Разработанные принципы взрывобезопасности используются всеми странами мира, практически без изменений. Электротехнической комиссией, действующей на международном уровне, раздаются рекомендации специализированным центрам, которые расположились в США и Европе. Специалистами МЭК консультируются производители и пользователи, относительно правильности использования взрывобезопасного оборудования, а также методов определения параметров взрывобезопасности для каждого типа устройств.

Конечно же, в каждой стране стандарты имеют разные названия, но при этом классификационные критерии остаются неизменными, или характеризуются незначительными отклонениями. Благодаря этому, несмотря на то, в какой стране устройство взрывобезопасного типа было произведено, прошло поверку, на соответствие стандартам и нормативным показателям, а соответственно и получило сертификат, оно может реализовываться в любой стране мира. При необходимости, аппарат или инструмент, на основании уже имеющегося сертификата, может получить сертификат конкретной страны, на рынке которой осуществляется его реализация.

В каждой стране созданы различные нормы взрывобезопасности инструмента, в частности:

  • Россия – ГОСТ (12.020; 12.2.020; 22782.1 - 22782.6).
  • Европа – ATEX.
  • США - ANSI/UL-913.

Разработка стандартов осуществляется специально созданными институтами, которые разрабатывают проектную документацию. Помимо этого, они создают критерии соответствия устройств параметрам взрывоопасности. Производители взрывозащищенного оборудования обязаны проводить проверку продукции по критериям приведенных стандартов.

Как классифицируются взрывоопасные зоны

Взрывозащищенное оборудование обладает рядом физических и химических свойств, которые позволяют эксплуатировать его в условиях зон с повышенным уровнем возникновения взрывов. Определение класса взрывоопасных зон происходит путем проверок специалистов, работающих в эксплуатирующих и проектных организациях. На основе итоговых выводов происходит подбор соответствующего инструментария.

На территории РФ выделяют ряд взрывоопасных зон, которые охарактеризованы в нормативной документации:

  • класс В-1 – характерен помещениям с нормальной средой, но при этом в них могут образовываться пары ЛЖБ, в количествах достаточных для взрыва при контакте с воздухом.
  • класс В-1а – определяет рабочее помещение с нормальной средой, в которой при выделении паров ЛЖБ, или сборе прочих концентраций веществ, минимальный риск возникновения взрыва. Такое положение может быть оправданным, когда отсутствует вероятность аварии, и минимизирован риск неисправностей.
  • класс В-1б – схож по определению с предыдущим классом, отличие состоит в случае с аварией. При возникновении аварийной ситуации, горючие газы обладают высоким пределом воспламенения. К числу рабочих помещений относятся лаборатории. Чтобы минимизировать риск взрыва, объект должен быть оснащен всем необходимым сопутствующим оборудованием, включая вытяжные шкафы повышенной мощности, и вытяжные зонтики.
  • класс В-1г – область у установок, которые имеют наружное расположение. К числу зон данного вида можно отнести нефтеловушки открытого типа, емкости с взрывоопасными веществами, расположенные на земле или под ней.
  • класс В-2 – зоны с нормальным режимом работы, где вероятны выделения горючей пыли и волокон. Находясь во взвешенном состоянии, при контакте, они могут провоцировать взрыв.
  • класс В-2а – характерен для помещений с нормальным режимом работы, в которых риски возникновения опасных ситуаций сведены к минимуму. Образование взрыва возможно только при аварийном положении, поломке и деформации.

Нормативная документация также содержит информацию относительно геометрических размеров каждой классифицируемой зоны. Подбирать взрывозащищенное оборудование стоит только после проверки соответствия его параметров характеристикам установленной зоны.

Взрывозащищенность электрического профессионального оборудования также подлежит классификации. В российских нормативах предусмотрено три основных класса:

  • класс 2 – подразумеваются устройства, которые при правильной эксплуатации, и соблюдении нормального режима работы, не провоцируют возникновение опасной ситуации;
  • класс 1 – оборудование, способное демонстрировать одинаковые показатели взрывоопасности в нормальной среде, и при образовании повреждений, если они только не связаны со средствами защиты.
  • класс 0 – специально спроектированный и произведенный инструмент, в разработке которого технологи учли все современные меры и средства защиты.

В маркировке продукции, которая реализуется на российском рынке, показатель взрывозащищенности можно увидеть перед значением европейского образца.

Как обеспечить защиту от взрыва

Обеспечить взрывоопасность оборудования можно двумя способами:

  • Предотвращение контакта между деталями оборудования, вследствие которого может образоваться искра, или выделиться достаточное количество тепла.
  • Локализация силы взрыва внутри устройства, таким образом, чтобы волна не была перемещена наружу.

Чтобы достичь вышеперечисленного, разработчики стандартов и эксперты, со стороны производителей, предусмотрели возможность реализации нескольких методов:

  • подавление, или удержание силы взрыва внутри оболочки – благодаря этому сводится к минимуму взрывная сила, предотвращается ее проникновение наружу;
  • обеспечение герметизации – в полость оболочки помещается вещество, предназначенное для образования давления необходимого уровня. Таким веществом может послужить компаундом, лак, сжатый воздух, помещаемый путем продувания.
  • заполнение оболочки кварцевым песком, после чего может быть выполнено погружение устройства в масло, предназначенное для трансформаторной обмотки;
  • формирование электроцепи с искробезопасными характеристиками. За счет этого, удается уменьшить количество выделяемой тепловой энергии.

Для более детального изучения вопроса, стоит обратить внимание на следующие обозначения, разработанные европейскими специалистами. Они определяют тип защиты:

  • d – оболочка, устойчивая перед воздействием взрывной волны;
  • e – обозначение повышенной безопасности;
  • ia – электроцепь с искробезопасными параметрами эксплуатации (класс 1);
  • ib - электроцепь с искробезопасными параметрами эксплуатации (класс 2);
  • h – герметизация и изоляционные свойства;
  • m – герметичность;
  • о – искрообразование отсутствует;
  • p – методика повышенного давления;
  • q – предполагает помещение порошка в оболочку;
  • s – применение специальной защиты.

Табл. 1 – классификация взрывозащиты, действующая на территории РФ

Категория взрывоопасности смеси 

Требуемый уровень взрывозащиты

I (рудничный метан)

II (все газы)

Иа

ia

Особо взрывобезопасный

Иb

ib

Взрывобезопасный

Иc

ib

Повышенная надежность против взрыва

Категории определения взрывоопасности смеси

Смесь классифицируют по двум категориям взрывоопасности:

  • Первая – определяет требования и условия применения профессионального инструментария, используемого в условиях шахт и рудников. На этих объектах существует повышенный уровень образования метана, который может оказать влияние на взрыв.
  • Вторая – определяет требования и условия применения оборудования, предназначенного для мест с повышенным уровнем образования и скопления взрывоопасных газов и веществ. Данная категория подлежит разделению еще на три типа – А, В, С. При этом каждый последующий тип, включает в себя характеристики предыдущего.

Детализация категорий взрывоопасности основывается на данных по температурному самовоспламенению опасных веществ и газов. В рамках ГОСТа, действующего на сегодняшний день, предусмотрены следующие характеристики температуры:

Группа смеси

Температура самовоспламенения, °С

Т1

Более 450

Т2

От 300 до 450

Т3

От 200 до 300

T4

 От 135 до 200

T5

 От 100 до 135

T6

 От 85 до 100

Каждому из этих групп свойственны характеристики различных опасных веществ, а также приведен их перечень.

Дополнительная информация

Подкатегории второй группы, А, В, С, определяют по таким значениям:

  • безопасный максимальный экспериментальный зазор;
  • значение минимального тока воспламенения.

Категория взрывоопасной смеси

БЭМЗ (мм)

МТВ

 I (рудничный метан)

 более 1,0

 1,0

 IIA

 0,9 и более

0,8 

 IIB

 от 0,5 до 0,9

 от 0,4 до 0,8

 IIC

 0,5 и менее

 менее 0,45

Классы температурного режима

Температурный класс подразумевает значение, полученное в ходе исследования максимального значения температуры, до которой может быть нагрета поверхность оборудования перед образованием взрывной реакции. Определение ведется по шкале Цельсия.

Определение класса зависит от наименьшей температуры диапазона:

  • Т4 – температура поверхности оборудования не выше 135;
  • Т5 – значение не выше 100;
  • Т6 – уровень на границе 84 градусов.

В европейских странах, до 2003 года, руководствовались маркировкой стандарта “CENELEC”:

 

1

Ex

d

IIВ

T4

ГОСТ

 Знак уровня
взрывозащиты

 Знак
соответствия
стандартам

 Знак вида
взрывозащиты

 Знак подгруппы
(категория
смеси)

 Знак температурного
класса (группа смеси)

Как определить взрывозащищенность по американским стандартам

На сегодняшний день, на территории США действует единый стандарт Factory Mutual. Он мало чем отличается в определениях с европейскими и российскими аналогами. Некоторыми отличиями являются – форма записи и наличие условий эксплуатации устройств и инструментов, относящихся к группе взрывобезопасных.

Условия к устройствам выглядят следующим образом:

  • Class – определение класса взрывоопасности среды, в которой будут проводиться работы;
  • Division – условия непосредственной эксплуатации;
  • Group – классификация групп смесей согласно температурного режима самовоспламенения.

Class подразделяется на три основные группы:

  • опасная смесь пара и газа;
  • наличие горючей пыли;
  • наличие горючих волокон.

Division обладает двумя группами условий:

  • появление взрывоопасной смеси в нормальном режиме работы не исключено. Для работы может использоваться любое оборудования, с любыми техническими параметрами, физическими и химическими особенностями;
  • образование смеси возможно в случае с аварией и повреждением. Работая в такой среде, стоит побеспокоиться о наличии инструмента, сопоставимого с классом Non-Incendive.

Разделение взрывоопасных смесей и прочих опасных веществ по группам:

  • А – ацетилен;
  • В – наличие водорода, бутадиена, окиси этилена, акролеина;
  • С – смесь основана на циклопропане, этилене и этиловом эфире;
  • D – спиртосодержащие смеси, а также аммиачные, бензольные, бутановые, бензиновые, гексановые, и т.д.;
  • Е – содержат частицы горючей металлической пыли;
  • F – в составе горючая пыль саж, кокса, древесного угля;
  • G – в составе находятся образования горючей пыли, с сопротивлением 100 000 ом-см.

Европейская сертификация взрывозащищенности

Если до средины лета 2003 года определение стандартов производилось согласно классификации CENELEC, на сегодняшний момент, эксперты и производители осуществляют свою деятельность согласно новому регламенту. Им стал ATmospheres Explosibles, который в дословном переводе определяется, как «взрывоопасная смесь газа». Именно этим документом и положением пользуются все страны ЕвроСоюза и Европы, в целом.

Под требования АТЕХ подпадает механическое, электрическое профессиональное оборудование, а также средства защиты, которые планируется применять в зонах с повышенным уровнем взрывоопасности. Данный тип стандарта характеризуется более строгими условиями и требованиями, особенности в части IS устройств.

Выглядят ужесточения следующим образом:

  • ограничиваются емкостные параметры схем;
  • регламентируется использование других классов защиты;
  • происходит ужесточение позиций в электростатике;
  • ограничения по отношению эксплуатации защитного чехла из кожи.

Отличительные особенности АТЕХ и стандартов РФ

Несмотря на мировое единство во взглядах относительно взрывобезопасности, все же каждой стране, или территориальному сообществу свойственны некоторые уникальные особенности. Именно в этом можно заметить отличия европейского стандарта от российского аналога.

Согласно определению первой категории взрывоопасности смеси и газов, отличий в документах нет никаких. Они присутствуют в трактовке второй категории, и ее подвидов, в части относящихся к классам веществ.