УрИ ГПС МЧС России Факультет платных образовательных услуг

УрИ ГПС МЧС России Факультет платных образовательных услуг Дисциплина: Пожарная безопасность электроустановок Тема 1/2: Основы пожарной безопасности применения электроустановок Екатеринбург 2011

Учебные вопросы: 1. Классификация помещений, пожароопасных и взрывоопасных зон по ПУЭ. 2. Классификация взрывоопасных смесей горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) с воздухом по категориям и группам. 3. Электрооборудование общего назначения и взрывозащитное. 4. Степени защиты оболочки электрооборудования от проникновения твердых частиц и воды.

Учебный вопрос 1. Классификация помещений, пожароопасных и взрывоопасных зон по ПУЭ. Правила устройства электроустановок (ПУЭ раздел 7) предусматривают классификацию производственных помещений и наружных установок по взрывоопасным и пожароопасным зонам. Класс взрывоопасных и пожароопасных зон определяют технологи совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации, исходя из характеристики взрывоопасности и пожароопасности окружающей среды. К взрывоопасной зоне относится помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси. ПУЭ устанавливает: если объем взрывоопасной смеси составляет более 5 % свободного объема помещения, то все помещение относится к соответствующему классу взрывоопасности. Если объем взрывоопасной смеси равен или менее 5 % свободного объема помещения, то взрывоопасной считается зона в помещении в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, у которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ. Помещения за пределами взрывоопасной зоны считают невзрывоопасными, если нет других факторов, создающих в нем взрывоопасность.

Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), по содержанию горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей предусмотрено три класса взрывоопасных зон помещений (В-I, В-Iа, В-Iб); для наружных установок – один класс (В-Iг) – с выделением из него более опасной группы устройств с открытым сливом и наливом легковоспламеняющихся жидкостей; по содержанию взрывоопасных пылей – два класса (В-II и В-IIа). Наиболее опасными являются зоны классов В-I и В-II. Зоны класса В-I – зоны, расположенные в помещении, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и обладающие такими свойствами, что могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранение или переливание ЛВЖ, находящихся в открытых сосудах и т.п. Зоны класса В-Iа – зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих паров или газов или паров ЛВЖ с воздухом или другими окислителями не образуются, а возможны лишь в результате аварий или неисправностей. Зоны класса В-Iб – те же зоны, что и в классе В-Iа, но отличающиеся одной из следующих особенностей:

горючие газы обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15 % и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005 (например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок); помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения. Это положение не распространяется на электромашинные помещения с турбогенераторами с водородным охлаждением при условии обеспечения электромашинного помещения вытяжной вентиляцией с естественным побуждением; эти электромашинные помещения имеют нормальную среду. К классу В-Iб относятся также зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения и в которых работа с горючими газами и ЛВЖ проводится без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами и ЛВЖ проводится в вытяжных шкафах, или под вытяжными зонтами.

Зоны класса В-Iг – пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных компрессорных установок); наземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеры); эстакад для слива и налива ЛВЖ; открытых нефтеловушек, прудов отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т.д. К зонам класса В-Iг относятся также: пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами классов В-I, В-Iа и В-II (исключение составляют проемы окон с заполнением стеклоблоками); пространства у наружных ограждающих конструкций, если на них расположены устройства для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции 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.

Зоны класса В-II. Зоны расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов). Зоны класса В-IIа. Зоны, расположенные в помещениях, в которых опасные состояния, свойственные зонам класса В-II не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей. Пространства внутри и вне помещений, в пределах которых постоянно или периодически находятся горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях, относят к пожароопасной зоне. ПУЭ подразделяет пожароопасные зоны на следующие классы. Зоны класса П-I – зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С. Зоны класса П-II – зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м3 к объему воздуха.

Зоны класса П-IIа – зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества. Зоны класса П-III расположенные вне помещения зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С или твердые горючие вещества. Во взрывоопасных зонах помещений разрешается устанавливать только взрывозащищенное электрооборудование. Учебный вопрос 2. Классификация взрывоопасных смесей горючих газов и паров (ЛВЖ) с воздухом по категориям и группам. Группа взрывозащищенного оборудования определяется областью его внедрения; I - рудничное, предназначенное для шахт и рудников; II - для внутренней и наружной установки (не считая рудничного). II - группа делится на подгруппы IIА, IIВ и IIС, которые соответствуют категории взрывоопасных смесей. При разработке взрывозащищенного электрооборудования огромную роль играется безопасный экспериментальный наибольший зазор (БЭМЗ) меж фланцами, через который взрыв не передается в окружающую среду при хоть какой концентрации смеси в воздухе. Взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом в зависимости от допустимого размера БЭМЗ разделяются на пять категорий, соответствующих подгруппам II группы электрооборудования.

Категории взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом Табл. 1 Температурные классы электрооборудования II группы зависят от предельной температуры поверхностей взрывозащищенного электрооборудования, безопасной в отношении воспламенения окружающей взрывоопасной среды.

Группы взрывоопасной смеси газов и паров с воздухом, соответствующие температурным классам электрооборудования II группы, зависят от температуры самовоспламенения этих смесей (табл. 2). Группы взрывоопасных смесей паров и газов с воздухом Табл. 2

Распределение взрывоопасных смесей по категориям и группам

Учебный вопрос 3. Электрооборудование общего назначения и взрывозащитное. (ПУЭ раздел 5) В зависимости от степени защиты (исполнения корпуса, оболочки) электрооборудование подразделяют на два типа: общего назначения и взрывозащищенное. Электрооборудование общего назначения—это электрооборудование, выполненное без учета специфических требований, характерных для определенной отрасли народного хозяйства или для определенного назначения. Его также называют общепромышленным. На корпусе электродвигателей, приборов, аппаратов общего назначения или табличке с паспортными данными наносят условные обозначения, соответствующие ГОСТ 14254—80 и ГОСТ 14255—69 с изм. Например, IPOP. IP24. IР43 и др. Цифры, стоящие после букв IP обозначают: первая цифра— степень защиты персонала от соприкосновения с токоведущими частями и попадания внутрь оболочки твердых посторонних тел; вторая цифра — степень защиты от попадания внутрь оболочки воды. Степень защиты от попадания внутрь оболочки твердых посторонних тел (ГОСТ 14254—80) приведена в табл. 1.

Степень защиты электрооборудования от попадания внутрь оболочки твердых посторонних тел Табл. 1 (16)

Степень защиты электрооборудования от попаданий внутрь оболочки воды Табл. 2 (17)

Электрооборудование, выпущенное до выхода в свет ГОСТ 14254—80 и ГОСТ 14255—69 с изм. не имеет вышеизложенной маркировки. Сравнительная характеристика конструктивного исполнения электрооборудования по ПУЭ и ГОСТ 14254—80, ГОСТ 14255—69 с изм. приведена в табл. 3 (18). Сравнительная характеристика конструктивного исполнения электрооборудования Табл. 3 Ранее изготовленное и находящееся в эксплуатации взрывозащищенное электрооборудование имеет исполнение и маркировку по ПИВЭ и ПИВРЭ.

Взрывозащищенным электрооборудованием называется электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей взрывоопас­ной среды. Взрывозащищенное электрооборудование подразделяют по уровням и видам взрывозащиты, группам и температурным классам. Правилами установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования, характеризующие степень надежности электрооборудования: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» — взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в признанном нормальном режиме работы. Знак уровня —2. «Взрывобезопасное электрооборудование»—взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждения средств взрывозащиты. Знак уровня —1. «Особовзрывобезопасное электрооборудование»—взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты. Знак уровня - 0. Способы обозначения уровней взрывозащиты по ПУЭ (ГОСТ 12.2.020—76 с изм.) и ПИВРЭ приведены в табл. 19.

Способы обозначения уровней взрывозащиты Примечание. В соответствии с ПИВЭ взрывозащищенное электрооборудование на уровни взрывозащиты не подразделялось.

Учебный вопрос 4. Степени защиты оболочки электрооборудования от проникновения твердых частиц и воды. IP это сокращение от Ingress Protection Rating. В переводе это означает классификация по степени защиты оболочки от проникновения. Под проникновением понимается проникновение и твердых предметов и воды. Степень защиты можно понимать как способ защиты от доступа к защищаемым механическим и токоведущим частям оборудования. Каждый способ защиты проверяется специальными лабораторными испытаниями. После букв IP идут две цифры. Первая цифра означает степень защиты от твердых частиц, а вторая степень защиты от воды. Диапазон значений по первой цифре колеблется от 0 до 6. Диапазон значений по второй цифре колеблется от 0 до 8. Прибор может быть совсем не защищен или слабо защищен IP01 IP10 или защищен максимально IP68. Внутри этого диапазона лежат все степени защиты.

Рассмотрим первую цифру и защиту от твердых предметов. Цифра 1 означает, что до опасных частей нельзя добраться тыльной стороной руки и внутрь не смогут попасть предметы диаметром более 50 мм. Цифра 2 означает, что до опасных частей нельзя добраться тыльной стороной руки и внутрь не смогут попасть предметы диаметром более 12,5 мм. Цифра 3 означает, что до опасных частей нельзя добраться инструментом и внутрь не смогут попасть предметы диаметром более 2,5 мм. Цифра 4 означает, что до опасных частей нельзя добраться проволокой и внутрь не смогут попасть предметы диаметром более 1 мм. Цифра 5 означает, что до опасных частей нельзя добраться проволокой, и в оболочке обеспечена частичная защита от пыли (пыль может проникать внутрь, но не мешает работе устройства). Цифра 6 означает, что до опасных частей нельзя добраться проволокой, и в оболочке обеспечена полная защита от пыли.

Рассмотрим вторую цифру и степень защиты от воды. Цифра 1 означает, что оболочка защищена от падающих вертикально капель воды. Цифра 2 означает, что оболочка защищена от падающих вертикально капель воды при отклонении до 15 градусов. Цифра 3 означает, что оболочка защищена от дождя. Цифра 4 означает, что оболочка защищена от сплошного обрызгивания. Цифра 5 означает, что оболочка защищена от водяных струй. Цифра 6 означает, что оболочка защищена от сильных водяных струй. Цифра 7 означает, что оболочка защищена при временном погружении в воду. Цифра 8 означает, что оболочка защищена при длительном погружении в воду.

Во многих случаях защита от попадания воды автоматом обеспечивает защиту от проникновения твердых частиц. Иногда после двух цифр в маркировке указана еще и буква. Если указана защита только от воды, а первая цифра пропущена, то в конце могут стоять буквы A,B,C,D, которые означают защиту от тыльной стороны руки, пальца, инструмента, проволоки соответственно. Буква Н означает высоковольтное оборудование. Буква М означает, что устройство движется. Буква S означает, что устройство не движется. Буква W означает защиту от погодных условий. Существует специальный стандарт IP69K. Этот стандарт предназначен для техники предназначенной для высокотемпературной мойки и мойки под большим давлением. Степень защиты электрооборудования является ключевым параметром безопасности