Basics of Explosion Protection Versionsübersicht / Version history Version Datum / Date Überarbeitet/Prepared 1 07. 04. 2010 N. Palamut 2 15. 10. 2011 N. Palamut 3 02. 08. 2012 N. Palamut u. Thomas Waschek 4 24. 07. 2013 N. Palamut www. rose-pw. de
Основы взрывозащиты www. rose-pw. de
Основы взрывозащиты Содержание • Цели взрывозащиты • Техника безопасности и основы взрывозащиты • Маркировка ATEX • Правовая основа www. rose-pw. de
Цели взрывозащиты www. rose-pw. de
Цели взрывозащиты Первичная цель взрывозащиты: Защита жизни и здоровья людей Вторичная цель взрывозащиты: Защита и обеспечение безопасности материальных ценностей www. rose-pw. de
Примеры катастроф Взрыв сырой нефти Декабрь 2005 Бансфилд, Англия www. rose-pw. de
Примеры катастроф Взрыв газа Октябрь 2009 Катано, Пуэрто-Рико www. rose-pw. de
Примеры катастроф Взрыв пыли Февраль 2008 Джорджия, США www. rose-pw. de
Основные принципы и понятия www. rose-pw. de
Основные понятия Взрывоопасные зоны Примеры: Мусорные свалки Свалочный газ Химическая промышленность Горючие газы, жидкости, пыль Пищевая промышленность Взрывоопасная пыль Нефтяная промышленность Горючие газы, жидкости Сельское хозяйство Газификация биомасс Горнодобывающая промышленность Горючие газы Взрывоопасная пыль Окрасочные камеры Взрывоопасные остатки краски Переработка мусора Остатки в ёмкостях и контейнерах Бумага, пластиковая пыль Металлообрабатывающая промышленность Металлическая пыль на обработанных поверхностях Энергетика Угольная пыль www. rose-pw. de
Основные понятия Источники взрыва Условия возникновения взрыва Источник возгорания Взрыв Кислород Горючие материалы Опасность взрыва возникает при одновременном наличии этих источников! www. rose-pw. de
Предотвращение взрыва www. rose-pw. de
Меры защиты должны приниматься в следующем порядке: 1. Предотвратить возникновение взрывоопасной атмосферы 2. Предотвратить воспламенение взрывоопасной атмосферы 3. Снизить негативные последствия взрыва до приемлемого уровня Риск взрыва возникает в местах хранения, обработки горючих газов, пара или пыли www. rose-pw. de
Меры защиты 1. Предотвращение возникновения взрывоопасной атмосферы www. rose-pw. de
Меры защиты Первичные меры защиты: 1. Предотвращение возникновения взрывоопасной атмосферы путём: • Использование вентиляции для предотвращения воспламенения • Установка систем газообнаружения • Использование инертных веществ (Исключение кислорода) • Уменьшение количества горючих веществ • Уборка скоплений пыли • Соблюдение пределов взрываемости (Смесь не приводит к взрыву) Кислород Источник возгорания Взрыв Горючие материалы www. rose-pw. de
Основные понятия Взрывоопасные материалы Газ, пар, туман • Жидкие газы (бутан, пропилен) • Природный газ, газовое топливо • Горючие химикаты • Горючие жидкости (бензин, масло, лак и т. д. ) Пыль • Уголь • Сахар • Мука • Металл • Пластмасса • Химикаты Источник возгорания Взрыв Кислород Горючие материалы www. rose-pw. de
Меры защиты 2. Предупреждение возгорания взрывоопасных атмосфер www. rose-pw. de
Меры защиты Вторичные меры защиты: 2. Предупреждение возгорания в взрывоопасной атмосфере • Разделение потенциально опасных областей на зоны – Оценка вероятности возникновения взрывоопасной атмосферы • • • Классификация взрывоопасных зон Классификация материалов Меры защиты от потенциальных источников возгорания Источник возгорания Взрыв Кислород Горючие материалы www. rose-pw. de
Основные понятия Источники возгорания • • • Электрический разряд Горячая поверхность Огонь или горячий газ Искры механического происхождения Электрооборудование Молния Химическая реакция Адиабатическое сжатие Ультразвук Оптическое излучение Источник возгорания Взрыв Кислород Горючие материалы www. rose-pw. de
Основные понятия Источники возгорания Электрический разряд www. rose-pw. de
Характеристики газов www. rose-pw. de
Основные понятия Взрывоопасные материалы Характеристики взрывоопасных материалов Газ • Точка воспламенения • Температурный класс • Минимальная энергия возгорания • Максимально допустимый зазор • Группа взрывоопасности • Область воспламеняемости/взрыва Пыль • Температура тления • Температура возгорания • Минимальная энергия возгорания www. rose-pw. de
Основные понятия Характеристики газа - Точка воспламенения: Минимальная температура в градусах Цельсия, при которой жидкость переходит из жидкого состояния в газообразное. www. rose-pw. de
Основные понятия воспламенение газа Phoenix Mecano Mazaka www. rose-pw. de
Основные понятия воспламенение газа www. rose-pw. de
Основные понятия Характеристики газа – диапазон воспламенения Диапазон воспламенения Смесь может загореться только при определённом соотношении кислорода и горючего вещества Газ Нижний взрывоопасный предел Верхний взрывоопасный предел Бытовой газ 6% 40% Водород 4% 76% Ацетилен 1, 5% 80% 5% 15% Метан www. rose-pw. de
Основные понятия Характеристики газа – Температурный класс Температурный диапазон Максимальная температура поверхности Температура возгорания горючего вещества T 1 450°C > 450°C T 2 300°C > 300°C T 3 200°C > 200°C T 4 135°C > 135°C T 5 100°C > 100°C T 6 85°C > 85°C Температура поверхности должна быть ниже температуры возгорания! Оборудование, соответствующее более высокому температурному классу (например Т 5) может использоваться и в более низких температурных классах (например Т 2 или Т 3) www. rose-pw. de
Основные понятия Характеристики газа - Группа взрывоопасности Разделение по группам взрывоопасности (A, B, C) Образующие газы делятся на разные группы в зависимости от энергии, требующейся для возгорания Критерии классификации: • Максимальный допустимый зазор • Минимальный ток воспламенения / энергия воспламенения Примеры Газ Группа оборудования Пропан II A Этилен II B Водород II C Энергия воспламенения 260 µ Дж 95 µ Дж 18 µ Дж i= Максимальный допустимый зазор L= Длина зазора (здесь Ex d) www. rose-pw. de
Основные понятия Характеристики газов - справка Температурный режим T 3 T 4 200 °C 135 °C 1, 2 -Дихлорэтан 450 °C Газолин 220 -330 °C Угарный газ 605 °C Этиленбензол 431 °C Фенол 605 °C T 5 100 °C T 6 85 °C Бензолальдегид 190 °C Дизельное топливо 220 -330 ° Триэтиламин 190 °C Этанол 425 °C Топливная нефть 220 -330 °C Ацетальдегид 140 °C Метан 595 °C Нитрометан 415 °C Реактивное топливо 220 -300 °C Бензол 555 °C Трихлорэтилен 410 °C Нафталин 290 °C Ацетон 540 °C Толуол 535 °C Метиламин 408 °C Н-пропанол 405 °C Бензин 288 °C Пентан 288 °C Этан 515 °C Этилендиамин 385°C Терпентин 254 °C Уксусная кислота 485 °C Пропан 470 °C Ксилен 464 °C Этилацетат 460 °C Метанол 455 °C II A T 2 300 °C Аммиак 630°C Группа газа T 1 450 °C И-амилацетат 375 °C Н-бутан 365 °C 1 -Бутанол 340 °C Пентанол 300 °C Н-гексан 240 °C Нефтан 215 °C Октан 210 °C Нонан 205 °C II C Бытовой газ ca. 560 °C Этилен-Оксид 440 °C Гидросульфид 270 °C Синильная кислота 538 °C II B Дибутиловый эфир 185 °C Этилен 425 °C Этилгликоль 235 °C Этиловый эфир 180 °C Формальдегид 424 °C Тетрагидрофуран 224 °C Дипропиловый эфир 170 °C Водород 560 °C Ацетилен 305 °C Сернистый углерод 95 °C www. rose-pw. de
Характеристики пыли www. rose-pw. de
Основные понятия Характеристики пыли • Минимальная энергия возгорания - Энергия электрической искры, способная воспламенить пыль при определённых условиях (в соответствии с тестом Хартманна) • Температура возгорания - Минимальная температура стены (поверхности), при соприкосновении с которой происходит воспламенение. • Температура тления - Минимальная температура поверхности, на которой воспламеняется слой пыли толщиной 5 мм. www. rose-pw. de
Основные понятия Характеристики пыли – Группы взрывоопасности Разделение по группам взрывоопасности (A, B, C) Пыль разделяется на группы в зависимости от энергии, необходимой для воспламенения Критерии: • Температура воспламенения • Энергия воспламенения Группа Пыль Уровень опасности IIIA Горючая бумажная пыль + IIIB Не проводящая ток пыль ++ IIIC Проводящая ток пыль +++ www. rose-pw. de
Основные понятия Характеристики пыли – Температура поверхности Разрешённая температура поверхности Материал Tignition Tglow Дерево ≥ 410°C ≥ 200 m. J Бурый уголь ≥ 380°C ≥ 225°C - Каменный уголь ≥ 500°C ≥ 240°C ≥ 1000 m. J ПВХ ≥ 530°C ≥ 340°C ≥ 5 m. J Алюминий ≥ 560°C ≥ 270°C ≥ 5 m. J Сера ≥ 410°C ≥ 250°C ≥ 10 m. J Определение максимально разрешённой температуры поверхности Ø Emin Tignition = температура возгорания 1. Разрешённая температура поверхности для клубов пыли: Tmax. =2/3 Tignition 2. Разрешённая температура поверхности для слоёв пыли: Tmax. =Tglow– 75 K Tglow = температура тления Emin = минимальная энергия возгорания www. rose-pw. de
Основные понятия Характеристики пыли - Концентрация Взрывоопасные смеси пыли • Нижний порог взрыва 20 г/м³ - 60 г/м³ • Верхний порог взрыва 2 кг/м³ • Пыль взрывоопасна при размере частиц от 0. 02 до 0. 4 мм • Давление при взрыве пыли может достигать 10 бар. (Газ: примерно 4 бар) 40 watt При плотности пыли 30 г/м³ 40 -ваттную лампочку не видно с расстояния 1 м www. rose-pw. de
Основные понятия Характеристики пыли Возгорание пыли www. rose-pw. de
Взрывоопасные зоны www. rose-pw. de
Взрывоопасные зоны Газ Классификация взрывоопасных газов по зонам Вероятность взрыва, концентрация, длительность воздействия и характеристики газа Зона 2 В ходе работы взрывоопасная атмосфера не возникает или возникает на краткий промежуток времени Зона 0 Зона 1 В ходе работ высока вероятность возникновения взрывоопасной атмосферы Зона 0 Взрывоопасная атмосфера существует постоянно или долгие промежутки времени www. rose-pw. de
Взрывоопасные зоны Пыль Классификация взрывоопасной пыли по зонам Вероятность взрыва, концентрация, длительность воздействия и характеристики Зона 22 В ходе работы взрывоопасная атмосфера не возникает или возникает на краткий промежуток времени Зона 21 В ходе работ высока вероятность возникновения взрывоопасной атмосферы Зона 20 Взрывоопасная атмосфера существует постоянно или долгие промежутки времени www. rose-pw. de
Меры защиты 3. Ограничение взрыва www. rose-pw. de
Меры защиты Превентивные меры: 3. Снижение негативных последствий взрыва до приемлемого уровня • • Устройства подавления взрыва - Клапаны давления Взрывоподавление - Системы тушения Взрывозащищённые конструкции - Устойчивые к давлению Предотвращение распространения взрыва - Системы изоляции Firewolf film www. rose-pw. de
Маркировка www. rose-pw. de
Маркировка Нормативные акты Поправки 2009 В DIN EN 60079 -0: 2007 -05 и DIN EN 61241 -0: 2007 -07 (пыль) внесены следующие изменения: • Требования к зонам с взрывоопасной пылью аналогичны IEC 61241 -0 • Маркировка группы “II” без индекса заменяется на “IIA”, “IIB” и“IIC” • Новая маркировка пылеопасных зон: IIIA, IIIB и IIIC • Введены нормы электромагнитного и ультразвукового излучения • Введение степеней защиты оборудования (EPL) ATmosphère EXplosible ATEX www. rose-pw. de
Маркировка в соответствии с директивой 94/9/EC (ATEX 95) Маркировка в соответствии с директивой 94/9/EC Группа оборудования I: оборудование для горной промышленности II: оборудование не для горной промышленности Категория 1 G Зона 0 2 G Зона 1 3 G Зона 2 1 D Зона 20 2 D Зона 21 3 D II 2 G Зона 22 Категория оборудования G: Газ D: Пыль Без изменений www. rose-pw. de
Маркировка Горнодобывающая промышленность I Группа оборудования Оборудование для шахт и наземных заводов, которое может подвергаться воздействию взрывоопасного газа и пыли Подразделение на категории: Ma Mb Оборудование может продолжать применяться во взрывоопасной атмосфере Оборудование должно быть отключено по достижении нижнего предела взрывоопасности www. rose-pw. de
Маркировка Оборудование для газоопасных зон Температурный класс Маркировка взрывозащищённых изделий Температурный класс Температура поверхности T 6 85°C T 5 100°C T 4 135°C T 3 200°C T 2 300°C T 1 450°C Примеры газов только сероуглерод нет примеров толь ацетальдегид и этиловый эфир дизельное топливо, бензин и т. д. ацетилен, циклогексан и т. д. водород, пропан, и т. д. Новинка! Ex de IIC T 6 Gb Степень защиты оборудования (EPL) EPL введены 60079: 2009 Объяснение ниже Типы защиты Тип защиты Описание d устойчивый к давлению e повышенная защита i искробезопасность m капсулирование p герметизация q кварцевое наполнение n не дающий искр Группа газа Пример пропан этилен водород Группа оборудования II A II B II C Энергия возгорания 260 µ J 95 µ J 18 µ J www. rose-pw. de
Маркировка Оборудование для пылеопасных зон Маркировка взрывозащищённого оборудования Максимальная температура поверхности Степень защиты оборудования Ex tb IIIC T 85°C Db Новинка! (EPL) Объяснение ниже Новинка! Типы защиты Тип защиты Описание ta, tb, tc корпуса ia, ib, ic p. D ma, mb, mc защита на уровне искробезопасность герметизация капсулирование Группа Пыль IIIA Бумажная пыль IIIB Не проводящая ток пыль IIIC Проводящая ток пыль www. rose-pw. de
Маркировка EPL Степень защиты оборудования (EPL)* Категория оборудования Зона Ga 1 G Зона 0 Gb 2 G Зона 1 Gc 3 G Зона 2 Da 1 D Зона 20 Db 2 D Зона 21 Dc 3 D Зона 22 *EPL: Степень защиты оборудования www. rose-pw. de
Маркировка Оборудование для газоопасных зон Суть: Минимизировать риск одновременного возникновения взрывоопасной атмосферы и источников возгорания Взрывозащищенная Повышенная защита оболочка Ex e Неискрящий корпус Искробезопасность Ex d Герметизация Ex i Капсулирование Наполнение корпуса Не представлено Ex n Ex p Ex m Ex q www. rose-pw. de
Маркировка Ex e – Повышенная защита • При этом типе взрывозащиты принимаются дополнительные меры для предупреждения возникновения искр и нагревания поверхности. • Примеры: Клеммные коробки, соединительные коробки для компонентов с иными типами взрывозащиты: двигатели, клапаны, светильники. Характеристики: • Все компоненты должны быть сертифицированы как взрывозащищённые • Степень защиты не менее IP 54 для газа и IP 6 x для пыли • Ударопрочность > 7 Нт/м • Минимальное расстояние между проводами и корпусом • Предотвращение статического разряда • Часто может сочетаться с другими типами защиты • Применяется в зонах 1 и 2 www. rose-pw. de
Маркировка Ex i – Искробезопасность • Энергии в электрической цепи недостаточно для нагрева или возникновения искры. • Варианты применения: Клеммные коробки, сенсоры, выключатели, контрольно-измерительная аппаратура Особенности: • Гальваническое разделение безопасных и небезопасных электрических цепей • Категории - ia, ib и ic ia: Искробезопасность гарантирована в случае двух неполадок (Зона 0) ib: Искробезопасность гарантирована в случае одной неполадки (Зона 1) ic: Искробезопасность гарантирована при обычной работе (Зона 2) www. rose-pw. de
Маркировка Сочетание корпусов Правила сочетания корпусов: • • • Предпочтение отдаётся более «безопасному» корпусу (например, Ex e). Корпус Ex e гарантирует повышенную безопасность искробезопасным цепям. Между цепями необходимо сохранять расстояние 50 мм. Примеры соединения цепей в одном корпусе: www. rose-pw. de
Маркировка Ex d – Врывозащищенная оболочка • Источники потенциального возгорания находятся внутри корпуса • Корпус способен выдержать давление внутреннего взрыва • Электрические цепи также находятся внутри корпуса • Примеры: Двигатели, коммутационные устройства с открытыми и закрытыми контактами, посты управления, предохранители, трансформаторы, светильники Особенности: • Оборудование для зон 1 и 2 • Огнеупорность • Важность данного типа для коммутационных устройств www. rose-pw. de
Маркировка Ex n – Не дающее искр Данное оборудование не позволяет искре возникнуть во взрывоопасной атмосфере Классификация оборудования класса n Маркировка Описание Аналог n. A Не дающее искр Ex-e n. C Контакты оборудования защищены Негорючее Ex-d n. R Паронепроницаемость Ограниченный пропуск газов n. L Ограниченная энергия цепей Ex-i Особенности: • Применяется только в зоне 2 www. rose-pw. de
Маркировка Ex m – Капсулирование • Оборудование помещено в уплотнительный компаунд • Контакта со взрывоопасной атмосферой не происходит • Примеры: Реле, посты управления, сенсоры, средства индикации, предохранители Особенности: • ma, mb, mc • Применяется в зонах 0, 1 и 2 www. rose-pw. de
Маркировка пыли Символы в соответствии с EN 61241, 2007 или 2009 Тип взрывозащиты Старая маркировка Новая маркировка Зона Защита на уровне корпуса t. DA 20, t. DB 20 ta 20, 21, 22 t. DA 21, t. DB 21 tb 21, 22 t. DA 22, t. DB 22 tc 22 ia. D 20 ia 20, 21, 22 ia. D 21 ib 21, 22 ia. D 22 ic 22 ma. D 20 ma 20, 21, 22 mb. D 21 mb 21, 22 mc. D 22 mc 22 p. D 21 pb 21, 22 Искробезопасность Капсулирование Герметизация Не представлено pc p. D 22 22 www. rose-pw. de
Маркировка Альтернативная маркировка = = Новая маркировка: Альтернативная маркировка: Ex ia IIC T 4 Ga Ex ia IIC T 4 www. rose-pw. de
Маркировка Общая информация Старая маркировка (без EPL) Новая маркировка Альтернативная маркировка Ex ia IIC T 4 Ga Ex ia IIC T 4 Ex d IIB T 4 Gb Ex db IIB T 4 Ex de IIC T 4 Gb Ex db eb IIC T 4 Ex d[ia] IIC T 6 Ex d [ia. Ga] IIC T 6 Gb Ex db[ia] IIC T 6 Ex t. DA 21 IP 65 T 225°C Ex tb IIC T 225°C Db Ex tb IIIC T 225°C www. rose-pw. de
Маркировка Общая информация Маркировка CE и официальное лицо 0035, здесь TÜV Rheinland Производитель, контактная информация Номер типового сертификата соответствия Типовой номер Маркировка взрывозащиты Газ: II 2 G Ex e d ia IIC T 6 Группа оборудования II, Категория 2 G (зона 1, G = газ), Ex e d ia, смешанная сборка IIC группа взрывозащиты, Gb EPL газовая зона 1 T 6 температурный класс Пыль: II 2 D Ex tb IIIC Db T 85°C Группа оборудования II, Категория 2 D (зона 21, D = газ), tb защита на уровне корпуса зона 21 IIIC, проводящая ток пыль Db EPL пылеопасная зона 21 T 85°C макс. температура поверхности www. rose-pw. de
Маркировка Сертификационные лаборатории в Европе Номер Лаборатория Страна Адрес 0035 TÜV Rheinland DE TÜV Rheinland 0080 INERIS FR L'Institut National de l'environnement industriel et des risques 0081 LCIE FR Laboratoire Central Des Industries Electriques 0102 PTB DE Physikalisch-Technische Bundesanstalt 0163 LOM ES Laboratorio Oficial Jose Maria de Madariaga 0344 KEMA NL KEMA NV 0359 ITS UK ITS Testing and Certification Ltd ITS House 0402 SP SE Swedish National Testing and Research Institute 0408 TÜV-A AT TÜV Österreich 0470 NEMKO NL NEMKO AS 0492 ISSe. P BE Institut Scientifique des Services Publics 0499 SEE LU Service de l'énergie de l'Etat 0518 SIRA GB SIRA Certification Service 0539 DEMKO DK DEMKO A/S 0575 DNV NO Det Norske Veritas 0722 CESI IT Centro Electrotecnico Sperimentale Italiano Giacento www. rose-pw. de
Нормативные требования с стандарты www. rose-pw. de
Нормативные документы Директива 94/9/EC (ATEX 95) Директива в отношении оборудования с систем защиты для использования во взрывоопасных зонах • • С 01. 07. 2003 новая Директива ATEX 95 заменяет все предыдущие документы В Германии применяется посредством Ex. VO (Explosion Regulation) Гарантированное свободная циркуляция товаров в пределах ЕС (маркировка CE) Разработана с учётом интересов производителей (или импортёров) www. rose-pw. de
Нормативные документы Директива 94/9/EC (ATEX 95) Название EN IEC Основные директивы EN 60079 -0 IEC 60079 -0 Огнеупорный корпус (d) EN 60079 -1 IEC 60079 -1 Герметизация (p) EN 60079 -2 IEC 60079 -2 Кварцевое наполнение (q) EN 60079 -5 IEC 60079 -5 Масляное заполнение (o) EN 60079 -6 IEC 60079 -6 Повышенная безопасность (e) EN 60079 -7 IEC 60079 -7 Искробезопасность (i) EN 60079 -11 IEC 60079 -11 Специальные типы защиты (n) EN 60079 -15 IEC 60079 -15 Encapsulation (m) EN 60079 -18 IEC 60079 -18 Не дающие искр системы EN 60079 -25 IEC 60079 -25 Оборудование для зоны 0 EN 60079 -26 IEC 60079 -26 Не дающие искр системы полевых шин EN 60079 -27 IEC 60079 -27 Оптическое излучение EN 60079 -28 IEC 60079 -28 Защита от взрыва пыли EN 61241 -0 Объединение всех стандартов ATEX (EN. . . ) и IEC на международном уровне IEC 612241 -0 www. rose-pw. de
Нормативные документы Директива 99/2/EC (ATEX 137) Директива о минимальных требованиях к безопасности и улучшению здоровья людей для взрывоопасных зон • • • Требования минимальны, могут дополняться законами государства Ориентирован на рабочих и операторов систем, а не производителей оборудования Применение в рамках немецкого законодательства (Требования к безопасности труда) www. rose-pw. de
Спасибо за внимание! www. rose-pw. de
Скачать презентацию Basics of Explosion Protection Versionsübersicht Version history
166cf33af4582978d358557a0bc44c5c.ppt