при этом гарантируется, что оболочка сдерживает возникшее в результате взрыва избыточное давление, т.е. вспышка не выходит за пределы ограничений взрывонепроницаемой оболочки. Поскольку раскаленные газы имеют различную проникающую способность, то здесь принимаются во внимание подгруппы газов.

Испытания на взрывонепроницаемость по водороду взрывозащищенной коробки CCFE. Установлен фланцевый зазор 60 микрон.

Испытания на взрывонепроницаемость по водороду взрывозащищенной коробки CCFE. Намеренное нарушение взрывозащиты установкой недопустимого фланцевого зазора в 100 микрон.

При проведении испытаний на соответствие взрывозащищённых оболочек стандарту ГОСТ Р 52350.1-2005 выставляются полуторакратные зазоры допустимых величин, указанных в сводной таблице ГОСТ Р 52350.1-2005 "Минимальная длина соединения и максимальный зазор для оболочек подгруппы IIС". Зазор, согласно ГОСТ Р 52350.1-2005 для взрывонепроницаемых оболочек объемом более 2000 см 3 , эксплуатируемых в газовоздушной смеси с содержанием водорода, составляет 40 микрон .

По данному методу реализована защита вида "i" (искробезопасная цепь). Данный метод подразумевает, что в случае возникновения искры ее мощности будет недостаточно для воспламенения взрывоопасной смеси. Однако данный метод не исключает контакта взрывоопасной смеси с электрическими цепями.

Виды, стандарты и принципы взрывозащиты для Зоны 0, 1, 2 (взрывоопасная газовая среда) :

Вид и принцип взрывозащиты	Маркировка	Схема	Основное применение	Стандарт	Зона
Взрывонепроницаемая оболочка. Распространение взрывов во внешнюю среду исключено	Ex d (Ex da, Ex db, Ex dc)		Клеммные и соединительные коробки, коммутирующие приборы, светильники, посты управления, распределительные устройства, пускатели, электродвигатели, нагревательные элементы, шкафы управления, IT оборудование. Оборудование предназначено для категории взрывоопасной смеси I для работы в шахтах и рудниках, где имеется опасность взрыва рудничного метана и смеси II для работы в условиях возможного образования промышленных взрывоопасных смесей газов и пыли (по последней классификации категория III - для пыли). Оборудование для группы II подразделяется на три подгруппы: IIA, IIB, IIC	ГОСТ 30852.1-2002 ГОСТ IEC 60079-1-2011 ГОСТ IEC 60079-1-2013	Зона 1, Зона 2
Защита вида е. Исключение искры или повышенной температуры, дуговых разрядов	Ex e		Клеммные и соединительные коробки, светильники, посты управления, распределительные устройства, нагревательные элементы	ГОСТ 30852.8-2002 ГОСТ 31610.7-2012/ IEC 60079-7:2006 ГОСТ Р МЭК 60079-7-2012	Зона 1, Зона 2
Искробезопасная электрическая цепь. Ограничение энергии искры или повышенной температуры	Ex ia Ex ib Ex ic		Измерительная и регулирующая техника, техника связи, датчики, приводы, аккумуляторные фонари. Оборудование предназначено для категории взрывоопасной смеси I для работы в шахтах и рудниках, где имеется опасность взрыва рудничного метана и смеси II для работы в условиях возможного образования промышленных взрывоопасных смесей газов и пыли (по последней классификации категория III - для пыли). Оборудование с видом взрывозащиты ia, ib, ic для группы II подразделяется на три подгруппы: IIA, IIB, IIC	ГОСТ 30852.4-2002 ГОСТ 30852.10-2002 ГОСТ 31610.11-2012/ IEC 60079-11:2006 ГОСТ 31610.11-2014 ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010 ГОСТ Р МЭК 60079-27-2012 ГОСТ Р 52350.25-2006 ГОСТ Р МЭК 60079-25-2012	Зона 0 - ia Зона 1 - ia, ib Зона 2 - ia, ib, ic
Заполнение или продувка. Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания	Ex pv Ex px Ex py Ex pz			ГОСТ 30852.3-2002 ГОСТ IEC 60079-2-2011 ГОСТ IEC 60079-2-2013 ГОСТ 30852.12-2002 ГОСТ 30852.15-2002 ГОСТ Р МЭК 60079-13-2010 ГОСТ 31610.13-2014	Зона 1, Зона 2
Герметизация компаундом. Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания	Ex ma Ex mb Ex mc		Коммутирующие приборы малой мощности, индикаторы, датчики. Оборудование с видом взрывозащиты ma, mb, mc для группы II подразделяется на три подгруппы: IIA, IIB, IIC	ГОСТ 30852.17-2002 ГОСТ Р МЭК 60079-18-2012 ГОСТ Р 52350.18-2006	Зона 1, Зона 2
Масляное заполнение оболочки. Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания	Ex o		Трансформаторы, пусковые сопротивления, IT оборудование	ГОСТ 30852.7-2002 ГОСТ 31610.6-2015/ IEC 60079-6:2015 ГОСТ Р МЭК 60079-6-2012	Зона 1, Зона 2
Заполнение оболочки порошком. Распространение взрыва во внешнюю среду исключено	Ex q		Трансформаторы, конденсаторы, индикаторы	ГОСТ 30852.6-2002 ГОСТ 31610.5-2012 ГОСТ Р МЭК 60079-5-2012	Зона 1, Зона 2
Вид защиты n. Оборудование и компоненты не имеют зажигательную способность. Дополнительная защита от искровых и дуговых разрядов, а также нагретых поверхностей	Ex n		Оборудование Ex n подразделяется на пять типов: А - для неискрящего электрооборудования; С - для искрящего электрооборудования, контакты которого имеют взрывозащиту, за исключением взрывозащиты с использованием оболочки с ограниченным пропуском газов, оболочки под избыточным давлением защитного газа n или искробезопасной цепи n; R - для оболочек с ограниченным пропуском газов; L - для искробезопасных цепей n и искробезопасного электрооборудования n; Z - для оболочек под избыточным давлением n. Оборудование с маркировкой nС или nL для группы II подразделяется на три подгруппы: IIA, IIB, IIC	ГОСТ 30852.14-2002 ГОСТ Р МЭК 60079-15-2010 ГОСТ 31610.15-2012 ГОСТ 31610.15-2014/ IEC 60079-15:2010	Все устройства для Зоны 2
Специальная защита. Для снижения вероятности возникновения электрической искры	Ex s		Этот вид взрывозащиты может обеспечиваться следующими средствами: заключением электрических цепей в герметичную оболочку со степенью защиты IР67; герметизацией электрооборудования материалом, обладающим изоляционными свойствами (компаундами, герметиками); воздействием на взрывоопасную смесь устройствами и веществами для поглощения или снижения концентрации последних; и другими способами	ГОСТ 22782.3-77 ГОСТ 31610.33-2014	Все устройства для Зоны 1 и Зоны 2
Защита оборудования и систем, передающих оптическое излучение. Воспламенение от нагретых излучением поверхностей и вследствие индуцированного лазером пробоя в газе в фокусе интенсивного пучка исключены	Ex op is Ex op pr Ex op sh		Оптическое оборудование (лампы, лазеры, светодиоды, волоконные световоды и т. д.), техника связи, геодезии, контрольные и измерительные приборы	ГОСТ 31610.28-2012/ IEC 60079-28:2006	Зона 0 - op is, op pr Зоны 1, 2 - op is, op pr, op sh

Виды, стандарты и принципы взрывозащиты для Зоны 20, 21, 22 (взрывоопасная пылевая среда) :

Вид и принцип взрывозащиты	Маркировка	Схема	Основное применение	Стандарт	Зона
Защита от воспламенения пыли. Защита оболочкой и ограничением температуры поверхности	Ex ta Ex tb Ex tc	IP6X / IP5X	Оболочка должна предотвращать попадание горючей пыли на нагретые/искрящие части оборудовния. Для оборудования «ta» дополнительно принимаются меры по ограничению температуры оборудования	ГОСТ Р МЭК 60079-31-2010 ГОСТ IEC 60079-31-2013	Зона 20 - ta Зона 21 - ta, tb Зона 22 - ta, tb, tc
Герметизация компаундом. Источники возгорания изолированы от взрывоопасной среды	Ex ma, Ex maD Ex mb, Ex mbD Ex mc		Коммутирующие приборы малой мощности, индикаторы, датчики	ГОСТ Р 52350.18-2006 ГОСТ IEC 61241-18-2011 ГОСТ Р МЭК 60079-18-2012	Зона 20 – ma, maD Зона 21 - ma, maD, mb, mbD Зона 22 - ma, maD, mb, mbD, mc
Искробезопасная электрическая цепь. Ограничение энергии искры или повышенной температуры	Ex iaD, Ex ia Ex ibD, Ex ib Ex ic		Измерительная и регулирующая техника, техника связи, датчики, приводы, аккумуляторные фонари	ГОСТ IEC 61241-11-2011 ГОСТ 31610.11-2014 ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010 ГОСТ Р МЭК 60079-25-2012	Зона 20 – ia, iaD Зона 21 – ia, iaD, ib, ibD Зона 22 – ia, iaD, ib, ibD, ic
Заполнение или продувка. Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания	Ex pxb Ex pyb Ex pzc (Ex pD Ex pv, Ex px, Ex py, Ex pz)		Сильноточные распределительные шкафы, высоко интегрированное IT оборудование, анализаторные приборы, сверхмощные электродвигатели	ГОСТ IEC 60079-2-2013 ГОСТ Р МЭК 60079-13-2010 ГОСТ 31610.13-2014 ГОСТ IEC 61241-0-2011	Зона 21 - Ex pxb, Ex px, Ex pyb, Ex py Зона 22 - Ex pzc, Ex pz

Действует следующая российская классификация уровней взрывозащиты оборудования:

Особо взрывобезопасный

Взрывобезопасный

Повышенная надежность против взрыва

		Требуемый уровень взрывозащиты
I (рудничный метан)	II (все газы)

Категории взрывоопасности смеси

В предыдущей классификации предусмотрены две категории: I и II.

Категория I определяет требования к оборудованию, предназначенному для применения в подземных выработках шахт, рудников, опасных в отношении рудничного газа и (или) горючей пыли, а также в тех частях их наземных строений, в которых существует опасность присутствия рудничного газа и (или) горючей пыли.

Существуют три подкатегории категории II: IIA, IIB, IIC. Каждая последующая подкатегория включает (может заменить) предшествующую, то есть, подкатегория С является высшей и соответствует требованиям всех категорий – А, В и С. Она, таким образом, является самой «строгой».

Со вступлением в силу технического регламента ТР403 предусматривается три категориии (Категория II - для газов, категория III - для пыли)

В системе МЭКEx (IECEx) предусмотрено три категории: I, II и III.
Из категории II выделена пыль в III категорию. (Категория II - для газов, категория III - для пыли)

В системе NEC и CEC предусмотренна более расширенная классификация взрывоопасных смесей газов и пыли для обеспечения большей безопасности по классам и подгруппам (Class I Group A; Class I Group B; Class I Group C ;Class I Group D ;Class I Group E; Class II Group F; Class II Group G). Так например, для угольных шахт изготавливается с двойной маркировкой: Class I Group D (для метана); Class II Group F (для угольной пыли).

Характеристики взрывоопасных смесей

Для многих распространенных взрывоопасных смесей экспериментальным путем построены так называемые характеристики воспламенения. Для каждого топлива существует минимальная энергия поджигания (МЭП), которая соответствует идеальной пропорции топлива и воздуха, в которой смесь легче всего воспламеняется. Ниже МЭП поджигание невозможно при любой концентрации. Для концентрации ниже, чем величина, соответствующая МЭП, количество энергии, требующейся для воспламенения смеси, увеличивается до тех пор, пока значение концентрации не станет меньше значения, при котором смесь не может воспламениться из-за малого количества топлива. Эта величина называется нижней границей взрыва (НГВ). Аналогичным образом при увеличении концентрации количество необходимой для воспламенения энергии растет, пока концентрация не превысит значения, при котором воспламенение не может произойти из-за недостаточного количества окислителя. Это значение называется верхней границей взрыва (ВГВ).

С практической точки зрения, НГВ является более важной и существенной величиной, чем ВГВ, потому что она устанавливает в процентном отношении минимальное количество топлива, необходимого для образования взрывоопасной смеси. Эта информация важна при классификации опасных зон.

Взрывоопасные смеси	Классификация аппаратуры		Энергия поджигания
	ГОСТ Р, ATEX	NEC, CEC
Метан	Группа I (шахты)
Ацетилен	Группа IIC
Водород	Группа IIC
Этилен	Группа IIB
Пропан	Группа IIA
Металлическая пыль		Class I, Group E
Угольная пыль		Class II Group F	Наиболее легко поджигаемые
Зерновая пыль		Class II Group G

Категории взрывоопасности смеси детализируются в зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасных газов и смесей.

Согласно ГОСТу, действует следующая классификация по температуре самовоспламенения:

Объединенные требования к аппаратуре по категориям взрывоопасности газовых смесей и температуре самовоспламенения смесей газов.

Категория IIC взрывоопасности смеси применяется к группам:

Т1 – водород, водяной газ, светильный газ, водород 75% + азот 25%»; Т2 – ацетилен, метилдихлорсилан; Т3 – трихлорсилан; Т4 – не применяется; Т5 – сероуглерод; Т6 – не применяется.

• Т1 – аммиак, …, ацетон, …, бензол, 1,2-дихлорпропан, дихлорэтан, диэтиламин, …, доменный газ, изобутан, …, метан (промышленный, с содержанием водорода в 75 раз большим, чем в рудничном метане), пропан, …, растворители, сольвент нефтяной, спирт диацетоновый,…, хлорбензол, …, этан;
• Т2 – алкилбензол, амилацетат, …, бензин Б95\130, бутан, …растворители…, спирты, …, этилбензол, циклогексанол;
• Т3 – бензины А-66, А-72, А-76, «галоша», Б-70, экстракционный. Бутилметакрилат, гексан, гептан, …, керосин, нефть, эфир петролейный, полиэфир, пентан, скипидар, спирты, топливо Т-1 и ТС-1, уайт-спирит, циклогексан, этилмеркаптан;
• Т4 – ацетальдегид, альдегид изомасляный, альдегид масляный, альдегид пропионовый, декан, тетраметилдиаминометан, 1,1,3 – триэтоксибутан;
• Т5 и Т6 – не применяются.

IIB:

Т1 – коксовый газ, синильная кислота; Т2 – дивинил, 4,4 – диметилдиоксан, диметилдихлорсилан, диоксан, …, нитроциклогексан, окись пропилена, окись этилена, …, этилен; Т3 – акролеин, винилтрихлорсилан, сероводород, тетрагидрофуран, тетраэтоксисилан, триэтоксисилан, топливо дизельное, формальгликоль, этилдихлорсилан, этилцеллозольв; Т4 – дибутиловый эфир, диэтиловый эфир, диэтиловый эфир этиленгликоля; Т5 и Т6 – не применяются.

Как видно из приведенных данных, категория IIC является избыточной для большинства случаев применения аппаратуры связи на реальных объектах.

Дополнительная информация.

Категории IIA, IIB и IIC определяются следующими параметрами: безопасным экспериментальным максимальным зазором (БЭМЗ – максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду) и величиной МТВ (отношением минимального тока воспламенения смеси взрывоопасного газа и минимального тока воспламенения метана).

Если электрооборудование, отнесенное к определенной категория смеси, также предназначено и для применения одного конкретного газа, сразу за обозначением группы должна быть указана химическая формула газа, при этом оба знака должны быть разделены знаком «+».
Пример - "IIBT5 + H 2 "

Так же в маркировке оборудования могут указываться газы, в газовоздушной среде которых эксплуатация данного оборудования невозможна.
Пример - "IICT5 (кроме ацетилена)"

Температурный класс.

Температурный класс электрооборудования определяется предельной температурой в градусах Цельсия, которую могут иметь при работе поверхности взрывозащищенного оборудования.

Температурный класс оборудования устанавливается исходя из минимальной температуры соответствующего температурного диапазона (его левой границы): оборудование, которое может применяться в среде газов с температурой самовоспламенения класса Т4, должно иметь максимальную температуру элементов поверхности ниже 135 градусов; Т5 – ниже 100, а Т6 – ниже 85.

Требования к аппаратуре по категориям взрывоопасности и температуре самовоспламенения пыли в облаке и слое.

Обеспечивая защиту от горючей пыли, необходимо учитывать температуру ее воспламенения. Температура поверхности оболочки, обозначенная на шильде, должна быть меньше исходной температуры самовоспламенения пыли.

Примеры температур воспламенения горючей пыли

Тип горючей пыли	Облако [°C]	Слой [°C]
Алюминий	590	>450
Угольная пыль	380	225
Мука	490	340
Зерновая пыль	510	300
Метилцеллюлоза	420	320
Феноло-альдегидный полимер	530	>450
Полиэтилен	420	плавление
ПВХ	700	>450
Сажа	810	570
Крахмал	460	435
Сахар	490	460

Маркировка FM по стандарту NEC, CEC:

Обозначения взрывозащищенности по американскому стандарту FM.

Factory Mutual (FM) по своей сути тождественны европейскому и российскому стандартам, но отличаются от них по форме записи. В американском стандарте также указываются условия применения аппаратуры: класс взрывоопасности среды (Class), условия эксплуатации (Division) и группы смеси по их температуре самовоспламенения (Group).

Class может иметь значения I, II, III: Class I – взрывоопасные смеси газов и паров, Class II – горючая пыль, Class III – горючие волокна.

Division может иметь значения 1 и 2: Division 1 – это полный аналог зоны В1(В2) - взрывоопасная смесь присутствует при нормальных условиях работы; Division 2 – аналог зоны В1А (В2А), в которой взрывоопасная смесь может появиться только в результате аварии или нарушений технологического процесса.

Для работы в зоне Div.1 требуется особо взрывобезопасное оборудование (в терминах стандарта - intrinsically safe), а для работы в зоне Div.2 - взрывобезопасное оборудование класса Non-Incendive.

Взрывоопасные воздушные смеси, газы, пары образуют 7 подгрупп, у которых есть прямые аналогии в российском и европейском стандартах:

Group A – смеси, содержащие ацетилен (IIC T3, T2); Group B – смеси, содержащие бутадиен, акролеин, водород и окись этилена (IIС T2, T1); Group C – смеси, содержащие циклопропан, этилен или этиловый эфир (IIB T4, T3, T2); Group D - смеси, содержащие спирты, аммиак, бензол, бутан, бензин, гексан, лаки, пары растворителей, керосин, природный газ или пропан (IIA T1, T2, T3, T4); Group E – воздушные взвеси частиц горючей металлической пыли вне зависимости от ее электрической проводимости, либо пыль с подобными характеристиками опасности, имеющая удельную объемную проводимость менее 100 КОм – см. Group F – смеси, содержащие горючую пыль сажи, древесного угля или кокса с содержанием горючего вещества более 8% объема, или взвеси, имеющие проводимость от 100 до 100 000 ом-см; Group G – взвеси горючей пыли, имеющие сопротивление более 100 000 ом-см.

Виды и стандарты взрывозащиты в соответствии с FM стандартами.

Method of protection (Вид взрывозащиты)	Code (Маркировка)	Standard (Стандарт)	Permitted use (Зона)
Flameproof (Взрывонепроницаемая оболочка)		FM 3600* (ISA S12.22.01)
Increased Safety (Защита вида «е»)		FM 3600* (ISA S12.16.01)
Intrinsic Safety (Искробезопасная электрическая цепь)			Class 1 Division 1
Powder Filled (Заполнение оболочки порошком)		FM 3600* (ISA S12.25.01)
Oil Immersion (Масляное заполнение оболочки)		FM 3600* (ISA S12.26.01)
Encapsulation (Герметизация компаундом)		FM 3600* (ISA S12.23.01)
Pressurized (Заполнение или продувка)			Class 1 Division 1
			Class 1 Division 1
			Class 1 Division 2
Non-incendive (невоспламеняеющийся)			Class 1 Division 2
Explosionproof (взрывозащищенный)			Class 1 Division 1

АТЕХ - новый европейский стандарт взрывозащищенного оборудования.

ExdIIBT4

Ex – знак взрывозащищенного оборудования по стандарту CENELEC; d – тип взрывозащиты (взрывонепроницаемая оболочка); IIB – категория взрывоопасности газовой смеси II вариант В (см. выше); T4 - группа смеси по температуре воспламенения (температура не выше 135 С°)

В соответствии с директивой Евросоюза 94/9/EC с 01 июля 2003 года вводится новый стандарт АТЕХ. Новая классификация заменит старую CENELEC и вводится в действие на территории европейских стран.

АТЕХ – сокращение от ATmospheres Explosibles (взрывоопасные смеси газов). Требования АТЕХ распространяются на механическое, электрическое оборудование и защитные средства, которые предполагается использовать в потенциально взрывоопасной атмосфере, как под землей, так и на поверхности земли.

В стандарте АТЕХ ужесточены требования стандартов EN50020/EN50014 в части IS (Intrinsically Safe) оборудования. Эти ужесточения предусматривают:

• ограничение емкостных параметров схемы;
• использование других классов защиты;
• новые требования к электростатике;
• использование защитного кожаного чехла.

Классификационную маркировку взрывозащищенного оборудования по АТЕХ рассмотрим на следующем примере:

Четвертый элемент: G – для газов, D – для горючих пылей, волокон и взвесей.

Дальнейшие символы (после Ех) были рассмотрены ранее.

1. Взрывозащищенное оборудование имеет сертификаты одной из испытательных лабораторий стран ЕС. Ex в шестиграннике – маркировка взрывозащищенного оборудования по АТЕХ.

2. Область применения:
I - подземные выработки (шахтное)
II - наземное применение (химиндустрия, НХЗ, НПЗ и т. п)

3. Категория зоны:
1 - постоянное присутствие взрывоопасных веществ (более 1000 часов в год). Используется при частом возникновении взрывоопасных или воспламеняющихся концентраций опасных газов или смесей (газов, взвесей).
2 - частое 10...1000 часов в год. Используется при возникновении взрывоопасных или воспламеняющихся концентраций опасных газов или смесей (газов, взвесей) лишь время от времени (например, при аварийных ситуациях)
3 - краткосрочные менее 10 часов в год. Используется при редких случаях возникновения этих ситуаций

4. Окружающая атмосфера:
G - газ;
D - пыль (для горючих пылей, волокон и взвесей)

5. Е - согласно евронормам (требования CENELEC); Ex - взрывозащищенное оборудование.

6. Классификация видов защиты:
d - взрывонепроницаемая оболочка;
e - защита вида "е" (повышенная);
о - масляное заполнение;
р - заполнение или продувка оболочки под Ризб;
q - кварцевое заполнение;
m - заполнение компаундом;
i - искробезопасная электроцепь: (данный тип взрывозащиты гарантирует, что опасная ситуация не может возникнуть в результате искры (при коротком замыкании), либо в случае внезапного обрыва цепи питания (энергия внутренней индуктивности прибора), либо в результате нагрева токонесущих проводов);
ia - опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации при помехах на линии и при любой комбинации двух возможных неисправностей;
ib - опасная ситуация не может возникнуть при нормальной эксплуатации, при помехах на линии и одной неисправности. После главного вида защиты может указываться дополнительный.

7. Область применения:
I - подземные работы;
II - наземное применение;

Для видов защиты "d" и "i" в случае наземного применения вводятся подгруппы IIA, IIB и IIC (по величине БЭМЗ или МТВ).

8. Температура воспламенения:
T1 > 450 °С;
T2 = 300...450 °С;
T3 = 200...300 °С;
T4 = 135...200 °С;
T5 = 100...135 °С;
T6 = 85...100 °С.

Маркировка в квадратных скобках указывает на то, что это связанное оборудование. Например, маркировка IIC указывает на связанное оборудование, располагающееся во взрывоопасной зоне. Связанное оборудование, размещенное в взрывоопасной зоне и имеющее вид взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» маркируется следующим образом: Ex d IICT4.

SAC/TC9 - Технический Комитет по Стандартизации Взрывозащищенного Электрооборудования КНР

Классификация и маркировка выпускаемого оборудования КНР производится согласно ГОСТ GB 3836, ГОСТ GB 19518, ГОСТ GB 12476, ГОСТ GB/T 2900.35

Пример маркировки по стандарту GB для Категории смеси II по газу:

Ex d IIA T3 Gb

Знак соответствия стандартам

Пример маркировки по стандарту GB для Категории смеси III по пыли:

DIP A21 T A 200° (T A T3) IP66

Powder II В, с температурным классом Т4: ). 3. Примеры маркировки: III Db c T110 °C (борудования Группы III с уровнем взрывозащиты Db с видом взрывозащиты «конструкционная безопасность» для применения во взрывоопасной пылевой среде с максимальной температурой поверхности 110 °С ). 4. Примеры маркировки: II Gb d Т3/Ga с Т2 (оборудование Группы II , имеющего два уровня взрывозащиты (например, для различных частей оборудования) ). Оборудование Группы I с уровнем взрывозащиты Ма предназначено для применения на подземных участках шахт, атакже в тех частях наземных установок шахт, которые могут подвергнуться опасности взрыва в результате воздействия рудничного газа и/или горючей пыли. Оборудование должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации или ожидаемых или редких неисправностях, а также иметь возможность оставаться функционирующим даже при появлении взрывоопасной среды, и характеризуется следующим: - при неисправности одного средства защиты необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается, по меньшей мере, вторым независимым средством защиты; или Оборудование Группы I с уровнем взрывозащиты Mb разработанно для функционирования в соответствии с установленными изготовителем эксплуатационными характеристиками и обеспечивающее высокий уровень взрывозащиты. Оборудование предназначено для применения на подземных участках шахт, а также в тех частях наземных установок таких шахт, которые могут подвергнуться опасности взрыва в результате воздействия рудничного газа и/или горючей пыли. Оборудование с уровнем взрывозащиты Mb должно иметь возможность безопасного отключения при появлении взрывоопасной среды. Средства защиты должны обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации и ожидаемых неисправностях. Оборудование Группы II и Группы III с уровнями взрывозащиты Ga, Da должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации, ожидаемых и редких неисправностях оборудования и характеризуется следующими средствами защиты: - при отказе одного средства защиты необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается, по меньшей мере, вторым независимым средством защиты; или - необходимый уровень взрывозащиты обеспечивается при двух неисправностях, происходящих независимо друг от друга. Оборудование с уровнем взрывозащиты Ga предназначено для применения в местах, где взрывоопасная среда, создаваемая смесями воздуха и газов, паров или туманов, присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени, или часто. Оборудование с уровнем взрывозащиты Da предназначено для применения в местах, где взрывоопасная среда, создаваемая смесью воздуха и пыли, присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени, или часто. Оборудование Группы II и Группы III с уровнями взрывозащиты Gb, Db должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации и ожидаемых неисправностях оборудования. Оборудование с уровнем взрывозащиты Gb предназначено для применения в местах, где вероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесями воздуха и газов, паров, туманов. Оборудование с уровнем взрывозащиты Db предназначено для применения в местах, где вероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесью воздуха и пыли. Оборудование Группы II и Группы III с уровнями взрывозащиты Gc, Dc должно обеспечивать необходимый уровень взрывозащиты при нормальном режиме эксплуатации. Оборудование с уровнем взрывозащиты Gc предназначено для применения в местах, в которых маловероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесями воздуха и газов, паров, туманов, или, если она возникает, то нечасто и только на короткий период времени. Оборудование с уровнем взрывозащиты Dc предназначено для применения в местах, в которых маловероятно возникновение взрывоопасной среды, создаваемой смесью воздуха и пыли, или, если она возникает, то нечасто и только на короткий период времени. В большинстве ситуаций с типичными потенциальными последствиями взрыва руководствуются следующими правилами применения электрооборудования в зонах (это не относится к шахтам, опасным по рудничному газу (метану), для которых принцип зон обычно не применяют) Традиционная взаимосвязь уровней взрывозащиты оборудования и зон (без дополнительной оценки риска) Уровень взрывозащиты оборудования Класс зоны Ga 0 Gb 1 Gc 2 Da 20 Db 21 Dc 22 Описание обеспечиваемой защиты от риска воспламенения Степень обеспечиваемой защиты Уровень взрывозащиты электрооборудования Характеристика защиты Условия работы Группа Очень высокая Ма Два независимых средства защиты или безопасность при двух независимо возникающих неисправностях. Электрооборудование работает в присутствии взрывоопасной среды. Применеяется на подземных участках шахт, атакже в тех частях наземных установок шахт, которые могут подвергнуться опасности взрыва в результате воздействия рудничного газа и/или горючей пыли. Группа I Очень высокая Ga Электрооборудование работает в зонах 0, 1 и 2 Группа II Очень высокая Da Два независимых средства защиты или безопасность при двух независимо возникающих неисправностях Электрооборудование работает в зонах 20, 21 и 22 Группа III Высокая Mb Подходит для нормальных и тяжелых условий эксплуатации. Электрооборудование отключают от напряжения в присутствии взрывоопасной среды. Применеяется на подземных участках шахт, атакже в тех частях наземных установок шахт, которые могут подвергнуться опасности взрыва в результате воздействия рудничного газа и/или горючей пыли. Группа I Высокая Gb Электрооборудование работает в зонах 1 и 2 Группа II Высокая Db Подходит для нормальных условий эксплуатации и условий часто возникающих неисправностей или для электрооборудования, неисправности которого обычно учитывают Электрооборудование работает в зонах 21 и 22 Группа III Повышенная Gc Электрооборудование работает в зоне 2 Группа II Повышенная Dc Подходит для нормальных условий эксплуатации Электрооборудование работает в зоне 22 Группа III Подгруппы оборудования Группы II Для некоторых конкретных видов взрывозащиты оборудование Группы II может подразделяться на подгруппы IIA, IIВ и IIС в соответствии с категорией взрывоопасности смеси, для которой оно предназначено: - подгруппа IIА - типовым газом является пропан; - подгруппа IIВ - типовым газом является этилен; - подгруппа IIС - типовым газом является ацетилен, водород. Оборудование, промаркированное как IIВ, пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIА. Подобным образом оборудование, имеющее маркировку IIС, пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIА или IIВ. Подгруппы оборудования Группы III Оборудование Группы III может подразделяться на подгруппы IIIA, IIIB и IIIC в соответствии с характеристикой конкретной взрывоопасной среды, для которой оно предназначено: - подгруппа IIIA - в среде, содержащей горючие летучие частицы; - подгруппа IIIB - в среде, содержащей непроводящую пыль; - подгруппа IIIC - в среде, содержащей проводящую пыль. Оборудование, маркированное как IIIB, пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIIA. Подобным образом оборудование с маркировкой IIIC пригодно также для применения там, где требуется оборудование подгруппы IIIA или IIIB. Обозначение группы и подгруппы оборудования: I - для оборудования, предназначенного для применения в подземных выработках шахт и их наземных строений, опасных по рудничному газу или горючей пыли; II или IIА , или IIВ , или IIС - для оборудования, предназначенного для применения в местах с потенциально взрывоопасной газовой средой, кроме шахт и их наземных строений, опасных по рудничному газу или горючей пыли. Буквы А, В, С используют в том случае, если это предписывает стандарт на конкретный вид взрывозащиты. Обозначения видов взрывозащиты неэлектрического оборудования Вид взрывозащиты Обозначение Схематическое представление Принцип взрывозащиты Стандарт Оболочка с ограниченным пропуском газов fr Вид взрывозащиты, при котором посредством оболочки ограничено поступление окружающей взрывоопасной среды в оболочку до приемлемого низкого уровня, таким образом концентрация взрывоопасной среды в оболочке ниже нижнего концентрационного предела распространения пламени. ГОСТ Р ЕН 13463-2-2009 Взрывонепроницаемая оболочка d Вид взрывозащиты, при котором газы или пары могут проникнуть в оболочку через соединения крышек и фланцев и, если взрывоопасная среда в оболочке воспламенится, то не произойдет значительного повреждения оболочки и передачи пламени через соединения во внешнюю взрывоопасную среду. ГОСТ Р ЕН 13463-3-2009 Конструкционная безопасность с Вид взрывозащиты, в которой применены конструкционные меры для защиты от возможного воспламенения от нагретых поверхностей, искр и адиабатического сжатия, производимых движущимися частями. ГОСТ Р ЕН 13463-5-2009 Контроль источника воспламенения b Вид взрывозащиты, при котором устройство, установленное в неэлектрическом оборудовании, посредством которого интегральный(ые) датчик(и) контролирует(ют) опасный режим эксплуатации, при котором существует вероятность возникновения воспламенения окружающей среды, и активизируют автоматические или ручные меры контроля воспламенения, предотвращающие преобразование потенциального источника воспламенения в действительный источник воспламенения. ГОСТ Р ЕН 13463-6-2009 Повышенное давление p Вид защиты, при помощи которой предотвращается попадание взрывоопасных газов и паров в помещение за счет поддержания в нем защитного газа при более высоком давлении, чем давление окружающей среды. ATEX EN 13463-7 Жидкостное погружение k Вид взрывозащиты, при котором обеспечивают неэффективность потенциальных источников воспламенения или отделяют их от взрывоопасной среды путем полного погружения в защитную жидкость или путем частичного погружения и постоянного покрывания их активных поверхностей защитной жидкостью так, что исключается возможность воспламенения взрывоопасной среды, которая может присутствовать над жидкостью или снаружи оболочки оборудования. ГОСТ Р ЕН 13463-8-2009 Внутренне присущая безопасность g Вид взрывозащиты, при котором безопасность оборудования обеспечиваются мерами и средствами непосредственно заложенными в проект.

Взрывоопасность помещения определяется состоянием производственного пространства, в котором допускается возникновение пожара. В зависимости от скорости горения, степени опасности разрушения, воздействия на человека вредных факторов, объекты делятся на взрывоопасные зоны. Классификация принимает во внимание объем и распространение опасной среды, работу оборудования в аварийном и стандартном режиме, предрасположенность пылевого облака переходить во взвешенное состояние, показатель концентрации вещества для вспышки и температуру горения.

Основные показатели для определения степени опасности

Взрывоопасная среда характеризуется исходя из параметров:

• предела температуры, достаточной для воспламенения;
• скорости распространения огня при горении;
• минимальной концентрации кислорода, приводящей к вспышке;
• чувствительности компонентов к ударам нагрузкам, трению.

Сила взрыва определяется в зависимости от позиций:

• возникающего ударного давления на волновом фронте;
• скорости увеличения взрывного давления до предельного показателя;
• силы разрушительного действия опасной среды.

В результате взрыва проявляется действие ударной волны, распространяется пламя, пожар уничтожает конструкции, коммуникации, линии электропередач. Разлет осколков опасен для здоровья и жизни человека, как и вредные вещества, поступающие в окружающее пространство.

Меры по уменьшению взрывоопасности

В качестве инициаторов опасной ситуации выступают газовые, паровые и пыльные смеси, взаимодействующие с воздухом и различными окислительными веществами, также отдельные взрывчатые вещества. Класс взрывоопасной зоны зависит от вида накаленных или горящих предметов, разрядов электричества, тепла от химических реакций и механических ударов, искр, ударных волн, радиации солнца, излучения электромагнитного и другого порядка.

Технические организационные меры применяются для снижения опасности пожаров и уменьшения числа источников возникновения взрывов. Все они разрабатываются с учетом изучения свойств материалов и веществ, участвующих в процессе горения и вспышки. Для уменьшения воздействия взрывоопасной среды в производственных и технологических помещениях:

• производится регулярный контроль состава воздуха и окружающей среды;
• устанавливается герметичное взрывозащищенное оборудование;
• взрывоопасные воздушные массы отводятся через вентиляцию;
• опасный состав веществ поддерживается вне области возможной вспышки;
• применяются ингибирующие добавки;
• выбирается электрическое оборудование с высокой степенью защиты против пожара и возгорания.

Взрывоопасные зоны. Классификация

Подразделение на зоны взрывоопасности производится для устройства электрических установок в соответствии с правилами ПУЭ-85:

• зона B-I характеризуется выбросом в процессе производства газов с горючими свойствами и паров в количестве, достаточном для образования взрывоопасных воздушных концентраций;
• зона В-I А отличается от предыдущей тем, что взрывоопасные воздушные смеси образовываются не в процессе производства, а только при неисправно работающем оборудовании или при авариях;
• зона B-I Б выделятся в залах, где газообразные смеси обладают высокой концентрацией, большой степенью воспламенения и резким запахом, к ним относят цеха с аммиачными компрессорами и абсорбционными холодильниками, с оборудованием, выбрасывающим водород не более 5 % в общий объем помещения и лаборатории;
• зона В-I Г располагается непосредственно в местах повышенного скопления горючих газов, рядом с установками, содержащими опасные вещества (поверхностными резервуарами, газгольдерами, устройствами налива легковоспламеняющихся жидкостей, отстойников нефтяных отходов и др.);
• в зоне B-II происходит выброс горючих волокон или пыли в количестве, способном создавать с воздушными массами опасные взрывоопасные смеси в процессе обычного производственного процесса, например при погрузочных работах в машинных бункерах;
• зона В-II А отличается от предыдущей тем, что аварийные ситуации, связанные с выделением волокон и пыли, возникают только в экстренных ситуациях.

Пожароопасные зоны. Классификация

Подразделение на зоны пожарной опасности осуществляется для правильной эксплуатации и определения категории взрывоопасности технологических блоков, предупреждения появления очагов воспламенения:

• зона П-I отмечается в цехах, где происходит работа с горючими текучими материалами, у которых порог воспламеняемости свыше 60 ºС;
• зона П-II характеризуется тем, что работающий технологический блок выбрасывает пыль и волокна с высокой опасностью воспламенения в количестве 65 г на один кубометр пространства;
• в зонах П-II А в процессе производства используют горючие вещества в твердом состоянии;
• зоны П-III располагаются вне пространства, в котором применяются горючие жидкие и твердые вещества.

Классификация зон по НБА

Помещение категории взрывоопасности «А» отличается применением и выбросом газов и жидкостей с температурой воспламенения не выше 28 ºС. Эти вещества образуют взрывающиеся смеси, при этом давление волны превышает 5 КПа. К категории «А» относят и те цеха, в которых обращаются агрессивные вещества, способные к взрыву при взаимодействии с воздухом, водой или взаимном соприкосновении, при этом сила волны составляет свыше 5 КПа.

Помещение категории взрывоопасности «Б» характеризуется применением и выделением в процессе производства горючих волокон, пыли и воспламеняющихся жидкостей с температурой воспламенения выше 28 ºС. При взрыве таких веществ давление волны имеет показатель, превышающий 5 КПа.

Классификация помещений в соответствии с ГОСТом

Существует еще один порядок разделения зон по степени взрывоопасности:

1. Помещения нулевого класса определяются тем, что в них постоянно присутствует концентрация взрывоопасного вещества на протяжении долгого времени. К таким зонам относят пространство внутри корпуса оборудования, машин и механизмов.
2. К первому классу относят помещения, в которых показатели взрывоопасности находятся на критическом уровне при нормальной работе цеха и обычном производственном процессе.
3. Ко второму классу приравниваются помещения, в которых опасные условия отсутствуют, а если и появляются, то только в результате аварийных ситуаций, эти ситуации не учитываются при расчете и установке оборудования.
4. Зоны, относящиеся к 20 классу, характеризуются постоянным пылевым присутствием в атмосфере в количестве, приводящем к взрыву, или оболочкой концентрированных волокон, легко воспламеняющейся при случае, такие области находятся внутри оборудования.
5. В зонах 21 класса происходят взрывы от концентрированного скопления пыли, газов или жидкостей, эти области располагаются в непосредственной близости от мест выделения опасных веществ.
6. Класс взрывоопасной зоны 22 говорит о редком возникновении пылевых облаков и сохраняющих концентрацию короткий промежуток времени при нормальной работе производственного оборудования. Если при этом такие скопления не устраняются, то помещение переводится в 20 класс. К 22 классу относят и те зоны, в которых пыль оседает и накапливается толстым слоем, например вокруг станков или измельчающих механизмов.

Выбор и установка оборудования

Если движущиеся детали оборудования при работе выбрасывают искры, то такие станки и установки выносят за границы взрывоопасной зоны. Это делается в случае отсутствия затруднений в удаленной работе и увеличения затрат на вынос агрегата. Станки, расположенные в пределах взрывоопасной зоны, устанавливают с учетом требований безопасности и защищают определенными мерами.

Если в зоне устанавливаются переносные электрические приборы для работы, то вначале производится расчет взрывоопасности помещения, затем определяется потребность в необходимом количестве (например, светильников), только затем разрешается их эксплуатация.

Оборудование, применяемое для работы во влажных и химически агрессивных средах, защищается от воды, активного воздействия разрушающих веществ и пыли. Установки и агрегаты, работающие в условиях открытого пространства, защищаются от воздействия наружных атмосферных явлений. Электрические аппараты, которые устанавливаются на механизмах, где не происходит частых реверсов и пусковых моментов, защищаются от перегрузок применением реле, срабатывающего в определенный промежуток времени.

По следующим правилам делается маркировка на любое электрическое оборудование. Машины и электрические аппараты, работающие в среде горючих смесей категории ПС, защищаются взрывонепроницаемой оболочкой и устанавливают в таком положении, чтобы зазоры фланцев не касались вплотную любой из поверхностей, а отстояли от нее на 50 мм. Взрывоопасные установки, предназначенные для эксплуатации в воспламеняющейся смеси, сохраняют свою безопасность, если находятся в условиях, для которых на них выполнена специальная защита.

Обязательная маркировка на станках и установках

В опасных зонах на станках наносится:

• обозначение степени защиты от взрыва электрической установки;
• обозначение международного стандарта, указывающее на соответствие ему монтируемого оборудования;
• отношение оборудования к одному из видов защиты (d, e, q, n, s, i, o и т. д.), для группы i в обязательном порядке ставится подвид (ib, ic, ia);
• на взрывозащитное оборудование наносится вид группы и подсистемы, к которым относится устройство;
• ставится класс, определяющий температурную принадлежность;
• нанесенный в обозначении знак Х указывает на требующиеся специальные условия по безопасности применения, литера U говорит о применении Ех-составляющей.

Устройство вентиляционного очищения воздуха в зоне

Для некоторого вида оборудования предусматривается такой вид защиты, как продувка оболочки под давлением. В зонах ставятся приборы контроля над превышением давления, увеличением температурных показателей, и выполняется система вентилирования взрывоопасного пространства с учетом следующих требований:

• ямы под фундаменты, основания, газопроводы строятся такой конструкции, чтобы в них не образовывалось застойных областей и непродуваемых зон с концентрированными горючими воздушными смесями или парами легковоспламеняющихся текучих веществ;
• приточные воздухопроводы, подающие защитный газ от вентиляторов к оборудованию, прокладываются в безопасных зонах;
• разрешается прохождение воздухопроводов защитного газа под землей или полом цеха во взрывоопасных зонах, если исключается попадание в них частиц горючих текучих жидкостей;
• в инструкции по монтажу оборудования указываются обязательные приборы контроля, устанавливаемые в вентиляционных системах, все они размещаются в назначенных местах, замена на подобные устройства или перемена способа подключения в обязательном порядке согласовываются с заводом-изготовителем;
• если в оборудовании предусматривается масляное заполнение, и присутствуют токоведущие детали, то такие станки обустраивают в местах, защищенных от толчков, и предпринимают меры для предупреждения выплескивания масла из автомата;
• во взрывоопасных помещениях классов В-II А и В-II применяют станки для эксплуатации в зонах с горючими волокнами и пылевыми выбросами, при их отсутствии в зоне В-II А ставят на оборудование защиту от попадания пыли;
• взрывозащищенное оборудование с устроенной внешней оболочкой устанавливается для работы в опасных, с точки зрения волокон и газа, зонах, если температура на поверхности станка будет ниже на 50 ºС, чем предел воспламенения горючих пылевых отложений, или составит две третьих от порога начала тления негорючих слоев;
• для наружных аммиачного холодильного оборудования устанавливается такая же защита, как и для внутренних агрегатов внутри помещения;
• выбор электрического оборудования производится по специальным технологическим таблицам, при невозможности установить приспособления по данным справочника заменяют его устройством с более высокой степенью защиты оболочки;
• в помещениях, где существуют воспламеняющиеся взрывоопасные смеси с пределом вспышки более 61ºС, применяется любое оборудование с высокой степенью защиты и температурой разогрева на поверхности не более критического показателя данных инициаторов.

Выбор показателей электрических машин

Основные правила устройства электроустановок гласят, что класс напряжения их должен составлять до 10 кВ, а уровень защиты от взрыва соответствует ГОСТ 17494-1987 и представляется по таблицам более высоким. Если в оборудовании отдельные узлы имеют разную по уровню защиту, то такие показатели не допускаются ниже, чем в соответствующих таблицах.

Если станки и устройства применяются в зонах классов В-II, В-I, В-I А, то электрические двигатели располагают за границей опасной зоны, отделяют стеной с отсутствием проемов и перекрытием из несгораемого материала, имеющего предел огнестойкости более 0,75 ч. Помещение оснащается запасным выходом на случай эвакуации и обменной вентиляцией, позволяющей перегнать объем воздуха в цеху пять раз за час работы. Привод механизма от мотора к рабочей части станка пропускается через толщу стены с помощью подкладки сальникового уплотнения.

Электроприборы и аппараты

Для обеспечения подачи электрического тока устанавливают электрические приборы во взрывоопасные зоны. Классификация аппаратов показана в специальных таблицах ГОСТ 14255-1969, из которых следует, что степень защиты должна соответствовать справочнику или быть выше. Там же указываются условия применения электрических соединителей для приборов, выпускающих искры при эксплуатации.

Количество соединителей является ограниченным и допускается при эксплуатации только периодически работающих приемников электрической энергии. Располагают их в местах, где наименьшая концентрация взрывоопасных смесей. Если коммутируются электрические цепи без опасности искрообразования, то ставят соединители общего назначения.

Правила устройства электроустановок определяют, что сборки зажимов, предохранители и выключатели освещения выносят за пределы опасной зоны. Если ставят искробезопасные линии, то их емкость и показатель индуктивности вместе с характеристиками соединительных кабелей не превосходят значения в таблицах и технических документах на искомые цепи. Если требуется замена указанного в документации кабеля, то она делается только после заключения испытательной конторы.

В цепи без возникновения искр устанавливают изделия, описанные в документах или серийно выпускаемые приборы общего назначения без собственного источника тока, емкости и показателя индуктивности (терморезисторы, термопары, термометры, светодиоды), защищенные оболочками. Линия, содержащая в составе гальванометр и общего назначения термопару, служит гарантией безопасности от искр любой взрывоопасной зоны, если милливольтметр не имеет посторонних цепей электричества и подсвечивания рабочей шкалы.

Правила применения грузоподъемных механизмов на электрическом ходе

Электрическое оборудование подъемных лифтов, кранов, применение которых определяют размеры взрывоопасных зон, удовлетворяет требованиям таблиц в части монтажа передвижных установок. Краны, тали, лифты, не связанные с производственным процессом, но находящиеся в опасных помещениях, могут иметь любой уровень защиты от взрывов и пожаров, соответствующий группе горючих веществ, используемых в рабочей зоне. Такое оборудование применяется только при отсутствии концентрации взрывных и воспламеняющихся веществ во время эксплуатации подъемных механизмов.

Обустройство трансформаторных, распределительных и преобразовательных подстанций

Оборудование указанного типа не разрешается монтировать и устанавливать непосредственно во взрывоопасные зоны. Классификация силовых устройств помогает определить, где и что можно располагать. Трансформаторное и преобразовательное оборудование монтируют в отдельных помещениях или за пределами зон риска.

Одиночные силовые шкафы управления двигателями с приборами и аппаратурой, выполненными по требованиям ГОСТ, устанавливают в зонах риска любой категории, но их количество ограничивается существующим регламентом. Если такие отдельные шкафы и щиты ставят за границами зоны, то их не следует защищать, как, например, взрывозащищенное оборудование.

В заключение следует отметить, что установка оборудования с защитой от воздействия вредных веществ и воспламеняющихся смесей сохранит безопасность рабочей зоны и позволит избежать несчастных случаев на производстве.

С точки зрения нефтехимической отрасли, опасную область можно определить как «местоположение объекта, где при нормальных рабочих условиях вероятно присутствие в атмосфере легковоспламеняющихся газов или паров». Во всех электрических приборах, устанавливаемых в опасных областях, принимаются специальные меры, предотвращающие воспламенение окружающей воздушно-газовой смеси, которое могло бы в противном случае произойти от случайной искры или контакта с горячей поверхностью. Эти специальные меры следует рассматривать как обеспечивающие защиту только при нормальных рабочих условиях, в аварийной ситуации (такой как взрыв или детонация) от них нельзя ожидать того же уровня безопасности

В подавляющем большинстве случаев взрыв или пожар возникают в результате комбинации трех ключевых составляющих, получивших название «треугольник риска».

Для воспламенения взрывоопасного материала необходимо наличие каждой составляющей.

Горючее может присутствовать в виде газа, пара или пыли

Кислород присутствует в большинстве случаев, так как содержится в воздухе в количестве 21% по объему

Воспламенитель искры или горячие поверхности могут быть потенциальными причинами воспламенения

Если концентрация пыли, газа или пара в воздухе находится между верхним и нижним пределами воспламенения и воспламенитель имеет достаточную энергию или температуру, может произойти пожар или взрыв.

Опасные области можно рассматривать как «потенциально взрывчатые атмосферы», иными словами, как атмосферы, которые могут стать взрывчатыми из-за местных или эксплуатационных условий. Все потенциально взрывчатые атмосферы оцениваются вероятностью взрыва воздушно-газовой смеси. Другими важными факторами являются время распространения, уровень наличной вентиляции, относительная плотность газа и возможные последствия взрыва. В российской (ГОСТ Р) и европейских системах стандартизации CENELEC (и МЭК) оборудования для взрывоопасных областей эти вероятности выражаются как классификация зон или категорий смесей.

Характеристики взрывоопасных зон по ГОСТ

Вероятность присутствия взрывоопасных газов и паров

Свойства взрывоопасной среды

Зона 0

утечка взрывоопасной смеси существует постоянно или длительное время

Зона 1

утечка взрывоопасной смеси 1 степени - появляется периодически или случайно при нормальном режиме работы оборудования

Зона 2

утечка взрывоопасной смеси 2 степени - отсутствует при нормальном режиме работы оборудования, а если и возникает, то кратковременно

II A – MTB более 0,9 А

II B – MTB от 0,5 до 0,9 А

II С – MTB менее 0,4 А

Группа взрывоопасной смеси по температуре самовоспламенения

T1 выше 450° С

T2 от 300° до 450° С

T3 от 200° до 300° С

T4 от 135° до 200° С

T5 от 100° до 135° С

T6 от 85° до 100° С

Классификация опасных зон по ГОСТ Р 51330.9-99

• a = 3 м от вентиляционных отверстий
• b = 3 м над крышей
• с = 3 м по горизонтали от танка

Зона 0 Зона 1 Зона 2

Категория взрывоопасной зоны отражает, насколько легко взрывчатая атмосфера может воспламениться от искры или дуги. Температурная классификация или Т-класс учитывает эффект воспламенения от контакта с нагретой поверхностью. Все газы и пары характеризуются своей температурой самовозгорания, до которой их надо нагреть, чтобы они самовоспламенились.

Классификация взрывоопасных зон по ПУЭ

Класс зоны	Характеристика
B-I	Зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и стакими свойствами, что они могут образовать взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы.
B-Ia	Зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальных режимах работы взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.
B-Iб	Зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальных режимах работы взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей, при этом взрывоопасные смеси отличаются высоким концентрационным пределом воспламенения и резким запахом.
B-Iг	Зоны у наружных установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, а также пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами классов В-I, В-Ia и B-Iб.
B-II	Зоны расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли и волокна, способные образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы
B-IIa	Зоны расположенные в помещениях, в которых выделение горючих пылей и волокон, способных образовать с воздухом взрывоопасные смеси, возможно только в результате аварий или неисправностей.

Классификация взрывоопасных смесей по БЭМЗ и температуре самовоспламенения в ПУЭ аналогична принятой в ГОСТ Р 51330.

Приблизительное соотношение классификации врывоопасных зон по вероятности присутствия взрывоопасных смесей по ГОСТ Р 51330 и ПУЭ

	CENELEC/IEC, ЕВРОПА	ГОСТР 51330.9-99, РОССИЯ	ПУЭ (2001), РОССИЯ
Зона 0 , в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени	Зона 0	Зона 0	В-I , В-II
Зона 1 , в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации	Зона 1	Зона 1	В-I , В-II
Зона 2 , в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время	Зона 2	Зона 2	B-Iа, B-Iб, B-Iг, B-IIa

Особое значение для разработки и осуществления мер защиты от пожаров и обеспечения безопасности работающих имеет классификация по взрыво- и пожароопасности

Проектирование производственных зданий и помещений, выбор производственного оборудования, электротехнических установок, в том числе, электрических двигателей (общепромышленного или взрывозащищенного исполнения), систем вентиляции и отопления, противопожарных разрывов, путей эвакуации работающих при пожаре и другие вопросы, связанные с обеспечением пожарной безопасности, решаются в зависимости от этого, то есть категории и классов пожаро- и взрывоопасности.

	В соответствии с нормами технологического проектирования и по взрывопожарной и пожарной опасности разделяются на 5 (пять) категорий, из которых 2 — взрывопожароопасные (А, Б) к 3 —пожароопасные (В, Г, Д).
К этим категориям относятся , в которых применяются или находятся вещества и материалы, обладающие одним из указанных ниже признаков, и , взависимости от соотношения общей площади здания и площади помещений, соответствующих категорий в нем.

Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности

повышенная взрывопожароопасность	Категория А - это помещения , в которых применяются легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки паров 28oС и ниже или горючие газы в таком количестве, что они могут образовать взрывоопасную смесь с воздухом, вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что при взрыве создастся давление более 5 кПа
	пример: склады бензина, производства с применением Na, K, ацетона, водорода, эфиров и спиртов; ок-расочные цеха и объекты со сжиженными газами.
взрывопожароопасность	Категория Б - это помещения , в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие волокна или пыль, а также легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки паров более 28oС в таком количестве, что образуемая ими с воздухом смесь при взрыве может создать давление более 5 кПа
	пример: цеха приготовления сенной муки, выбойные и размольные отделения мельниц и крупорушек, мазутное хозяйство электростанций и котельных, насосные станции горючих жидкостей, аммиачное производство и др.
пожароопасность	Категория В -В1-В4 - это помещения , в которых обрабатывают или хранят твердые горючие вещества, в том числе выделяющие пыль или волокна, неспособные создавать взрывоопасные смеси с воздухом, а также горючие жидкости
	пример: производства по пе-реработке торфа, угля, пластмасс и резины; древесины и т.п. -лесопильные, столярные и комбикормовые цехи; цехи первичной сухой обработки льна, хлопка; кормокухни, зерноочистительные отделения мельниц; склады ГСМ - закрытые склады угля, склады топливно-смазочных материалов без бензина; электрические РУ или подстанции с трансформаторами
умеренная пожароопасность	Категория Г - это помещения , в которых сжигают топливо, в том числе газ, или обрабатывают несгораемые вещества в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени.
	пример: котельные, кузницы, цеха термообработки металла, литейное производство, машинные залы дизельных электростанций
пониженная пожароопасность, по сравнению с другими	Категория Д - это помещения , в которых негорючие вещества находятся в практически холодном состоянии
	пример: насосные оросительные станции; теплицы, кроме отапливаемых газом, цехи по переработке овощей, молока, рыбы, мяса, холодная обработка металла

Любая из представленных 5 категорий определяет свои требования к помещению - к его конструкции, планировке, организации пожарной сигнализации, ее технической оснащенности, режиму эксплуатации и обслуживанию.

Для помещений В1 и выше (А и Б), требуется пожаротушение, пожарная сигнализация и оповещение

Для помещений В2 и В3 достаточно просто пожарной сигнализации и оповещения

Для помещений В4 и Д ничего не требуется, кроме огнетушителей

Соотношение таких помещений с площадью здания, объекта и их оснащеностью определяет требования к зданию и его категорию.

Категории зданий, объектов по взрывопожарной и пожарной опасности

	При отсутствии автоматического пожаротушения	При защите помещений автоматическими установками пожаротушения
А	площадь превышает 5% площади всех помещений или 200 м2	площадь превышает 25% 1000 м2
Б	здание не относится к и площадь помещений категорий и превышает 5% площади всех помещений или 200 м2	площадь помещений категорий и превышает 25% площади всех помещений или более 1000 м2
В	здание не относится к зданиям категории или и площадь помещений категорий , , превышает 5% всех помещений (10% при отсутствии помещений категорий А и Б, только В )	суммарная площадь помещений категорий , , в здании превышает 25% площади всех помещений или более 3500 м2
Г	здание не относится к зданиям категории , и и площадь помещений категорий , , и превышает 5% площади всех помещений	суммированная площадь помещений категорий , , и в здании превышает 25% площади всех помещений или более 5000 м2
Д	если оно не относится к категориям зданий , , или

		Примеры классификации здания схематические от соотношения площади здания и помещений
При отсутствии автоматического пожаротушения
При защите помещений автоматическими установками пожаротушения
При оценке учитывается общее количество горючих и взрывоопасных веществ + объемы самого производства. Если к категории А относится более 5% общей площади помещения, то и весь объект будет относиться к той же А. Однако если на таком объекте есть установки, позволяющие потушить пожар самостоятельно, то объект могут отнести к пониженной категории пожароопасности

Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно со специалистами проектной или эксплуатирующей организации. Нормативные документы содержат определение геометрических размеров каждого класса зон.

Оборудование, предназначенное для работы в пределах зоны того или иного класса, должно иметь соответствующий уровень взрывозащищенности .

Как, взрывозащищенные электродвигатели , насосы и агрегаты в специальных исполнениях, к примеру

насос погружной ГНОМ100-25 в стандартном исполнении не должен применятся в таких условиях, существуют специальное взрывозащищенное исполнение ГНОМ100-25Ex	насос Гном 16-16 выпускается в различных взрывозащищенных исполнениях с различными видами взрывозащиты ГНОМ16-16Ex Гном 16-16 Ex ГНОМ16-16T Ex
Специальные взрывозащищенные химические насосы	Специальные исполнения асинхронных электродвигателей

Классификация пожароопасных зон

Классы пожароопасных зон имеют следующие признаки:
П-I — относятся зоны, расположенные в помещениях, в которых применяются или хранятся горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С;
П-II — являются зоны, расположенные в помещениях с выделением горючей пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения более 63 г/м3 по объему;
П-IIа — относятся зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества;
П-II1 — относятся зоны, расположенные вне помещений, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 60 °С или твердые горючие вещества.

Зоны в помещениях и наружных установках в пределах 5 м от аппарата, где обращаются горючие вещества, но технологический процесс ведется с применением открытого огня либо поверхности аппаратов нагреты до температуры самовоспламенения горючих паров, пылей или обеспечение пожарной безопасности волокон, не относятся к пожароопасным. Класс среды за пределами 5-метровой зоны определяется в зависимости от технологических процессов.

Размещено 25.03.2013

Алексей СКРИПКО

Тенденция постоянного обновления и увеличения ассортимента электрооборудования отечественного и импортного производства, расширение области его использования, повышает необходимость правильного определения пожаро- и взрывоопасных зон и последующего выбора электрооборудования, способного обеспечить безопасность технологических процессов.

Справка на полях:

Безопасная работа электрооборудования, задействованного в технологических процессах предприятий, должна обеспечиваться разработкой противопожарных мероприятий на стадии проектирования и эксплуатации зданий и установок. Несмотря на ввод требований ТКП 339-2011 «Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий», определение пожаро- и взрывоопасных зон осуществляется по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ).

Степень взрывоопасности и пожарной опасности среды в помещениях регламентируется главами 7.3 «Электроустановки во взрывоопасных зонах» и 7.4 «Электроустановки в пожароопасных зонах» ПУЭ.

Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества, и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или его нарушениях.

Выделяют четыре класса пожароопасных зон, согласно которым выбирают и размещают электроустановки в зависимости от классификации горючих материалов (жидкостей, пылей и волокон), обращающихся в технологическом процессе:

1. Зоны класса П-I - зоны, расположенные в помещениях, где обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С;

2. Зоны класса П-II - зоны, расположенные в помещениях, где выделяются горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м 3 к объему воздуха;

3. Зоны класса П-IIа - зоны, расположенные в помещениях, где обращаются твердые горючие вещества;

4. Зоны класса П-III - зоны, расположенные вне помещения зоны, где обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °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, которые имеют поверхности, нагретые до температуры самовоспламенения горючих паров, пыли или волокон, не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным зонам! Класс зоны за границами указанной 5-метровой зоны следует определять в зависимости от технологических процессов, применяемых в этой среде.

Зоны в помещениях и за их пределами, где твердые и газообразные горючие вещества сжигаются как топливо или утилизируются путем сжигания, также не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным зонам!

При размещении в помещениях или наружных установках единичного пожароопасного оборудования, когда специальные меры против распространения пожара не предусмотрены, зона в пределах до 3 м по горизонтали и вертикали от этого оборудования является пожароопасной.

Существует шесть классов взрывоопасных зон, согласно которым выбирают и размещают электроустановки в зависимости от видов взрывоопасных смесей, обращающихся в технологическом процессе производства:

1. Зоны класса В-І - зоны, расположенные в помещениях, где выделяются горючие газы (ГГ) и пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например, при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранении или переливании ЛВЖ, находящихся в открытых емкостях, и т.п.;

2. Зоны класса В-Іа - зоны, расположенные в помещениях, где при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси ГГ (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей;

3. Зоны класса В-Іб - зоны, расположенные в помещениях, где при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси ГГ или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей и которые отличаются одной из следующих особенностей:

3.1. ГГ в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15 % и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях (например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок);

3.2. помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения. Взрывоопасная зона условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения, считая от уровня пола, но не выше кранового пути, если таковой имеется (например, помещения электролиза воды, зарядные станции тяговых и стартерных аккумуляторных батарей).

К классу В-Iб относятся также зоны лабораторных и других помещений, в которых ГГ и ЛВЖ имеются в количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, и в которых работа с ГГ и ЛВЖ производится без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с ГГ и ЛВЖ производится в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами.

4. Зоны класса В-Iг - пространства у наружных установок: технологических, содержащих ГГ или ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных компрессорных установок), надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или ГГ (газгольдеры), эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т.п.;

5. Зоны класса В-II - зоны, расположенные в помещениях, где 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 нормальных режимах работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов);

6. Зоны класса В-IIа - зоны, расположенные в помещениях, где опасные состояния, указанные в зоне В-II, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Зоны в помещениях и зоны наружных установок в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от аппарата, в котором присутствуют или могут возникнуть взрывоопасные смеси, но технологический процесс ведется с применением открытого огня, раскаленных частей либо технологические аппараты имеют поверхности, нагретые до температуры самовоспламенения ГГ, паров ЛВЖ, горючих пылей или волокон, не относятся в части их электрооборудования к взрывоопасным. Классификацию среды в помещениях или среды наружных установок за пределами указанной 5-метровой зоны следует определять в зависимости от технологических процессов, применяемых в этой среде.

Зоны в помещениях и зоны наружных установок, в которых твердые, жидкие и газообразные горючие вещества сжигаются в качестве топлива или утилизируются путем сжигания, не относятся в части их электрооборудования к взрывоопасным.

Пример № 1. В пределах помещения склада длиной L = 10 м, шириной S = 8 м, высотой h =4 м располагается 10 л этилового спирта (по 0,5 л в стеклянной таре). При расчете объем взрывоопасной смеси, созданной этиловым спиртом при розливе, составляет 2,75 м3.

Врезка Рядом на полях:

Этиловый спирт - легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость, Температура вспышки - 12 °С; температура самовоспламенения - 445 °С; нижний концентрационный предел распространения пламени - 1,65 %. Температурные пределы распространения пламени: нижний - 8 °С, верхний - 40 °С.

Пары этилового спирта с воздухом образуют взрывоопасную смесь. Так как технологический процесс происходит только при разгерметизации стеклянной тары, следовательно, взрывоопасная смесь паров этилового спирта с воздухом станет образовываться при нормальных условиях. Исходя из этого, делаем вывод, что в помещении склада будет образовываться взрывоопасная зона класса В-Iа согласно п. 7.3.40 ПУЭ.

V пом. = S L h = 10 8 4 = 320 м 3 ;

V пом. своб. = V пом. 0,8 = 320 0,8 = 256 м 3 ,

где V пом. - объем помещения, м 3 .

V ВЗОС /V пом.своб. 100% = (2,75/256) 100% = 1,1%.

Объем взрывоопасной смеси составляет менее 5% свободного объема помещения, следовательно, взрывоопасная зона класса В-Iа занимает объем помещения склада в пределах 5 м по горизонтали и вертикали; 0,5 м по горизонтали и вертикали от проемов за наружными ограждающими конструкциями помещения склада; зона класса - В-Iг.

Электрооборудование, располагаемое в пределах взрывоопасной зоны, должно иметь степень защиты оболочки, соответствующую взрывоопасному классу зоны В-Iа. За пределами взрывоопасной зоны классы определяются в зависимости от технологических процессов, применяемых в этой среде.

Пример № 2. В производственном помещении располагается технологическое оборудование, в котором используется взрывоопасное вещество - растворитель Р-4. Внутренние габариты помещения следующие: длина L = 30 м; ширина S = 15 м; высота h =4 м. Максимальный объем взрывоопасной смеси VВЗОС = 1600 м 3 . Объем размещенного оборудования Vобор = 20 м 3 . Технологическое оборудование - открытая установка приготовления резинового клея.

Врезка тут же на полях

Растворитель Р-4 - легковоспламеняющаяся жидкость. Температура вспышки - -7 °С; температура самовоспламенения - 550 °С; нижний концентрационный предел распространения пламени - 1,65%. Температурные пределы распространения пламени: нижний - 9 °С, верхний - 19 °С.

Пары растворителя Р-4 с воздухом образуют взрывоопасную смесь. Так как технологический процесс происходит путем миксерного смешивания ингредиентов в открытой емкости, следовательно, взрывоопасная смесь паров растворителя Р-4 с воздухом будет образовываться при нормальных условиях. Исходя из этого, делаем вывод, что в помещении цеха будет образовываться взрывоопасная зона класса В-I согласно п. 7.3.40 ПУЭ.

При определении размера взрывоопасной зоны принимается, что:

Взрывоопасная зона в помещении занимает весь его объем, если объем ВЗОС превышает 5% свободного объема помещения;

Взрывоопасная зона в помещении считается в пределах до 5 м по вертикали и горизонтали от технологического аппарата, если объем ВЗОС равен или менее 5% свободного объема помещения.

Для определения размера взрывоопасной зоны находим свободный объем помещения:

V пом. = S L h = 30 15 4 = 1800 м 3 ;

V пом.своб = V пом. – V обор. = 1800 – 20 = 1780 м 3 ,

где V пом - объем помещения, м 3 .

Находим отношение объема взрывоопасной смеси к свободному объему помещения:

V ВЗОС /V пом.своб 100% = (1600/1780) 100% = 89,9%.

Объем взрывоопасной смеси составляет более 5% свободного объема помещения, следовательно, взрывоопасная зона класса В-I занимает весь объем помещения. Электрооборудование, располагаемое в помещении, должно иметь степень защиты оболочки, соответствующую взрывоопасному классу зоны В-I. В пределах 5 м по горизонтали и вертикали от проема двери электрооборудование должно иметь класс зона В-Iа, а на расстоянии 0,5 м по горизонтали и вертикали от проемов за наружными ограждающими конструкциями помещения - В-Iг.

Пример № 3. В пределах производственного участка размещается токарный станок. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости в станке используется 3 л индустриального масла. Индустриальное масло - горючая жидкость с температурой вспышки 355 °С, следовательно, согласно п. 7.4.10. ПУЭ в пределах 3 м по горизонтали и вертикали от станка производственный участок относится к пожароопасному классу зоны П-I.

Последовательность выбора электрооборудования:

1. Определяются следующие позиции:

К чему относится электроустановка (находится в помещении либо относится к наружной установке);

Какие вещества и материалы используются (наименование, их свойства, в том числе категории, группы взрывоопасной смеси, температурные классы (табл. 7.3.3, 7.3.5–7.3.7 ПУЭ).

2. На основании фактических сведений (при обследовании электроустановки) или нормативно определяются класс взрывоопасной зоны, ее размеры по ПУЭ. Класс взрывоопасной зоны определяется исходя из технологических особенностей электрооборудования, а также наихудшего варианта аварии (п. 7.3.40–7.3.43, 7.3.45, 7.3.46 ПУЭ);

3. На основании расчетных сведений или нормативно определяются параметры взрывоопасной зоны в местах размещения электрооборудования (п. 7.3.39, 7.3.45, 7.3.47, 7.3.49 ПУЭ);

4. Нормативно проводится анализ соответствия маркировки взрывозащищенного электрооборудования классу взрывоопасной зоны (табл. 7.3.10–7.3.12, п. 7.3.48, 7.3.50 ПУЭ);

5. На основании положений п. 1–4 составляется заключение о возможности безопасного применения электрооборудования во взрывоопасной зоне.

С учетом изложенных пунктов также составляется спецификация применяемого во взрывоопасной зоне взрывозащищенного электрооборудования, а именно определяется:

Вид взрывозащиты;

Маркировка взрывозащиты;

Взрывоопасные условия применения (класс взрывоопасной зоны, категория и группа взрывоопасной смеси).

Проверяется наличие сертификата (копия свидетельства) о взрывозащите изделия (или партии однотипных изделий). В сертификате должны быть указаны стандарт, согласно которому изготовлено взрывозащищенное электрооборудование; вид взрывозащиты; маркировка взрывозащиты и взрывоопасная среда, на которую рассчитано электрооборудование. Сертификат должен быть согласован с национальной (зарубежной) испытательной организацией.

Кроме этого, при необходимости, во время экспертизы электрооборудования могут быть затребованы инструкция по монтажу и эксплуатации, сборочные чертежи электрооборудования или его узлов с указанием мер, средств и параметров, обеспечивающих взрывозащиту.

Обсудить на форуме