В соответствии с ГОСТ Р 51330 и ПУЭ взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и длительности присутствия взрывчатой газовой смеси подразделяются на три класса:

Зона класса 0 - зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени.

Зона класса 1 - зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации.

Зона класса 2 - зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко и существует очень непродолжительное время.

Понятие «взрывоопасная зона» в «Правилах устройств электроустановок» трактуется следующим образом:

Взрывоопасная зона - это помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси.

Согласно ГОСТ Р 51330.9-99, взрывоопасная зона - это зона, в которой имеется или может образоваться взрывоопасная газовая смесь в объеме, требующем специальных мер защиты при конструировании, изготовлении и эксплуатации электроустановок. В этих зонах для обеспечения безопасности должно применяться электрооборудование во взрывозащищенном исполнении. Взрывозащищенное электрооборудование - электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования (ПУЭ).

Взрывозащищенное электрооборудование

Существуют следующие уровни взрывозащиты электрооборудования:

• Электрооборудование повышенной надежности против взрыва - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы. Знаком уровня в маркировке электрооборудования является цифра 2.
• Взрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты. Знаком уровня в маркировке электрооборудования является цифра 1.
• Особовзрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты. Знаком уровня в маркировке электрооборудования является цифра 0.

Категории и группы взрывоопасных смесей

Категория смеси	Наименование смеси	БЭМЗ, мм
I	Рудничный метан	более 1,0
II	Промышленные газы и пары	-
II A	Промышленные газы и пары	более 0,9
II B	Промышленные газы и пары	более 0,5 до 0,9
II C	Промышленные газы и пары	до 0,5

БЭМЗ (безопасный экспериментальный максимальный зазор) - максимальный зазор между Фланцами, через который не проходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси в воздухе.

Таблица 2. Группы взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом подразделяются по температуре самовоспламенения

Группа	Температура самовоспламенения смеси, ℃
T1	Выше 450
T2	от 300 до 450
T3	от 200 до 300
T4	от 135 до 200
T5	от 100 до 135
T6	от 85 до 100

Вид и маркировка взрывозащиты электрооборудования

В соответствии с ГОСТ Р 51330 маркировка взрывозащищенного электрооборудования должна содержать знак «Ех», указывающий на то, что электрооборудование соответствует указанному стандарту и стандартам на виды взрывозащиты; знаки видов взрывозащиты также регламентированы:

1 Ex d IIB T4

1 - уровень взрывозащиты

Ex - знак взрывозащищенного электрооборудования, изготовленного в соответствии со стандартом

d - вид взрывозащиты

T4 - температурный класс

Таблица 3. Уровень взрывозащиты

Уровень взрывозащиты	Определение
2	Взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы
1	Взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты
0	Взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты

Таблица 4. Виды взрывозащиты электрооборудования

d – Взрывонепроницаемая оболочка
Взрывозащищенное электрооборудование Exd может содержать нормально искрящие компоненты и зажигательные устройства, а также может содержать взрывоопасные смеси. Внутренняя конструкция такова, что оборудование может выдержать внутренний взрыв газовоздушной смеси и не распространять при этом достаточное количество энергии для внешнего взрыва. Места соединений, крышки и отверстия конструируются с огнестойкими свойствами проходов (щелей и пазов), которые необходимо периодически проверять и постоянно поддерживать в нужном состоянии, чтобы сохранить целостность данной формы защиты.		Коммутационные приборы, пускатели электродвигателей, автоматические выключатели, нагревательные элементы, светильники, датчики, сигнализаторы, кабельные вводы.
е – Защита вида е
Компоненты, применяемые в оборудовании, не вызывают искрения и опасных температур при нормальной работе. Оборудование обычно рассчитано на максимальное допустимое напряжение 11 кВ. Используются высокоэффективные и самые надежные электрические соединения и изоляция. Уровень защиты от попадания пыли и влаги практически полностью снижает риск загрязнения. Два основных требования Ехе заключаются в защите оборудования от внешних воздействий на уровне минимум IP54 для газа/пара (IP6X для пыли) и показателе ударной вязкости минимум 7Нм. Поскольку эта форма защиты используется в Зонах 1 и 2, ее предпочитают вместо Exd, потому что она рассчитана на более простой способ проверки и обслуживания. Еще одно «за» состоит в том, что оборудование Ехе обычно производится из более легких материалов, что часто снижает его стоимость.		Клеммные и соединительные коробки, посты и шкафы управления, распределительные устройства, светильники, сигнализаторы, кабельные вводы.
I - Искробезопасная электрическая цепь
Взрывобезопасное оборудование (подгруппа Ex ia и Ex ib) данных типов включают цепи, которые ввиду низкого искрового энергетического потенциала не могут произвести зажигание взрывоопасной смеси. Оборудование Exib безопасно только при одном повреждении и может использоваться в зоне 1. Оборудование Exia безопасно при двух повреждениях и может применяться в зоне 0. Взрывобезопасные детали или схемы могут быть помещены в корпус, обладающий другой формой защиты, например, Ехе или Exd, хотя для корпуса в этом случае не всегда требуется частая проверка.
P - Заполнение или продувка оболочки избыточным давлением
Защита оборудование типа ’р’ заключается в комбинации положительного статического давления внутри корпуса электроустановки и постоянного потока воздуха или инертного газа для выталкивания взрывоопасной смеси из корпуса в случае ее появления. Надежность и общая безопасность системы существенно зависит от графика продувки и мониторинга.		Электродвигатели, распределительные и управляющие устройства, сильноточные приборы, анализаторы.
O – Масляное заполнение оболочки
Допускается только в зонах, где вероятность возникновения взрывоопасных сред невелика (зона 2). Оборудование типа "о" используется при наличии погружения искрящих компонентов в масло с постоянным контролем вентиляционного режима, например, в коммутационной аппаратуре.		Трансформаторы, пусковые сопротивления.
q – Кварцевое заполнение оболочки
Корпус Типа q с порошковым или песочным наполнителем, где находятся устройства образования дуги и искрения. При этом необходима вентиляция. Часто применяется для консервации энергии, освобожденной при неисправности электрических и электронных компонентов, например, выход из строя предохранителя. Эта форма защиты часто связана с деталями внутри оборудования Ехе, например, пусковое устройство люминесцентных ламп.		Трансформаторы, конденсаторы, предохранители.
m – Герметизация компаундом
Метод - заливка компаундом (инкапсуляция) компонентов или оборудования, образующих дуги и искрение, чтобы обеспечить отсутствие доступа имеющихся взрывоопасных смесей и контроль температуры при нормальных условиях и неисправности, что предотвращает возгорание.		Индикаторы, коммутирующие приборы малой мощности, датчики.
n - Защита вида n
Оборудование с защитой вида "n" считается не имеющим зажигательной способности, поскольку при нормальной работе не производит дугу, искры или опасные температуры. Концепция близка философии Ехе, но применима только в зонах со слабой вероятностью взрывоопасных сред (зона 2). Оборудование Ехn подразделяется на четыре подгруппы: не искрящее Ех nА - используются компоненты, не производящие дугу или искрение; изолированные Ех nС компоненты с зажигательной способностью, например, патроны ламп - изолированы, чтобы исключить попадание к ним взрывоопасных газов или паров ограничение энергии Ex nL - низкоэнергетичные схемы устраняют возможность возгорания; ограниченное движение воздуха Ex nR - основывается на уплотнении и герметизации оборудования с целью устранить попадание взрывоопасной смеси на горячие поверхности и воспламеняющие компоненты.		Все устройства для зоны 2, кроме коммутационных устройств.

Таблица 5. Первая цифра – защита от твердых тел и пыли

0		Защита отсутствует
1		Защита от твердых предметов диаметром более 50 мм (защита от случайного прикосновения большого участка тела человека с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата)
2		Защита от твердых предметов диаметром более 12,5 мм (защита от возможного соприкосновения пальцев с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппар
3		Защита от твердых предметов диаметром более 2,5 мм (защита от возможного соприкосновения инструмента, проволоки и пр. с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата)
4		Защита от твердых предметов диаметром более 1 мм (защита от возможного соприкосновения пальцев с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата)
5		Защита от пыли. Защита персонала от соприкосновения с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата
6		Полная защита от пыли. Полная защита персонала от соприкосновения с токоведущими или движущимися внутри оболочки частями аппарата

Таблица 6. Вторая цифра – защита от воды

0		Защита отсутствует
1		Защита от вертикально падающих капель воды
2		Защита от капель воды, падающих на оболочку, наклоненную под углом до 15° к вертикали
3		Защита от дождя, падающего на оболочку, наклоненную под углом до 60° к вертикали
4		Защита от брызг воды любого направления
5		Защита от водяных струй любого направления
6		Защита от волн воды
7		Защита при кратковременном погружении в воду
8		Защита при длительном погружении в воду

Ни одно современное промышленное производство не обходится без использования электрического оборудования. Предприятия, связанные с добычей полезных ископаемых подземным способом, транспортировкой нефти и газа, химические заводы, характеризуются потенциальной опасностью выбросов горючих газов, образования взрывоопасных сред. Для предотвращения возможности воспламенения таких сред, применяют пускатели, двигатели, распределительные устройства, светильники во взрывозащищенном исполнении.

Общие требования к исполнению сформулированы в Правилах устройства электроустановок ПУЭ, ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98) Электрооборудование взрывозащищенное.

Взрывозащищенные устройства классифицируются по видам, группам, уровням взрывозащиты, а так же по принадлежности к температурному классу. Классификация помогает определить степень пригодности того или иного оборудования в конкретных условиях.

Обозначение вида

Виды взрывозащищенного электрооборудования обозначаются прописной латинской буквой/буквами:

• взрывонепроницаемая оболочка «d»;
• заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением «р»;
• кварцевое заполнение оболочки «q»;
• масляное заполнение оболочки «о», кроме горючих масел;
• защита вида «е»;
• искробезопасная электрическая цепь «i», с уровнем искробезопасности «ia», «ib», «ic»;
• герметизация компаундом «m»;
• специальный вид взрывозащиты «s».

Группы взрывозащищенного электрооборудования

• I группа - оборудование предназначено для использования в опасных по рудничному газу и/или горючей пыли подземных выработках рудников, шахт, в их поверхностных сооружениях, Электрооборудование группы I, имеющее взрывонепроницаемую оболочку, подразделяется на подгруппы 1В, 2В, 3В, 4В.

• II группа - оборудование для внутренней и наружной установки, предназначенное для потенциально взрывоопасных сред, за исключением опасных по рудничному газу и/или пыли подземных выработок шахт, рудников и их поверхностных сооружений.

ЩОРВ взрывозащищенные Exd коробки (взрывонепроницаемые оболочки) из алюминиево-кремниевого сплава

В свою очередь, эта группа делится на подгруппы А, B, С в зависимости от категории взрывоопасных смесей с воздухом по критериям безопасного экспериментального максимального зазора БЭМЗ при наличии взрывозащиты вида «d» или минимального тока воспламенения МТВ для искробезопасных цепей «i». Виды групп сведены в таблицу:

Оборудование, промаркированное индексом С, имеет самый высокий приоритет и пригодно для использования вместо установок подгрупп А или В. Соответственно группа B может применяться только взамен А.

Уровни взрывозащиты

В зависимости от уровня взрывозащиты электрооборудование групп I и II подразделяют на:

• повышенной надежности против взрыва (2);
• взрывобезопасное (1);
• особовзрывобезопасное (0).

Общий уровень взрывозащиты электрической установки, в зависимости от состава элементов, устанавливается на уровне элемента, имеющего самый низкий уровень.
Допускается проведение испытаний оборудования для использования в конкретной взрывоопасной газовой среде. По итогам испытаний, оно должно получить соответствующую маркировку.

Температурные классы

Для электрооборудования группы I максимальная температура поверхности не должна превышать:

• 150 °С, при возможности образования отложения слоя угольной пыли;
• 450 °С, при отсутствии возможности отложения слоя угольной пыли к примеру, в результате применения герметичных корпусов или вентилирования. При этом максимальную фактическую температуру указывают на оборудовании, или после маркировки взрывозащиты добавляют знак Х, чтобы обозначить необходимость соблюдения безопасных условий эксплуатации.

Температурные классы взрывозащищенного электрооборудования второй группы приведены в таблице:

В зависимости от вида взрывозащиты, маркировку снабжают указанием фактической максимальной температуры поверхности оболочки или элементов.

Маркировка

Классификация и маркировка взрывозащищенного электрооборудования выполняется в соответствии c ГОСТ 12.2.020-76. Она содержит:

• знак уровня взрывозащиты электрооборудования (2, 1, 0);
• знак Ех, указывающий на соответствие стандартам взрывозащищенного электрооборудования;
• знак вида взрывозащиты (d, e, i, р, q, m, o, s);
• знак группы или подгруппы электрооборудования (II, IIА, IIВ, IIС);
• знак температурного класса электрооборудования (Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6).

В маркировке по взрывозащите могут встречаются дополнительные знаки и надписи, соответствующие стандартам на электрическое оборудование со специальными видами взрывозащиты. Примеры маркировки взрывозащищенного электрооборудования приведены в таблице:

Пример маркировки	Расшифровка
Повышенной надежности против взрыва
2Ex e II T2	Защита вида «е», II группа, температурный класс до 300ºС
2Ex d ia II T4	Взрывонепроницаемая оболочка, искробезопасные цепи, II группа, температурный класс до 135ºС
Взрывобезопасное
1Ex d IIA T3	Взрывонепроницаемая оболочка, IIA группа, температурный класс до 200ºС
1Ex ia IIC T5	Искробезопасная цепь, IIС группа, температурный класс до 100ºС
Особовзрывобезопасное
0Ex d ic IIA T4	Взрывонепроницаемая оболочка, искробезопасные цепи, IIA группа, температурный класс до 135ºС
0Ex s i II T1	Специальная защита, искробезопасные цепи, II группа, температурный класс до 450ºС

Эксплуатация и ремонт

К эксплуатации и ремонту взрывозащищенного электрооборудования допускается квалифицированный персонал, прошедший специальное обучение.

В процессе эксплуатации персоналу разрешается выполнять следующие виды работ:

• замену подшипников, смазки;
• ревизию токоведущих частей и контактных соединений;
• замену перегоревших ламп, поврежденных стеклянных колпаков светильников;
• разборку / сборку, чистку, смазку взрывозащитных поверхностей электроустановок;
• устранение протечек масла и его замену;
• замену уплотняющих прокладок;
• замену предохранителей, сухих гальванических элементов, аккумуляторных батарей;
• замену обмоток электрических машин, при соблюдении параметров обмотки, качества материалов;
• замену поврежденных изоляторов идентичными;
• ремонт оболочек и установленного внутри оборудования,
• ремонт систем продувки оболочки, защит, блокировок при условии, что такой ремонт не окажет влияния на взрывозащищенность;
• ремонт вентилятора электродвигателя, его кожуха;
• установка недостающих болтов при обязательном соблюдении размеров (диаметр и длина) и выполнении требований технической документации на данное электрооборудование.

Запрещается любой вид ремонта, связанный с изготовлением или восстановлением повреждений существующих деталей, обеспечивающих взрывозащиту.

При ремонте допускается заменять любые детали взрывозащищенного электрооборудования деталями, изготовленными по рабочим чертежам и техническим условиям заводом-изготовителем, утвержденным для данного электрического оборудования, с последующей проверкой элементов взрывозащиты.

На каждое повреждение составляется акт или производится запись в паспорт эксплуатации с указанием даты, причины повреждения и отметкой об устранении.

Разборка и сборка оборудования производится с соблюдением последовательности, предписываемой заводом-изготовителем, желательно в условиях мастерской.

Запрещается применять кабели и провода другого сечения, чем запроектированные, заменять болты, предусмотренные конструкцией, болтами других типов.

Интересные факты и история института взрывозащищенного оборудования в Донецке: видео

Взрывозащищенное электрооборудование различается по уровню взрывозащиты, группам и температурным классам. Установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования:

1. Электрооборудование повышенной надежности против взрыва (знак уровня 2).

Электрооборудование повышенной надежности против взрыва (2) обеспечивает взрывозащиту только в нормальном режиме работы.

Взрывобезопасное электрооборудование (1) обеспечивает взрывозащиту как при нормальных режимах работы, так и при вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств защиты.

Особовзрывобезопасное электрооборудование (0) имеет дополнительные средства защиты.

7. Защита вида [e].

Взрывозащищенное электрооборудование в зависимости от области его применения подразделяется на две группы:

К I группе относится рудничное электрооборудование, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников, ко II группе относятся взрывобезопасное электрооборудование для внутренней и наружной установки. Электрооборудование II группы, имеющее виды взрывозащиты “взрывонепроницаемая оболочка” и (или) “искробезопасная цепь” подразделяются на 3 подгруппы II, IIA, IIB, IIC, соответствующие определенным категориям взрывоопасных смесей.

Пример маркировки взрывозащищенного электрооборудования по ПИВРЭ:

Масляное заполнение оболочки;

Взрывобезопасный уровень взрывозащиты электрооборудования для всех категорий и групп взрывоопасных смесей.

Взрывонепроницаемая оболочка (d) электрооборудования характеризуется тем, что внутреннее воспламенение не может распространиться через зазоры и отверстия в окружающую взрывоопасную среду, но полная герметизация оболочки не обеспечивается. Однако продукты взрыва внутри оболочки, выходя наружу через зазоры, охлаждаются настолько, что не могут воспламенить внешнюю среду. Источником воспламенения взрывоопасной смеси внутри оболочки может быть искрение контактов.

В нефтяной и газовой промышленности нашли применение асинхронные короткозамкнутые двигатели серии ВАО, ВАО2, ВАО3, В, 2В, ВАСО2, АИМ с видом взрывозащиты взрывонепроницаемая оболочка. ЭД серии АИМ постепенно заменят в эксплуатации аналогичные ЭД серии ВАО.

Пусковая и пускорегулирующая аппаратура обычно устанавливается за пределами взрывоопасных помещений. Пусковая аппаратура (кнопочные посты), установленная во взрывоопасных помещениях, имеет щелевую защиту (за счет конструкции зазора).

Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом (р) - при этом внутри оболочки создается избыточное давление газа (чистого воздуха или инертного газа) не менее 100 Па, препятствующее проникновению взрывоопасных смесей из окружающей среды. Допускается применение как разомкнутых, так и замкнутых циклов вентиляции.

Эксплуатация электрооборудования в таком исполнении допустима при наличии специальных блокировок, обеспечивающих подачу напряжения только после того, как вступила в работу система вентиляции. Отработанный воздух не допускается выбрасывать во взрывоопасное помещение.

Искробезопасная электрическая цепь выполняется таким образом, чтобы электрическая разряд или ее нагрев не мог воспламенить взрывоопасную среду. Этот вид защиты обеспечивается ограничением напряжения или тока, шунтированием реактивных элементов, накапливающих энергию, гальваническую развязку между искробезопасными цепями. Допустимая нагрузка на полупроводниковые приборы снижается на 1/3 относительно номинальной.

Кварцевое заполнение оболочки создает защитный слой вокруг токоведущих частей в виде сухого кварцевого песка. Этот вид взрывозащиты применяется для электрооборудования, не имеющего подвижных и нормально искрящихся частей.

Масляное заполнение оболочки - все искрящие и неискрящие токоведущие части помещены в трансформаторное масло. Данный вид взрывозащиты применяется только для стационарно устанавливаемого оборудования: аппаратуры управления, пусковых реостатов и т. п. Для переносного или передвижного оборудования применять его запрещается.

Специальный вид взрывозащиты обеспечивается заключением электрических частей в герметичную оболочку, например, с использованием эпоксидного компаунда.

Защита вида (е) состоит в том, что в электрооборудовании не имеющем нормально искрящихся частей принят ряд мер препятствующих опасному нагреву, возникновению электрического искрения и дуг.

Плотность тока в контактных соединениях ограничивается до 2,5 А/мм 2 , устанавливается более низкая допустимая температура обмоток.

31.10.2007 Введение

Основные принципы взрывобезопасности универсальны во всех странах мира. Они основаны на рекомендациях Международной Электротехнической Комиссии (МЭК), которая предложила методы проверки аппаратуры радиосвязи на соответствие этим требованиям и методы ее сертификации соответствующим центрам в Европе и в США. И хотя стандарты в разных странах имеют различные названия (ГОСТ в России, ATEX в Европе, FM в США), подходы и методы классификации у них практически совпадают. Именно поэтому, если аппаратура имеет присвоенный сертификационным центром Европы или США класс взрывозащищенности, пройдя в них соответствующую проверку, это дает основание полагать, что данная аппаратура успешно пройдет сертификацию и в Госгортехнадзоре России. Необходимо подчеркнуть, что получение российского сертификата является обязательным, независимо от наличия сертификаты международного образца.

В настоящее время в России действуют следующие ГОСТы взрывобезопасности аппаратуры связи: 112.020; 12.2.020; с 22782.1 по 22782.6. В Европе - ATEX; в США – ANSI/UL-913 американского национального института стандартов.

Классификация взрывоопасных зон

Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор электрооборудования, определяется технологами совместно со специалистами проектной или эксплуатирующей организации.

Согласно российским нормативным документам 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.

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.

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

Существует несколько методов обеспечения взрывобезопасности, цель которых - предотвратить возможность контакта внутренних искрообразующих или тепловыделяющих элементов аппаратуры с внешней взрывоопасной средой, либо препятствовать выходу наружу взрыва, возникшего внутри наружной оболочки аппаратуры путем его локализации:

• локализация, или сдерживание взрыва - предотвращение распространения взрыва за пределы оболочки;
• изоляция, или герметизация – заливка компаундом, лаком, поддержание высокого давления внутри оболочки продувкой оборудования сжатым воздухом или инертным газом;
• заполнение оболочки кварцевым песком, погружение оборудования в масло, применяемое, например, для обмоток трансформаторов;
• предотвращение, или ограничение электрической и тепловой выделяемой энергии - применение в методе защиты «искробезопасной электрической цепи».

В европейской классификации приводится детализация примененного в оборудовании типа взрывозащиты (она признается в РФ и встречается в сертификатах на взрывозащищенное оборудование):

• d – взрывонепроницаемая оболочка;
• e – повышенная безопасность;
• ia – искробезопасная электрическая цепь (Zone 0 – взрывоопасная атмосфера);
• ib - искробезопасная электрическая цепь (Zone 1 – взрывоопасная атмосфера, например, в случаях аварий);
• h – герметическая изоляция;
• m – герметизация;
• o – отсутствие искрообразования;
• p – метод повышенного давления;
• q – заполнение порошком;
• s – спецзащита.

Действует следующая российская классификация уровней взрывозащиты оборудования:

Категория взрывоопасности смеси Требуемый уровень взрывозащиты I (рудничный метан) II (все газы) Особо взрывобезопасный Взрывобезопасный Повышенная надежность против взрыва

В существующей классификации предусмотрены две категории: I и II.

Существуют три подкатегирии 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».

Согласно ГОСТу, действует следующая классификация по температуре самовоспламенения:

• 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.

• 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.

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).

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.

Рассмотрим пример маркировки (применявшейся в Европе до 1 июля 2003 года)согласно стандарту “CENELEC”:

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).

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.

Электрические аккумуляторы, имеющие сертификацию FM, могут применяться в следующих случаях:

• Division 1; Classes I, II, III; Groups D, F, G (Intrinsically safe);
• Division 2; Class I; Groups A, B, C, D (Non-Incendive).

АТЕХ - новый европейский стандарт взрывозащищенного оборудования.

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: II 2 G EEx ib IIB T4

Ex в шестиграннике – маркировка взрывозащищенного оборудования по АТЕХ.

Следующий элемент маркировки определяет группу оборудования:

• I – шахтное;
• II – другое (не шахтное): химиндустрия, НХЗ, НПЗ и т. п. Третий элемент - арабская цифра - определяет допустимую зону работы оборудования, она может принимать значения 0,1 или 2:
• 0 – при частом возникновении взрывоопасных или воспламеняющихся концентраций опасных газов или смесей (газов, взвесей);
• 1 – то же, что и 0, но указанные концентрации могут возникать лишь время от времени (например, при аварийных ситуациях);
• 2 – то же, что и 1, но при редких случаях возникновения этих ситуаций.

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

Дальнейшие символы (после E Е х) были рассмотрены ранее.

Отличия стандарта АТЕХ от используемых в РФ категорий взрывоопасности смеси газов (класс I и II).

Различия имеются в трактовке категории II:

• Т1 – ацетон, этан, этилацетат, аммиак, бензин (чистый), уксусная кислота, окись углерода, метанол, пропан, толуол;
• Т2 – этиловый спирт, амилацетат, бутаны, бутилы, спирты;
• Т3 – бензины, дизтопливо, авиационное топливо, керосин, нефть, топливо Т1 и ТС-1, гексаны;
• Т4 – ацетальдегид, этиловые эфиры;
• Т5 и Т6 – не применяются.

• Т1 – коксовый газ;
• Т2 – этилен;
• Т3 и Т4 – могут применяться, но названия химвеществ отсутствуют;
• Т5 и Т6 – не применяются.

• Т1 – водород;
• Т2 – ацетилен;
• Т3, Т4 – могут применяться, но названия химвеществ отсутствуют;
• Т5 – сероуглерод;
• Т6 – этилнитрат.

Термины:
МЭП - минимальная энергия, требуемая для поджигания смеси воздуха и топлива при наиболее неблагоприятной концентрации.
МЕП - это фактор, на котором основан метод взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь" .
БЭМЗ - максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не проходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси.
МТВ - отношение между минимальным током самовоспламенения смеси и минимальным током самовоспламенения метана.

Классификация взрывозащищенного оборудования
1. Повышенной надежности - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы.
2. Взрывобезопасное - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты.
3. Особо-взрывобезопасное - взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному оборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты.

Классификация взрывобезопасных смесей
ГОСТ 12.1.011-78 (МЭК 79-1А, 79-4) - Система стандартов безопасности труда. Смеси взрывоопасные.
ГОСТ 12.2.020-76 - Система стандартов безопасности труда. Электрооборудование взрывозащищенное. Классификация. Маркировка

Классификация по БЭМЗ и МТВ

По этой таблице возможно применение одного любого критерия для большинства газов.

Классификация по температуре самовоспламенения

Методы защиты
1. Сдерживание взрыва (не проходит распространение взрыва за пределы оболочки)
2. Изоляция (герметизация, поддерживание высокого давления внутри оболочки)
3. Предотвращение (ограничение энергии, как электрической, так и тепловой) - применяется в методе защиты "искробезопасная электрическая цепь"
Вид защиты "взрывонепроницаемая оболочка"
ГОСТ 22782.6-81 - Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Взрывонепроницаемая оболочка".
Один из наиболее широко используемых методов, пригоден для расположения мощного электрооборудования в опасных зонах.
Метод повышенного давления (очистка)
ГОСТ 22782.4-78 - Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением".
В оболочке создается избыточное давление чистого воздуха или инертного газа, взрывоопасная смесь не проникает в оболочку.
Метод герметизации
ГОСТ 22782.3 - Электрооборудование взрывозащищенное со специальным видом взрывозащиты видом взрывозащиты.
Заливка изделия компаундом, лаком, помещение в защищенный герметичный корпус (IP67) Обычно применяется в барьерах искробезопасности, в отдельных элементах "искробезопасной цепи" .
Метод защиты погружением в масло
ГОСТ 22782.1-77 - Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Масляное заполнение оболочки". Применяется для неподвижного мощного оборудования (трансформаторы)
Метод заполнения порошком
ГОСТ 22782.2-77 - Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Кварцевое заполнение оболочки". В качестве заполнителя используется кварцевый песок.
Метод защиты "искробезопасная электрическая цепь"
ГОСТ 22782.5 - Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь". Один из самых дешевых и удобных в эксплуатации методов. Обычно оборудование, сертифицированное по ГОСТ 22782.5, оснащается искробезопасными барьерами и устанавливается в безопасных зонах
IIB - категория смеси
T3 - группа смеси по температуре самовоспламенения
Вместо группы допустимо указывать химическую формулу газа (например, NH3).