Учебное пособие: Охрана труда

i - искробезопасная электрическая цепь, которая выполнена так, что электрический разряд или нагрев цепи не могут воспламенить окружающую среду при предписанных условиях испытания;

«е» - защита заключается в том, что в электрооборудовании (или его части), не имеющем нормально искрящих частей, принят ряд мер, дополнительно используемых в электрооборудовании общего назначения, затрудняющих появление опасных нагревов, искр, дуг;

р -- заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением чистым воздухом или инертным газом;

о - масляное заполнение оболочки; все нормально искрящие части погружены в минеральное масло или любой жидкий негорючий диэлектрик, что исключает возможность соприкосновения между ними и взрывоопасными смесями газов, паров, пыли;

q - кварцевое заполнение оболочки;

s - специальный вид взрывозащиты, основанный на принципах, отличных от приведенных выше, но достаточный для обеспечения взрывозащиты; например, токоведу-щие части электрооборудования залиты эпоксидными смолами заключены в оболочку, находящуюся под постоянным избыточным давлением воздуха или инертного газа (без продувки).

В зависимости от области применения взрывозащищен-ное электрооборудование подразделяется на две группы:

рудничное (цифра I), предназначенное для шахт и подземных выработок (в химической промышленности не применяется);

для производственных помещений и наружных установок (цифра II).

При этом в зависимости от величины щелевого (фланцевого) зазора (БЭМЗ) электрооборудование типов d и i подразделяется на подгруппы ПА, ПВ, ПС (см. табл. 4.2).

Для ограничения нагрева внутренних и наружных частей взрывозащищенного электрооборудования установлены его температурные классы, равные нижней температуре самовоспламенения соответствующей группы смесей (табл. 4.9).

Таблица 4.9

Температурные классы взрывозащищенного оборудования

Маркировка взрывозащищенного электрооборудования выполняется в прямоугольнике в виде цельного, не разделенного на части знака.

Например, 2ExdIIAT3, где 2 означает уровень взрывоза-щиты, Ех, указывает, что электрооборудование соответствует ГОСТ, d - вид взрывозащиты, IIA - категория взрывоопасной смеси и ТЗ - температурный класс оборудования.

Оборудование сохраняет взрывозащиту, если находится в среде со взрывоопасной смесью тех категорий и групп, для которых выполнена его взрывозащита, или в среде со взрывоопасной смесью менее опасной категории и группы. Если во взрывоопасной зоне присутствует несколько веществ, то выбор электрооборудования производится по наиболее опасному веществу.

При выборе электрооборудования для взрывоопасных зон необходимо:

установить класс взрывоопасной зоны на основе анализа веществ и материалов, свойств окружающей среды;

определить категорию и группу взрывоопасной смеси;

согласно ПУЭ выбрать требуемое исполнение электрооборудования;

по справочнику найти конкретный тип (марку) электрооборудования.

В соответствии с ПУЭ во взрывоопасных помещениях рекомендуется принимать следующие уровни и степени защиты электрооборудования (табл. 4.10).

Во взрывоопасных зонах электрическое оборудование и приборы могут использоваться лишь при условии, что уровень их взрывозащиты или степень защиты оболочки соответствуют той же степени защиты, что и для электрических машин.

Пусковую аппаратуру (выключатели, магнитные пускатели) в классах зон B-I и В-П необходимо выносить за пределы взрывоопасных помещений и снабжать устройством дистанционного управления. Провода внутри взрывоопасных помещений следует прокладывать в стальных трубах или использовать для этих целей бронированный кабель.

Таблица 4.10

Требования к электрическим машинам, аппаратам и приборам взрывоопасных зон

Таблица 4.11

Требования к электрическим светильникам взрывоопасных зон

Во взрывоопасных зонах светильники могут применяться в том случае, если уровень их взрывозащиты соответствует следующим условиям (табл. 4.11).

Допускается освещать светильниками общего назначения помещения со взрывоопасными зонами любого класса одним из следующих способов:

¦ через неоткрывающиеся окна без фрамуг и форточек, снаружи здания, причем при одинарном остеклении окон светильники должны иметь защитные стекла или стеклянные кожухи;

через специально устроенные в стене ниши с двойным остеклением и естественной их вентиляцией;

через фонари специального типа со светильниками, установленными в потолке с двойным остеклением и естественной их вентиляцией;

с помощью щелевых световодов.

В пожароопасных зонах должны использоваться светильники со следующими степенями защиты:

¦ в зонах классов П-I и П-П - закрытые, с любыми источниками света, степень защиты IP 53, а в зоне класса П-II при наличии местных отсосов и общеобменной вентиляции - IP 23;

¦ в зонах классов П-Па и П-Ш степень защиты светильников с любым источником света должна быть не ниже IP 23.

Электропроводку внутри светильников с лампами накаливания и ДРЛ до места присоединения внешних проводников выполняют термостойкими проводами.

Переносные светильники в пожароопасных зонах любого класса должны иметь степень защиты не менее IP 54, а стеклянный колпак должен быть защищен металлической сеткой. Расстояние от светильников до горючих материалов - не менее 0,5 м.

4.2.7 Количественная оценка взрывоопасное™ технологических объектов

Важнейшей характеристикой энергии взрывов на взрывоопасных технологических объектах является энергетический потенциал (суммарное энерговыделение), который используется в качестве количественного показателя уровня возможных разрушений.

Различают общий энергетический потенциал взрыво-опасности технологического блока, стадии, объекта (Е) и относительный (Q_B).

Общий энергетический потенциал взрывоопасности -это показатель степени и масштабов разрушений взрыва, характеризуется суммой энергий адиабатического расширения парогазовой среды, полного сгорания имеющихся и образующихся из жидкости паров (газов) за счет внутренней и внешней (окружающей среды) энергий при аварийном раскрытии технологической системы (блока).

где Е'₁ - сумма энергий адиабатического расширения и сгорания парогазовой фазы (ПГФ), находящейся непосредственно в оцениваемом блоке, кДж; Е'₂ - энергия сгорания ПГФ, поступившей к разгерметизированному участку от смежных объектов (блоков), кДж; Е₁" - энергия сгорания ПГФ, образующейся за счет энергии перегрева жидкой фазы (ЖФ) рассматриваемого блока и поступившей от смежных объектов за определенное время t, кДж; Е₂" - энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплоты экзотермических реакций, не прекратившихся при аварийной разгерметизации; Е₃"- энергия сгорания ПГФ, образующейся из ЖФ за счет теплопритока от внешних теплоносителей, кДж; E₄" - энергия сгорания ПГФ, образующейся из пролитой на твердую поверхность (пол, поддон, грунт и т. п.) ЖФ за счет теплоотдачи от окружающей среды (от воздуха по зеркалу и твердой поверхности к жидкости), кДж.

Источники воспламенения могут быть постоянные (печи пиролиза, факел, электроаппаратура открытого исполнения и т.п.) или случайные (временные огневые работы, транспортные средства и т.д.), которые могут привести к взрыву парогазового облака при его распространении.

В настоящее время для обеспечения взрывопожаро-безопасности хозяйственных объектов химической промышленности разработаны и действуют «Общие правила взрывобезопасности химических объектов и производств» -ОПВ-96, которые определяют требования к проектированию, эксплуатации и защите персонала от негативного воздействия взрывоопасных производств.

В соответствии с этими правилами для каждого технологического объекта, блока, установки химико-технологической системы (ХТС) должна определяться категория взрывоопасности.

Химико-технологическая система - это совокупность взаимосвязанных технологическими потоками и действующих как одно целое аппаратов, в которых осуществляется определенная последовательность технологических операций (подготовка сырья к реакции, собственно химическое превращение и выделение целевых и побочных продуктов).

Технологический блок представляет собой аппарат или группу аппаратов (с минимальным числом), которые в заданное время могут быть отключены (изолированы) от технологической системы без опасных изменений режима в смежной аппаратуре или системе.

Категории взрывоопасности устанавливаются по двум показателям - относительному энергетическому потенциалу взрывоопасности Q_B и приведенной массе парогазовой среды т, т.е. массе горючего вещества, приведенной к единой энергии сгорания 46 000 кДж/кг, равной удельной теплоте сгорания большинства углеводородов.

Относительный энергетический потенциал взрывоопасности является показателем степени и масштабов разрушений взрыва парогазовой среды в технологическом блоке при условии расхода общего энергетического потенциала технологического блока непосредственно на формирование ударной волны.

По значениям общих энергетических потенциалов взрывоопасности Е можно рассчитать относительные Q_B:

а общая масса горючих паров (газов) взрывоопасного парогазового облака т, кг, может быть определена из соотношения

Категории взрывоопасности технологических объектов определяются в зависимости от величин относительного энергетического потенциала и приведенной массы взрывоопасных сред (табл. 4.12).

Таблица 4.12

Характеристика категорий взрывоопасности технологических объектов

Проматомнадзор Республики Беларусь регистрирует взрывопожароопасные производства и объекты, имеющие в своем составе взрывоопасные технологические блоки с Q_B> 9, а также блоки с Q_B>6, если в них обращаются вещества 1-го и 2-го классов опасности или вещества остронаправленного действия 3-го и 4-го классов опасности, а также осуществляет специальный государственный надзор за ними.

Для оценки разрушительности взрывов, вызванных различными взрывчатыми веществами и средами, широко используется метод адекватности. По этому методу степень разрушения объектов характеризуется тротило-вым эквивалентом, т.е. количеством тротила, необходимого для получения данного уровня разрушений.

При взрывах конденсированных взрывчатых веществ на образование воздушной ударной волны расходуется практически вся энергия взрыва (>90%).

Максимально возможный КПД взрыва парового облака (т.е. отношение энергии воздушной ударной волны к общему энергетическому потенциалу воздушной смеси) составляет около 40%. Остальная часть энергии взрыва расходуется на нагревание продуктов реакции и воздуха в ударной волне.

Разрушающую способность взрывов характеризуют избыточным давлением, воздействующим на объект. В соответствии с этим различают шесть категорий повреждений (табл. 4.13).

По значениям Е или производным значениям Q_B и т можно определить условный радиус полного разрушения объекта.

Расчет является ориентировочным и может применяться при выборе основных направлений организационно-технических мероприятий по защите персонала от травмирования, а также зданий и сооружений от разрушения при взрывах парогазовых сред и конденсированных взрывчатых веществ (ВВ).

Тротиловый эквивалент взрыва парогазовой среды W_T определяемый по условиям адекватности характера и

Таблица 4.13

Характеристика разрушений зданий при воздействии ударной волны