Взрыво- и пожаробезопасность на электротехнических объектах

Министерство образования и науки Украины

Приазовский государственный  технический университет

Кафедра Охраны труда и окружающей среды

Им. Немцова  Н.С.

 

 

 

М.В. Ярмонова

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция на тему:

«Взрыво- и  пожаробезопасность на электротехнических объектах»

(Дисциплина: Охрана труда в отрасли для студентов электротехнических специальностей всех форм обучения)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мариуполь, ПГТУ, 2008 г.

1. Пожарная и взрывная опасность помещений и зданий.

Вопросы пожарной безопасности, включая решения  по конструкции здания и его планировке, технической оснащенности и оснащенности средствами пожаротушения, организации пожарной охраны, режимам эксплуатации оборудования и др., разрабатываются в зависимости от категории взрывной и пожарной опасности помещений и зданий.

  При определении категории взрывной  и пожарной опасности помещений  и зданий используют ОНТП 24 –  86 «Определение категории помещений  и здании по взрывной и пожарной  опасности». Согласно этих норм  все помещения и здания по  взрывной и пожарной опасности  разделяют на 5 категорий:

А, Б – взрывопожарные помещения и здания;

В, Г, Д – пожароопасные. Каждая из категорий характеризуется  определенными признаками, приведенными в таблице 1.

Для определения категории  взрывной и пожарной опасности зданий по критериям, приведенным в нормах, первоначально определяют категорию взрывной и пожарной опасности каждого помещения, находящегося в здании цеха. Затем, исходя из категории взрывопожароопасности помещений в здании и их площади, по нормам определяют категорию взрывной и пожарной опасности здания.

                                                                                                           Таблица 1.

 Категории взрывной и пожарной опасности помещений и зданий (выписка из  ОНТП  24-86)

Категория помеще-ния	Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся)в помещении
1	2
А взрыво-пожаро-опасная	Горючие газы, легковоспламеняющиеся  жидкости с температурой вспышки  не более 28 °С в таком количестве, что могут образоваться взрывоопасные парогазовоздушные смеси в 5-ти % объема помещения, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающие 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.
Б взрыво-пожаро-опасная	Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с  температурой вспышки  более 28 °С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси в 5-ти % объема помещения, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающие 5 кПа.
В пожаро-опасная	Горючие и трудногорючие  жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А и Б.
Г пожаро-опасная	Негорючие вещества и  материалы в горячем, раскаленном  или расплавленном состоянии, процесс  обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр, пламени, горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.
Д пожаро-опасная	Негорючие вещества и  материалы в холодном состоянии.
Категория зданий	Критерий
А взрыво-пожаро-опасная	Здание относится к  категории А, если в нем суммарная  площадь помещений категории А превышает 5 % площади всех помещений или 200 м2.
Б взрыво-пожаро-опасная	Здание относится к  категории Б, если одновременно выполнены  два условия: а) здание не относится  к категории А; б) суммарная площадь  помещения А и Б превышает 5 % суммарной площади всех помещений или 200 м2.
В пожаро-опасная	Здание относится к  категории В, если одновременно выполнены  два условия: а) здание не относится  к категории А или Б; б) суммарная  площадь помещений категорий  А, Б, В превышает 5 % (10 %, если в здании отсутствуют помещения категорий А и Б) суммарной площади всех помещений.
Г пожаро-опасная	Здание относится к  категории Г, если одновременно выполнены  два условия: а) здание не относится  к категории А, Б, В; б) суммарная  площадь помещений категорий А, Б, В и Г превышает 5 % суммарной площади всех помещений.
Д пожаро-опасная	Здание относится к  категории Д, если оно не относится  к категориям А, Б, В и Г.

 

2.Классификация помещений  (зон) по пожарной опасности  в соответствии с  правилами устройства электроустановок (ПУЭ).

Выбор и установка электрооборудования в зданиях, помещениях и наружных технологических устройствах цехов производится в зависимости от взрывоопасности или пожароопасности всего помещения (здания) или класса взрывоопасных и пожароопасных зон, установленных Правилами устройства электроустановок.

Помещения и установки, в которых содержатся горючие  жидкости и горючие пыли, нижний концентрационный предел которых выше 65 г/м³, и твердые горючие вещества относятся к пожароопасным. Для них установлены следующие классы зон пожароопасности.

 

Зона класса П–I. К ней относятся помещения, в которых содержатся горючие жидкости; например, минеральные масла.

 

Зона класса П–II. В эту зону входят помещения, в которых содержатся горючие пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения выше 65 г/м³.

 

Зона класса П–IIа. К ней относятся помещения, в которых содержатся твердые горючие вещества, не способные переходить во взвешенное состояние; например, кокс, древесина.

 

Установки класса П–III. К ним относятся наружные установки, в которых содержатся горючие жидкости (с температурой вспышки выше 61˚С) или твердые горючие вещества.

 

3. Классификация взрывоопасных зон.

 

Взрывоопасной считается зона в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, из которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ, если объем взрывоопасной смеси равен или более 5% свободного объема помещения.

Взрывоопасные зоны могут  создаваться в помещениях и в  пространстве у наружных установок. Для наружных взрывоопасных установок размер взрывоопасной зоны устанавливается в пределах от 0,5 до 20 м по вертикали и горизонтали от места выделения горючего вещества в зависимости от вида и расположения установок.

Взрывоопасные зоны по ПУЭ  подразделяются на следующие классы.

Зоны класса B–I. Это зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, загрузке оборудования; сливе ЛВЖ в открытые сосуды).

Зоны класса B–Iа. Это зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси  горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуется, а возможны только в результате аварий и неисправностей.

 Зоны класса B–Iб. Это зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации, приведенные выше взрывоопасные смеси не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей со следующими особенностями:

• горючие газы в этих зонах имеют нижний предел воспламенения 15% и более и обладают резким запахом при предельно допустимой концентрации (ПДК), например, машинные залы аммиачных установок;
• помещения производств, связанных с образованием газообразного водорода, в которых в объеме, не превышающем 5% свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения; и некоторые другие зоны в лабораториях и помещениях, где горючие газы и пары ЛВЖ выделяются в небольших количествах (взрывоопасные смеси не образуются в 5% объема помещения) и работа с горючими газами и ЛВЖ производится без применения открытого пламени.

 

Зоны класса B–Iг. Это пространства у наружных установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, например, газгольдеры, сливные эстакады и т.п.

Для наружных взрывоопасных установок  взрывоопасная зона класса B–Iг считается в пределах (рис. 3) до:

      а) 0,5 м по горизонтали и вертикали от проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений с взрывоопасными зонами классов В-I, В-Ia, В-II;

     б) 3 м по горизонтали и вертикали от закрытого технологического аппарата, содержащего горючие газы или ЛВЖ; от вытяжного вентилятора, установленного снаружи (на улице) и обслуживающего помещения со взрывоопасными зонами любого класса;

     в) 5 м по горизонтали и вертикали от устройства для выброса из предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов с горючими газами и ЛВЖ; от расположенных на ограждающих конструкциях зданий устройств для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции помещений со взрывоопасными зонами любого класса;

     г) 8 м по горизонтали и вертикали от резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеры); при наличии обвалования – в пределах всей площади обвалования;

    д) 20 м по горизонтали и вертикали от места открытого слива и налива для эстакад с  открытым сливом и наливом ЛВЖ.

 

Зоны класса B–II. Это зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие волокна и пыль, в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке и выгрузке из оборудования мелкодисперсных горючих материалов).

 

Зоны класса B–IIа. Это зоны, расположенные в помещениях, в которых опасное состояние для класса B–II возможно только в результате аварий или неисправностей; например, разгерметизации пневмотранспортного оборудования, используемого для транспортировки мелкодисперсных горючих материалов.

В помещениях, смежных  со взрывоопасными, категория взрывоопасности понижается на один класс. (рис.1, Классификация смежных помещений).

 

Рис 1. Классификация смежных помещений

 

 

4. 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).

 

5. 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.

 

 

 

 

 

 6. 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 (рис. 2):

- 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.