Вибухонебезпечність приміщення визначається станом виробничого простору, в якому допускається виникнення пожежі. Залежно від швидкості горіння, ступеня небезпеки руйнування, впливу на людину шкідливих факторів, об'єкти діляться на вибухонебезпечні зони. Класифікація бере до уваги обсяг і поширення небезпечного середовища, роботу обладнання в аварійному і стандартному режимі, схильність пилової хмари переходити у зважений стан, показник концентрації речовини для спалаху і температуру горіння.

Основні показники для визначення ступеня небезпеки

Вибухонебезпечне середовище характеризується виходячи з параметрів:

  • межі температури, достатньої для займання;
  • швидкості поширення вогню при горінні;
  • мінімальної концентрації кисню, що призводить до спалаху;
  • чутливості компонентів до ударів навантажень, тертя.

Сила вибуху визначається в залежності від позицій:

  • виникає ударного тиску на хвильовому фронті;
  • швидкості збільшення вибухового тиску до граничного показника;
  • сили руйнівної дії небезпечного середовища.

В результаті вибуху проявляється дія ударної хвилі, поширюється полум'я, пожежа знищує конструкції, комунікації, лінії електропередач. Розліт осколків небезпечний для здоров'я і життя людини, як і шкідливі речовини, що надходять в навколишній простір.

Заходи щодо зменшення вибухонебезпечності

Ініціаторами небезпечної ситуації виступають газові, парові і пилові суміші, які взаємодіють з повітрям і різними окисними речовинами, також окремі вибухові речовини. Клас вибухонебезпечної зони залежить від виду розжарених або предмети, що горять розрядів електрики, тепла від хімічних реакцій і механічних ударів, іскор, ударних хвиль, радіації сонця, випромінювання електромагнітного та іншого порядку.

Технічні організаційні заходи застосовуються для зниження небезпеки пожеж і зменшення числа джерел виникнення вибухів. Всі вони розробляються з урахуванням вивчення властивостей матеріалів і речовин, що беруть участь в процесі горіння і спалаху. Для зменшення впливу вибухонебезпечного середовища в виробничих і технологічних приміщеннях:

  • проводиться регулярний контроль складу повітря і навколишнього середовища;
  • встановлюється герметичне вибухозахищене обладнання;
  • вибухонебезпечні повітряні маси відводяться через вентиляцію;
  • небезпечний склад речовин підтримується поза області можливого спалаху;
  • застосовуються ингибирующие добавки;
  • вибирається електричне обладнання з високим ступенем захисту проти пожежі і загоряння.

Вибухонебезпечні зони. Класифікація

Підрозділ на зони вибухонебезпечності проводиться для пристрою електричних установок відповідно до правил ПУЕ-85:

  • зона B-I характеризується викидом в процесі виробництва технічних газів з горючими властивостями і парів в кількості, достатній для утворення вибухонебезпечних повітряних концентрацій;
  • зона В-I А відрізняється від попередньої тим, що вибухонебезпечні повітряні суміші утворюються не в процесі виробництва, а тільки при несправне працюючому обладнанні або при аваріях;
  • зона B-I Б виділяться в залах, де газоподібні суміші володіють високою концентрацією, великим ступенем займання і різким запахом, до них відносять цеху з аміачними компресорами і абсорбційними холодильниками, з обладнанням, що викидають водень не більше 5% до загального обсягу приміщення і лабораторії;
  • зона В-I Г розташовується безпосередньо в місцях підвищеного скупчення горючих газів, поруч з установками, що містять небезпечні речовини (поверхневими резервуарами, газгольдерами, пристроями наливу легкозаймистих рідин, відстійників нафтових відходів та ін.);
  • в зоні B-II відбувається викид горючих волокон або пилу в кількості, за якої можливе утворення з повітряними масами небезпечні вибухонебезпечні суміші в процесі звичайного виробничого процесу, наприклад при навантажувальних роботах в машинних бункерах;
  • зона В-II А відрізняється від попередньої тим, що аварійні ситуації, пов'язані з виділенням волокон і пилу, виникають тільки в екстрених ситуаціях.

Пожежонебезпечні зони. Класифікація

Підрозділ на зони пожежної небезпеки здійснюється для правильної експлуатації і визначення категорії вибухонебезпечності технологічних блоків, попередження появи вогнищ займання:

  • зона П-I зазначається в цехах, де відбувається робота з горючими рідкими матеріалами, у яких поріг займистості понад 60 ºС;
  • зона П-II характеризується тим, що працює технологічний блок викидає пил і волокна з високою небезпекою займання в кількості 65 г на один кубометр простору;
  • в зонах П-II А в процесі виробництва використовують горючі речовини в твердому стані;
  • зони П-III розташовуються поза простором, в якому застосовуються горючі рідкі та тверді речовини.

Класифікація зон по НБА

Приміщення категорії вибухонебезпечності «А» відрізняється застосуванням і викидом газів і рідин з температурою займання не вище 28 ºС. Ці речовини утворюють вибухають суміші, при цьому тиск хвилі перевищує 5 кПа. До категорії «А» відносять і ті цеху, в яких звертаються агресивні речовини, здатні до вибуху при взаємодії з повітрям, водою або взаємне зіткненні, при цьому сила хвилі становить понад 5 кПа.

Приміщення категорії вибухонебезпечності «Б» характеризується застосуванням і виділенням в процесі виробництва горючих волокон, пилу і займистих рідин з температурою займання вище 28 ºС. Під час вибуху таких речовин тиск хвилі має показник, що перевищує 5 кПа.

Класифікація приміщень відповідно до ГОСТу

Існує ще один порядок поділу зон за ступенем вибухонебезпечності:

  1. Приміщення нульового класу визначаються тим, що в них є постійною концентрація вибухонебезпечної речовини протягом довгого часу. До таких зон відносять простір всередині корпусу обладнання, машин і механізмів.
  2. До першого класу відносять приміщення, в яких показники вибухонебезпечності знаходяться на критичному рівні при нормальній роботі цеху та звичайному виробничому процесі.
  3. До другого класу прирівнюються приміщення, в яких небезпечні умови відсутні, а якщо і з'являються, то тільки в результаті аварійних ситуацій, ці ситуації не враховуються при розрахунку та встановлення обладнання.
  4. Зони, що відносяться до 20 класу, характеризуються постійним пиловим присутністю в атмосфері в кількості, що приводить до вибуху, або оболонкою концентрованих волокон, легко займистою при нагоді, такі області знаходяться всередині обладнання.
  5. У зонах 21 класу відбуваються вибухи від концентрованого скупчення пилу, газів або рідин, ці області розташовуються в безпосередній близькості від місць виділення небезпечних речовин.
  6. Клас вибухонебезпечної зони 22 говорить про поодинокі випадки пилових хмар і зберігають концентрацію короткий проміжок часу при нормальній роботі виробничого обладнання. Якщо при цьому такі скупчення усуваються, то приміщення переводиться в 20 клас. До 22 класу відносять і ті зони, в яких пил осідає і накопичується товстим шаром, наприклад навколо верстатів або подрібнюючих механізмів.

Вибір і установка обладнання

Якщо рухомі частини обладнання при роботі викидають іскри, то такі верстати і установки виносять за межі вибухонебезпечної зони. Це робиться в разі відсутності ускладнень в віддалену роботу і збільшення витрат на винос агрегату. Верстати, розташовані в межах вибухонебезпечної зони, встановлюють з урахуванням вимог безпеки та захищають певними заходами.

Якщо в зоні встановлюються переносні електричні прилади для роботи, то спочатку проводиться розрахунок вибухонебезпечності приміщення, потім визначається потреба в необхідній кількості (наприклад, світильників), тільки потім дозволяється їх експлуатація.

Устаткування, що застосовується для роботи у вологих і хімічно агресивних середовищах, захищається від води, активного впливу руйнівних речовин і пилу. Установки і агрегати, що працюють в умовах відкритого простору, захищаються від впливу зовнішніх атмосферних явищ. Електричні апарати, які встановлюються на механізмах, де не відбувається частих реверсів і пускових моментів, захищаються від перевантажень застосуванням реле, що спрацьовує в певний проміжок часу.

За такими правилами робиться маркування на будь-який електричне обладнання. Машини та електричні апарати, що працюють в середовищі горючих сумішей категорії ПС, захищаються вибухонепроникної оболонкою і встановлюють в такому положенні, щоб зазори фланців не торкалися впритул будь-який з поверхонь, а відстояли від неї на 50 мм. Вибухонебезпечні установки, призначені для експлуатації в займистою суміші, зберігають свою безпеку, якщо знаходяться в умовах, для яких на них виконана спеціальний захист.

Обов'язкове маркування на верстатах і установках

У небезпечних зонах на верстатах наноситься:

  • позначення ступеня захисту від вибуху електричної установки;
  • позначення міжнародного стандарту, яке вказує на відповідність йому монтується;
  • ставлення обладнання до одного з видів захисту (d, e, q, n, s, i, o і т. д.), для групи i в обов'язковому порядку ставиться підвид (ib, ic, ia);
  • на вибухозахисне обладнання наноситься вид групи і підсистеми, до яких відноситься пристрій;
  • ставиться клас, який визначає температурну приналежність;
  • нанесений в позначенні знак Х вказує на потрібні спеціальні умови по безпеці застосування, літера U говорить про застосування Ех-складової.

Пристрій вентиляційного очищення повітря в зоні

Для деякого виду обладнання передбачається такий вид захисту, як продування оболонки під тиском. У зонах ставляться прилади контролю над перевищенням тиску, збільшенням температурних показників, і виконується система вентилювання вибухонебезпечного простору з урахуванням наступних вимог:

  • ями під фундаменти, підстави, газопроводи будуються такої конструкції, щоб в них не утворювалося застійних областей і непродуваемих зон з концентрованими горючими сумішами або парами легкозаймистих текучих речовин;
  • припливні повітропроводи, що подають захисний газ від вентиляторів до обладнання, прокладаються в безпечних зонах;
  • дозволяється проходження повітропроводів захисного газу під землею або підлогою цеху у вибухонебезпечних зонах, якщо виключається потрапляння в них частинок горючих текучих рідин;
  • в інструкції по монтажу обладнання вказуються обов'язкові елементи керування, що встановлюються в вентиляційних системах, всі вони розміщуються в призначених місцях, заміна на подібні пристрої або зміна способу підключення в обов'язковому порядку узгоджуються з заводом-виробником;
  • якщо в обладнанні передбачається масляне заповнення, і присутні струмопровідні деталі, то такі верстати облаштовують в місцях, захищених від поштовхів, і вживають заходів для попередження вихлюпування масла з автомата;
  • у вибухонебезпечних приміщеннях класів В-II А і В-II застосовують верстати для експлуатації в зонах з горючими волокнами і пиловими викидами, при їх відсутності в зоні У-II А ставлять на обладнання захист від попадання пилу;
  • вибухозахищене обладнання з влаштованої зовнішньою оболонкою встановлюється для роботи в небезпечних, з точки зору волокон і газу, зонах, якщо температура на поверхні верстата буде нижче на 50 ºС, ніж межа займання горючих пилових відкладень, або складе дві третини від порога початку тління негорючих шарів;
  • для зовнішніх аміачного холодильного обладнання встановлюється такий самий захист, як і для внутрішніх агрегатів всередині приміщення;
  • вибір електричного обладнання проводиться за спеціальним технологічним таблицями, при неможливості встановити пристосування за даними довідника замінюють його пристроєм з більш високим ступенем захисту оболонки;
  • в приміщеннях, де існують займисті вибухонебезпечні суміші з межею спалаху більше 61ºС, застосовується будь-яке обладнання з високим ступенем захисту і температурою розігріву на поверхні не більше критичного показника даних ініціаторів.

Вибір показників електричних машин

Основні правила улаштування електроустановок свідчать, що клас напруги їх повинен становити до 10 кВ, а рівень захисту від вибуху відповідає ГОСТ 17494-1987 і представляється за таблицями вищим. Якщо в обладнанні окремі вузли мають різну за рівнем захист, то такі показники не допускаються нижче, ніж у відповідних таблицях.

Якщо верстати і пристрої застосовуються в зонах класів В-II, В-I, В-I А, то електричні двигуни мають за кордоном небезпечної зони, відокремлюють стіною з відсутністю отворів і перекриттям з вогнетривкого матеріалу, що має межу вогнестійкості більше 0,75 ч. приміщення оснащується запасним виходом на випадок евакуації і обмінної вентиляцією, що дозволяє перегнати обсяг повітря в цеху п'ять разів за годину роботи. Привід механізму від мотора до робочої частини верстата пропускається через товщу стіни за допомогою підкладки сальникового ущільнення.

Електроприлади та апарати

Для забезпечення подачі електричного струму встановлюють електричні прилади під вибухонебезпечні зони. Класифікація апаратів показана в спеціальних таблицях ГОСТ 14255-1969, з яких випливає, що ступінь захисту повинна відповідати довідником або бути вище. Там же вказуються умови застосування електричних з'єднувачів для приладів, що випускають іскри при експлуатації.

Кількість з'єднувачів є обмеженим і допускається при експлуатації тільки періодично працюють приймачів електричної енергії. Розташовують їх в місцях, де найменша концентрація вибухонебезпечних сумішей. Якщо коммутируются електричні ланцюги без небезпеки іскроутворення, то ставлять з'єднувачі загального призначення.

Правила улаштування електроустановок визначають, що збірки затискачів, запобіжники і вимикачі освітлення виносять за межі небезпечної зони. Якщо ставлять іскробезпечні лінії, то їх ємність і показник індуктивності разом з характеристиками з'єднувальних кабелів не перевершують значення в таблицях і технічних документах на шукані ланцюга. Якщо потрібна заміна зазначеного в документації кабелю, то вона робиться тільки після висновку випробувальної контори.

У ланцюзі без виникнення іскор встановлюють вироби, описані в документах або серійно випускаються прилади загального призначення без власного джерела струму, ємності і показника індуктивності (терморезистори, термопари, термометри, світлодіоди), захищені оболонками. Лінія, що містить в складі гальванометр і загального призначення термопару, є гарантією безпеки від іскор будь-якої вибухонебезпечної зони, якщо мілівольтметр не має сторонніх ланцюгів електрики і підсвічування робочої шкали.

Правила застосування вантажопідйомних механізмів на електричному ході

Електричне обладнання підйомних ліфтів, кранів, застосування яких визначають розміри вибухонебезпечних зон, задовольняє вимогам таблиць в частині монтажу пересувних установок. Крани, талі, ліфти, не пов'язані з виробничим процесом, але знаходяться в небезпечних приміщеннях, можуть мати будь-який рівень захисту від вибухів та пожеж, відповідний групі горючих речовин, що використовуються в робочій зоні. Таке обладнання застосовується тільки при відсутності концентрації вибухових і легкозаймистих речовин під час експлуатації підйомних механізмів.

Облаштування трансформаторних, розподільних і перетворювальних підстанцій

Устаткування зазначеного типу не дозволяється монтувати і встановлювати безпосередньо під вибухонебезпечні зони. Класифікація силових пристроїв допомагає визначити, де і що можна розташовувати. Трансформаторне і перетворювальне обладнання монтують в окремих приміщеннях або за межами зон ризику.

Поодинокі силові шафи управління двигунами з приладами і апаратурою, виконаними за вимогами ГОСТ, встановлюють в зонах ризику будь-якої категорії, але їх кількість обмежується існуючим регламентом. Якщо такі окремі шафи і щити ставлять за межами зони, то їх не слід захищати, як, наприклад, вибухозахищене обладнання.

На закінчення слід зазначити, що установка обладнання з захистом від впливу шкідливих речовин і займистих сумішей збереже безпека робочої зони і дозволить уникнути нещасних випадків на виробництві.