Электрооборудование для пожаро- и взрывоопасных зон

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ

ГОССУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ШУЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

КАФЕДРА ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

 

Контрольная работа

 

по дисциплине

«Пожарная безопасность»

 

На тему:

 

«Электрооборудование для взрыво- и пожароопасных зон»

 

 

 

 

 

                            Выполнила

                                                        студентка 2 курса 1 группы

                                                            технологического факультета

                           Пухова Я.С.

 

                      Принял

                                                     к.п.н., доцент Гинко В.И.

 

 

 

 

                                             

 

 

 

 

Шуя 2012

Содержание

 

 

 

 

 

 

Введение……………………………………………………………………..……….3

 

I. Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон производственных помещений по ПУЭ

 

I(1).Классификация взрывоопасных зон…………………………………………………….....................…5

 

I(2). Классификация пожароопасных зон ……………………………………...…………….7

 

II. Электрооборудование для взрыво- и пожароопасных зон

 

II(1). Требования к электрооборудованию пожароопасных помещений (зон)……………………………………………………………………..……9

     

II(2). Электрооборудование пожароопасных помещений (зон).

………………………………………………………………….…………9

 

II(3). Виды взрывозащищенного электрооборудования………………….11

 

II(4). Требования к электрооборудованию взрывоопасных установок (зон)…13

 

Заключение…………………………………………………………………………..19

 

Список литературы………………………………………………………………….20

 

 

 

 

Введение

Автоматизированные системы  управления технологическими процессами (АСУ ТП) предприятий горнодобывающей, химической, нефтехимической, газовой и другой промышленности, применяющих в технологических процессах или производящих взрывоопасные и токсичные вещества, работают на объектах, где определенные участки производства характеризуются либо постоянным наличием взрывоопасной и пожароопасной среды, либо существует потенциальная опасность появления такой среды в случае аварий или отклонений от нормального течения технологического процесса. Вот почему выбор высоконадежных и экономичных технических оборудований, обеспечивающих защиту предприятия от возможных возгораний и взрывов, является одной из первоочередных задач.

Последствия таких техногенных  катастроф могут привести как  к человеческим жертвам, так и  к необратимому ущербу для окружающей среды. Ничто не говорит о важности этих проблем более красноречиво, чем следующая выдержка из газеты КоммерсантЪ-Daily от 24 апреля 1998 г.: «Причиной взрыва на донецкой шахте имени Скочинского, где 4 апреля 1998 года погибли 63 человека, было замыкание в коробке электродвигателя угольного конвейера. Сначала от искр воспламенился метан, а затем взорвалась угольная пыль.» Необходимо учитывать, что датчики, электротехническое и электронное оборудование, а также линии связи между ними, кроме всего прочего, находятся в неблагоприятных условиях промышленного предприятия. Из-за существенной протяженности линий связи (обычно она составляет несколько сотен метров) вероятность их повреждения в результате отказа или аварии того или иного технологического агрегата достаточно высока. Поэтому при проектировании необходимо принимать меры, направленные на обеспечение защиты элементов системы от возможных аварийных ситуаций.

Цель работы: Определить, на какие классы делятся взрыво- и пожароопасные зоны, и какие требования предъявляются к электрооборудованию, в зависимости от класса этих зон.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон производственных помещений по ПУЭ.

I(1). Классификация взрывоопасных зон.

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) предусматривают классификацию производственных помещений и наружных установок по взрывоопасным и пожароопасным зонам. 
При этом 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. 
Согласно Правилам 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:  
1) 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); 
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. 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 га-зами (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 по-мещений со взрывоопасными зонами любого класса или если они находятся в пределах наружной взрывоопасной зоны; пространства у предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и техноло-гических 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.

I(2). Классификация пожароопасных зон

Пожароопасная зона –  пространство в помещении или  за его пределами, в котором постоянно или периодически находятся (сохраняются, используются или выделяются во время технологического процесса) горючие вещества как при нормальном технологическом процессе, так и при его нарушении в таком количестве, что требуются специальные меры в конструкции электрооборудования при его монтаже и эксплуатации.

Класс пожароопасных  зон согласно классификации и  их границы определяются технологами  совместно с электриками проектной  или эксплуатирующей организации. Класс пожароопасных зон характерных производств должен отображаться в нормах технологического проектирования или в отраслевых перечнях производств по пожаровзрывоопасности.

1. Пожароопасная зона класса П-І – пространство в помещении, в котором находится горючая жидкость, имеющая температуру воспламенения более +61°С.
2. Пожароопасная зона класса П-ІІ – пространство в помещении, в котором могут накапливаться и выделяться горючая пыль или волокна.
3. Пожароопасная зона класса П-ІІа – пространство в помещении, в котором находятся твердые горючие вещества и материалы.
4. Пожароопасная зона класса П-ІІІ – пространство вне помещения, в котором находится горючая жидкость с температурой воспламенения более +61 (знак цельсия) 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 или технологические аппараты имеют поверхности, нагретые до температуры самовоспламенения горючих паров, пыли или волокон, не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным зонам.

Класс среды за границами  указанной 5-метровой зоны следует определять в зависимости от технологических  процессов, применяемых в этой среде.

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

II. Электрооборудование для взрыво- и пожароопасных зон

 

II(1). Требования к электрооборудованию пожароопасных помещений (зон)

Электрооборудование должно обеспечивать достаточную безопасность в отношении пожара или взрыва вследствие какой-либо неисправности.

Классификация видов  исполнения электрооборудования (электротехнические устройства):

1. Общего назначения;
2. Специальное (тропического исполнения, холодостойкое, влагостойкое, химически стойкое);
3. Открытое (не защищенное от прикосновения к движущимся и токоведущим частям);
4. Защищенное (от случайного прикосновения к его движущимся и токоведущим частям от случайного попадания внутрь посторонних предметов и пыли);
5. Водозащищенное;
6. Брызгозащищенное;
7. Каплезащищенное;
8. Пылезащищенное;
9. Закрытое (защищенное электрооборудование, выполненное так, что возможность сообщения между его внутренним пространством и окружающей средой может иметь место только из-за неплотности соединений между частями электрооборудования или через отдельные небольшие отверстия);
10. Герметичное (защищенное, выполненное так, что исключена возможность сообщения между его внутренним пространством и окружающей средой);
11. Взрывозащищенное (электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры с целью устранения или затруднения возможности воспламенения окружающей взрывоопасной среды).

II(2). Электрооборудование пожароопасных помещений (зон).

Согласно ПУЭ в пожароопасных  помещениях классов П-I и П-II применяют машины закрытого исполнения. В помещениях класса П-IIа допускается установка электрических машин защищенного исполнения, а в наружных установках  (класс П-III) – закрытого исполнения. Аппаратура управления электродвигателями для всех классов пожароопасных помещений рекомендуется в пылезащищенном исполнении.

Крановые электродвигатели в пожароопасных помещениях должны быть закрытого исполнения, а аппаратура управления – защищенного. В этих помещениях не допускаются открытые троллейные провода со скользящим токосъемником (из-за искрения), а требуется применение шлангового провода (кабеля).

Светильники в помещениях класса П-I должны быть закрытого или пылезащищенного исполнения; в помещениях класса П-II и П-IIа допускаются защищенные светильники открытого исполнения. Для наружных установок класса П-III используют светильники закрытого или влагозащищенного исполнения.

В пожароопасных помещениях всех классов следует применять только защищенные электропроводки. Допускается открытая прокладка изолированных проводов на изоляторах, но при  условии их удаления от мест скопления горючих материалов и невозможности механического повреждения (например, на недоступной высоте). В пожароопасных помещениях допускается применение алюминиевых проводов только при условии надежного их соединения сваркой, пайкой или опрессовкой. Соединительные и ответвительные коробки должны быть пылезащищенного  исполнения.

Сооружение распределительных устройств напряжением выше 1000В в пожароопасных помещениях не рекомендуется, но при необходимости допускается при условии применения щитов и шкафов в закрытом исполнении.

Проектирование и монтаж электрооборудования напряжением  до 1000В пожароопасных установок следует вести в соответствии с инструкциями, согласованными с Государственным комитетом по надзору за охраной труда в промышленности и горном хозяйстве.

II(3). Виды взрывозащищенного электрооборудования.

Согласно ГОСТ 18311-80 взрывозащищенным является электрооборудование (электротехническое устройство), в котором предусмотрены конструктивные меры с целью устранения или затруднения возможности воспламенения окружающей взрывоопасной среды.

Согласно ГОСТ взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной электроустановок может иметь следующие виды взрывозащиты:

- взрывонепроницаемая  оболочка;

- заполнение и продувка  оболочки под избыточным давлением;

- защита вида «е»  (в электрооборудовании или его  части, не имеющем нормально  искрящих частей, принят ряд мер дополнительно к используемому в электрооборудовании общего назначения, затрудняющих появление опасных нагревов, электрических искр);

- масляное заполнение  оболочки;

- кварцевое заполнение  оболочки;

- специальный вид взрывозащиты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Виды взрывозащиты электрооборудования

 

К группе I относятся рудничное взрывозащищенное электрооборудование.

Электрооборудование группы II, имеющее взрывонепроницаемую оболочку, подразделяется на подгруппы II А, II В и II С, соответственно устанавливаются температурные классы Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6 – в зависимости от значения предельной температуры.

Маркировка взрывозащиты электрооборудований группы II содержит следующие условные знаки:

1. знак уровня взрывозащиты – цифра 2 для электрооборудования повышенной надежности, цифра 1 для взрывобезопасного оборудования, цифра 0 для особо взрывобезопасного электрооборудования;
2. знак Ех, указывающий, что электрооборудование соответствует стандартам на виды взрывозащиты;
3. знак вида взрывозащиты:

d – взрывонепроницаемая оболочка; 

i – искробезопасная электрическая цепь;