Классификация взрывоопасных зон - Правила устройства электроустановок, электрооборудование специальных установок

4.5. Классификация взрывоопасных зон
4.5.1. Класс взрывоопасной зоны, в соответствии с которым производится выбор и размещение электроустановок, в зависимости от частоты
и длительности присутствующей взрывоопасной среды, определяется технологами совместно с электриками проектной или эксплуатирующей организации.
Класс взрывоопасных зон характерных производств и категория и группа взрывоопасных смесей должны отображаться в нормах технологического проектирования или в отраслевых перечнях производств по взрывопожаробезопасности.
Газо-, паровоздушные взрывоопасные среды создают взрывоопасные зоны классов 0,1,2, а пылевоздушные - взрывоопасные зоны классов 20,21,22.
4.5.2. Взрывоопасная зона класса 0 - пространство, в котором взрывоопасная среда присутствует постоянно или на протяжении длительного
периода.
Взрывоопасная зона класса 0 в соответствии с требованиями данного раздела может иметь место только в пределах корпусов технологического оборудования.

1. Взрывоопасная зона класса 1 - пространство, в котором взрывоопасная среда может создаваться при нормальной работе (тут и далее нормальная работа - ситуация, когда установка работает в соответствии со своими расчетными параметрами).
2. Взрывоопасная зона класса 2 - пространство, в котором взрывоопасная среда при нормальных условиях эксплуатации отсутствует, а если возникает, то редко и продолжается недолго. В этих случаях возможные аварии катастрофических размеров (разрыв трубопроводов высокого давления или резервуаров значительной вместимости) не должны рассматриваться при проектировании электроустановок.

Частоту возникновения и длительность взрывоопасной газо-, паровоздушной среды определяют Правилами (нормами) соответствующих отраслей промышленности.

1. Взрывоопасная зона класса 20 - пространство, в котором при нормальной эксплуатации взрывоопасная пыль в виде облака присутствует постоянно или часто в количестве, достаточном для создания опасной концентрации смеси с воздухом, и (или) пространство, где могут создаваться пылевые слои не предусмотренной или чрезмерной толщины.
   Обычно это имеет место внутри оборудования, где пыль может формировать взрывоопасные смеси часто и на большой период.
2. Взрывоопасная зона класса 21 - пространство, в котором при нормальной эксплуатации возможно появление пыли в виде облака в количестве, достаточном для образования смеси с воздухом взрывоопасной концентрации.

Эта зона может включать пространство вблизи места порошкового заполнения или оседания и пространство, где при нормальной эксплуатации возможно появление пылевых слоев, способных создавать опасную концентрацию взрывоопасной пылевоздушной смеси.
4.5.7. Взрывоопасная зона класса 22 - пространство, в котором взрывоопасная пыль во взвешенном состоянии может появляться не часто и пребывать недолго или в котором слои взрывоопасной пыли могут пребывать и образовывать взрывоопасные смеси в случае аварии.
Эта зона может включать пространство вблизи оборудования, которое удерживает пыль, которая может освобождаться путем утечки и формировать пылевые образования.
4.5.8. При определении размеров взрывоопасных зон в помещениях следует учитывать:

1. при проектировании взрывоопасных установок должны предусматриваться меры, обеспечивающие минимальное количество и незначительные размеры взрывоопасных зон;
2. при избыточном расчетном давлении взрыва газо- паровоздушной взрывоопасной смеси, превышающем 5 кПа, взрывоопасная зона занимает весь объем помещения;
3. взрывоопасная зона классов 20, 21, 22 занимает весь объем помещения;

-, 4) при избыточном расчетном давлении взрыва газо- паровоздушной взрывоопасной смеси, равном или меньше 5 кПа, взрывоопасная зона занимает часть объема помещения и определяется в соответствии с нормами технологического проектирования или рассчитывается технологами по ГОСТ 12.1.004. При отсутствии данных допускается принимать взрывоопасную зону в пределах до 5 м по вертикали и горизонтали от технологического аппарата, из которого возможен выброс горючих газов или паров ЛВЖ;

1. при избыточном расчетном давлении взрыва в помещении, не превышающем 0,5 кПа, взрывоопасная зона отсутствует;
2. при избыточном расчетном давлении взрыва пылевоздушной смеси, паров ГЖ, равном или меньше 5 кПа, будет иметь место пожароопасная зона, определяемая в соответствии с требованиями главы 5;

7) пространство за пределами взрывоопасных зон класса 2 и 22 не считается взрывоопасным, если отсутствуют другие условия, создающие в нем взрывоопасность.
4.5.9. 'Помещения производств, связанных с газообразным водородом, в которых технологический процесс с учетом действий естественной вытяжной вентиляции исключает возможность появления расчетного повышенного давления воспламенения, превышающего значения отраслевых норм как при нормальной работе, так и в аварийных ситуациях или при производственных неполадках, имеют взрывоопасную зону класса 2 только в верхней части помещения от отметки 0,75 м общей его высоты от уровня пола, но не выше крановых путей, если такие есть (Например, помещения электролиза воды, зарядные станции тяговых и стартерных аккумуляторных батарей).
4.5.10. При использовании для покраски изделий, которые могут создавать взрывоопасные смеси, когда покрасочные и сушильные камеры размещены в общем технологическом потоке производства при выполнении требований ГОСТ 12.3.005, зона считается взрывоопасной в границах до 5 м по горизонтали и вертикали от открытых проемов покрасочных и сушильных камер.
При бескамерной покраске изделий зона считается взрывоопасной в границах до 5 м по горизонтали и вертикали от конца решеток свежеокрашенных изделий и емкостей с горючими материалами.
Класс взрывоопасной зоны на расстоянии 5 м определяется отраслевыми нормативными документами в зависимости от способа покраски и характеристики лакокрасочных материалов, а также с учетом класса взрывоопасной зоны в помещении.
4.5.11. Зона в помещениях вытяжных вентиляторов считается взрывоопасной такого же класса, что и зона помещений, которые они обслуживают. Зоны в помещениях приточных вентиляторов, которые обслуживают помещения со взрывоопасными зонами любого класса, не относятся ко взрывоопасным, если приточный воздуховод оборудован обратными клапанами, которые сами закрываются и не допускают проникновения взрывоопасных смесей в помещения приточных вентиляторов при прекращении подачи воздуха.
При отсутствии обратных клапанов зоны в помещениях приточных вентиляторов считаются взрывоопасными такого же класса, что и зоны помещений, которые они обслуживают.
4.5.12. Классы и размеры взрывоопасных зон для взрывоопасных внешних установок должны приниматься в соответствии с нормами технологического проектирования и особенностей технологических процессов и утверждаться в установленном порядке в соответствии с существующим законодательством.
Во всех случаях необходимо учитывать опыт эксплуатации действующих взрывоопасных установок.
При отсутствии ограничений в ведомственных нормативных документах для внешних установок допускается принимать взрывоопасную зону класса 2 в границах до:
0,5 м по горизонтали и вертикали от закрытых оконных и дверных проемов внешних стен помещения, примыкающих к проему взрывоопасных зон классов 1, 21 (исключение - для проемов окон, заполненных стеклоблоками);

1. З м по горизонтали и вертикали от закрытых технологических аппаратов, заполненных горючими газами и ЛВЖ; от вытяжных вентиляторов, установленных вне помещений и обслуживающих помещения со взрывоопасными зонами классов 1,21;
2. 5 м по горизонтали и вертикали от аппаратов для выброса из
   предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов с горючими газами или ЛВЖ; от открытых проемов во внешних стенах помещений в случае примыкания к проему взрывоопасных зон классов 1, 2, 21; от расположенных на защитных конструкциях зданий устройств для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции помещений со взрывоопасными зонами классов 1,21;
3. 20 м по горизонтали и вертикали от места открытого слива и налива для эстакад с открытым сливом и наливом ЛВЖ.

Возле внешних установок, выделяющих в атмосферу горючие газы, пары ЛВЖ при нормальной работе, имеет место ограниченная взрывоопасная зона класса 1 (например, возле нефтяных скважин, клапанов, мест открытого слива и налива ЛВЖ). При отсутствии данных в ведомственных нормативных документах зону класса 1 допускается принимать в пределах не более 1 м от места выброса газов, паров ЛВЖ. За пределами взрывоопасной зоны класса 1 будет, как правило, присутствовать взрывоопасная зона класса 2.
Зоны возле трубопроводов горючих газов, ЛВЖ не являются взрывоопасными за исключением зон класса 2 в пределах до 3 м по горизонтали и вертикали от запорной арматуры и фланцевых соединений трубопроводов.
4.5.13. Зоны в помещениях и зоны вокруг внешних установок, в которых твердые, жидкие и газообразные вещества сжигаются как топливо или утилизируются путем сжигания, не относятся ко взрывоопасным.
Для периодически работающих установок должны соблюдаться требования пункта 4.6.7.
При технологических процессах с использованием открытого огня или поверхностей, нагретых выше температуры самовоспламенения используемых горючих веществ, зоны в помещениях и вне помещений в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от открытого огня или нагретых поверхностей не являются взрывоопасными (например, пространство возле открывающихся электрических печей).
4.5.14. Взрывоопасные зоны в помещениях, где имеются легкие газы, пары ЛВЖ и ГЖ, которые характеризуются как взрывоопасные зоны класса 1, допускается относить ко взрывоопасным зонам класса 2 при условиях:

1. устройство систем вентиляции с установкой нескольких вентиляционных агрегатов. При аварийной остановке одного из них остальные агрегаты должны полностью обеспечивать необходимую производительность систем вентиляции, а также достаточную равно
   мерность действия вентиляции по всему объему помещения, включая подвалы, каналы и их повороты;
2. устройство автоматической сигнализации, действующей на отключение электропитания установки при возникновении в любом пункте помещения концентрации горючих газов или паров ЛВЖ, не превышающей 20% нижней концентрированной границы распространения пламени, а для вредных взрывоопасных газов - с учетом их концентрации до предельно допустимой по ГОСТ 12.1.005. Количество сигнальных приборов, их размещение, а также система их резервирования должна обеспечивать безотказную работу сигнализации.

Помещения лабораторий со взрывоопасными зонами класса 2 при выполнении указанных мер допускается не относить к взрывоопасным.
4.5.15. В помещениях без взрывоопасных зон, отделенных стенами (с дверными проемами или без них) от взрывоопасных зон смежных помещений, зону в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от проема дверей надо принимать в соответствии с таблицей 4.6.
Таблица 4.6. Класс зоны помещения, смежного со взрывоопасной зоной другого помещения

Во всех случаях стены и перегородки между помещениями должны быть пыле- газонепроницаемыми, а двери - противопожарными и открываться в сторону менее опасной зоны и самозакрывающимися.
Размещение подстанций и электропомещений в зданиях и помещениях с взрывоопасными зонами необходимо выполнять в соответствии с требованиями подраздела "Распределительные устройства, трансформаторные и преобразовательные подстанции".
4.6. Выбор электрооборудования Общие требования
4.6.1 Электрооборудование, особенно с искрящими частями при нормальной работе, рекомендуется размещать за пределами взрывоопасных зон, если это не вызывает особых затруднений при его эксплуатации. В случаях размещения электрооборудования в границах взрывоопасной зоны оно должно отвечать требованиям этого раздела Правил.

1. Применение во взрывоопасных зонах передвижных и переносных электроприемников (машин, аппаратов, светильников и т.п.) необходимо ограничивать случаями, когда они необходимы для нормальной эксплуатации (см. пункт 4.6.11).
2. Электрооборудование для взрывоопасной зоны классов О, 1, 2 необходимо выбирать и устанавливать так, чтобы максимальная температура его поверхности (см. таблицу 4.4) не превышала температуру самовоспламенения присутствующих газов или паров.
3. Взрывозащищенное электрооборудование и электрооборудование общего назначения, применяемое в химически активных, влажных или запыленных зонах, должно быть защищено от действия химически активной среды, влаги и пыли.
4. Взрывозащищенное электрооборудование и электрооборудование общего назначения для внешних установок должно быть приспособлено для работы на открытом воздухе и защищено от атмосферного воздействия (дождь, снег и т.п.).
5. Взрывозащищенное электрооборудование для работы во взрывоопасной смеси воздуха с горючими газами или парами ЛВЖ должно применяться только для тех категорий и групп взрывоопасных смесей, для которых выполнена его взрывозащита, или находиться в зоне с взрывоопасной смесью, отнесенной в таблицах 4.1 и 4.2 к менее опасной категории и группе.
6. В помещениях отопительных котельных, встроенных в здание и предназначенных для работы на газообразном или жидком топливе с температурой вспышки +61 °С и ниже, необходимо предусматривать установку взрывозащищенных светильников, которые включаются перед началом работы котельной установки. Выключатели светильников устанавливаются снаружи помещения котельной.
7. Электродвигатели вентиляторов, включаемые перед началом работы котельной установки, их пускатели, выключатели и др., если они размещены внутри помещений котельных установок, должны быть взрывозащищенными и соответствовать категории и группе взрывоопасной смеси. Проводка к вентиляционному оборудованию и светильникам должна соответствовать требованиям данного раздела.
8. Электрические аппараты с масляным заполнением оболочки допускается применять на механизмах в местах, где отсутствуют толчки или приняты меры против выброса масла из аппарата.
9. Во взрывоопасных зонах классов 20, 21 и 22 необходимо применять электрооборудование, предназначенное для взрывоопасных зон со смесями воздуха с горючей пылью или волокнами.

При отсутствии такого электрооборудования допускается во взрывоопасных зонах класса 20 применять взрывозащищенное электрооборудование уровней "особо взрывобезопасное" и "взрывобезопасное", предназначенное для работы в зонах со взрывоопасными смесями воздуха с газами или парами; в зонах класса 21 -взрывозащищенное электрооборудование всех уровней взрывозащиты, предназначенное для работы в зонах со взрывоопасными смесями воздуха с газами или парами, а в зонах класса 22 - электрооборудование общего назначения (без взрывозащиты), но имеющее соответствующую защиту оболочки от проникновения пыли.
Применение взрывозащищенного электрооборудования, предназначенного для работы в зонах взрывоопасных смесей воздуха с газами или парами, и электрооборудования общего назначения с соответствующей степенью защиты оболочки допускается при условии, если максимальная температура поверхности электрооборудования будет не меньше чем на 75°С ниже температуры самовозгорания или тления слоя пыли толщиной 5 мм и не менее чем на 25°С ниже температуры возгорания пыли толщиной 12,5 мм при условии, что этот слой находится на поверхности электрооборудования. Для пылевоздушных взрывоопасных смесей максимальная температура должна быть не выше 2/3 температуры самовозгорания взвешенной пыли.
На съёмных крышках указанного оборудования необходимо выполнять предупреждающие надписи "Открывать, отключив от сети !"

1. Выбор электрооборудования для работы во взрывоопасных зонах необходимо выполнять по таблицам 4.7,4.8,4.9. При необходимости допускается обоснованная замена электрооборудования, обозначенного в таблицах, на электрооборудование с более высоким уровнем взрывозащиты и более высокой степенью защиты оболочки. Например, вместо электрооборудования уровня "повышенная надежность против взрыва", может быть установлено электрооборудование уровня "взрывобезопасное" или "особо взрывобезопасное".
2. В зонах, взрывоопасность которых определяется ГЖ, может применяться любое взрывозащищенное электрооборудование для любой категории и группы с температурой нагрева поверхности, не превышающей температуру самовоспламенения данной жидкости в соответствии с таблицей 1 ГОСТ 22782.0. Допускается использование электрооборудования со степенью защиты оболочки не ниже IP44 при подтверждении многолетней безаварийной эксплуатации аналогичных производств и согласования этого решения с Госнадзорохрантруда в установленном порядке.

Таблица 4.7. Допустимый уровень взрывозащиты и степень защиты оболочки электрических машин (стационарных и передвижных) в зависимости от класса взрывоопасной зоны

Таблица 4.8. Допустимый уровень взрывозащиты и степень защиты оболочки электрических аппаратов и приборов (стационарных, переносных и передвижных) в зависимости от класса взрывоопасной зоны

Таблица 4.9. Допустимый уровень взрывозащиты и степень защиты
электрических светильников (стационарных и переносных) в зависимости от класса взрывоопасной зоны

1. Уровень взрывозащиты и степень защиты оболочки электрооборудования передвижной (переносной) установки, применяемой во взрывоопасных зонах разных классов, должны выбираться для зоны с наибольшей взрывоопасностью.
2. Степень защиты оболочки электрооборудования от проникновения воды (вторая цифра обозначения), указанная в таблицах 4.7,4.8, 4.9 и в тексте раздела, допускается изменять в зависимости от условий зоны, в которой устанавливается электрооборудование.
3. При установке взрывозащищенного электрооборудования с видом взрывозащиты "заполнение или продувка оболочки с избыточным давлением" должна быть выполнена система вентиляции и контроля избыточного давления, температуры и других параметров, а также все меры в соответствии с ГОСТ 22782.4 и инструкции по монтажу и эксплуатации на конкретную электрическую машину или аппарат.

Кроме того, должны выполняться следующие требования:

1. конструкция фундаментных ям и газопроводов защитного газа должны исключать образование в них непродуваемых зон (мешков) с горючими газами или парами ЛВЖ;
2. всасывающие газопроводы вентиляторов, обеспечивающие электрооборудование защитным газом, должны прокладываться за пределами взрывоопасных зон;
3. газопроводы для защитного газа могут прокладываться под полом помещений, в том числе и со взрывоопасными зонами, если приняты меры, исключающие попадание в эти газопроводы горючих жидкостей;
4. в вентиляционных системах для осуществления блокировки, контроля и сигнализации должны применяться аппараты, приборы и другие приспособления, указанные в инструкциях по монтажу и эксплуатации машины, аппарата. Замена их другими изделиями,
   замена мест установки и подключение их без согласования с заводами-изготовителями машин или аппаратов не допускается;
5. источник повышенного давления защитного газа по возможности необходимо размещать за пределами взрывоопасной зоны. В случае размещения электродвигателя и/или контрольно-измерительных устройств внутри питающего трубопровода либо при необходимости его размещения во взрывоопасной зоне эти устройства должны иметь соответствующую взрывозащиту (см. таблицы 4.7 и 4-8);
6. защитные газы, которые используются для очистки, продувки и беспрерывной подачи, должны быть негорючими, нетоксичными, не должны содержать в своём составе загрязняющих материалов, способных влиять на безопасную работу электрооборудования.
   Защитный газ не должен содержать кислорода больше объёмного состава воздуха;
7. в случае использования воздуха в качестве защитного газа источник должен быть размещён в безопасной зоне с учётом влияния конструктивных элементов на движение воздуха;
8. температура защитного газа на входе в корпус должна быть не более +40°С.

4.6.14. Электрические машины с видом взрывозащиты "е" допускается устанавливать только на механизмах, где они не будут испытывать перегрузок, частых пусков и реверсов, иметь защиту от перегрузки со временем срабатывания не больше te. Здесь te - время, на протяжении которого электрические машины нагреваются пусковым током от температуры, обусловленной продолжительностью работы с номинальной нагрузкой, до предельной температуры в соответствии с таблицей 4.4.
Температурные датчики обмоток, влияющие на защиту, должны отвечать условиям термозащиты двигателя в случае его затормаживания.
Электродвигатели с контактными кольцами необходимо отключать защитными средствами, имеющими уставку по току не более 4 1Н электродвигателя.
4.6.15. Для электрооборудования с видом взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка "d" необходимо принимать меры для предотвращения приближения взрывозащищенного фланцевого соединения электрооборудования на расстояние ближе чем указано в таблице 4.10 до любого твердого препятствия, не являющегося частью электрооборудования, например, до стальных каркасов, стен, ограждений, монтажных кронштейнов, конвейеров или другого электрического оборудования, " если оно не было проверено на меньшее расстояние.
На электродвигателях с источником переменных частот и напряжения должны устанавливаться средства прямого контроля температуры встроенными датчиками для ее отключения при превышении предельного значения.
Таблица 4.10. Минимальное расстояние до препятствий от взрывозащищенного фланца в зависимости от подгруппы газа (пара)