Семинары

Тематика: Рождение, становление и современное развитие науки и технологии по взрывозащищенному оборудованию.

1. 

   История взрывопожарозащиты существует уже многие тысячелетия. Люди мололи муку, готовили вино, выращивали и перерабатывали хлопок, изготавливали древесный уголь, добывали селитру, добывали в рудниках медь и соль, переплавляли и обрабатывали металлы, возили самые различные грузы кораблями и т.д. Эта деятельность часто сопровождалась взрывами и пожарами. Постепенно, веками, отлаживалась технология, создавались оборудование и правила безопасности. Так, например, при добыче в рудниках применялась технология выжигания метана, а на мельницах происходила постоянная уборка мучной пыли.

   
   

Из истории бурения:

Около 600 лет до н.э., в Китае, стало возможным вертикальное бурение на глубину 500 м. Примерно в 1420 году появились первые свидетельства вертикального бурения в Европе.
1495 год. Леонардо да Винчи изобретает и конструирует первую переносную машину для горизонтального бурения. Она служит для рассверливания деревянных бревен при изготовлении водопроводных труб. Всего при жизни Леонардо были построены  - десять таких машин.
В 1516 году Леонардо да Винчи принимает приглашение Франциска I и уезжает в Париж. Французский монарх, приглашая его к себе, принял полезнейшее решение для развития своей страны. После приезда Леонардо в Париж вся французская инженерная мысль находилась под благотворным влиянием его гения.
В отличие от предыдущих покровителей Леонардо, Франциск I понимал, какой алмаз ему достался. Покровительство короля позволило творческому гению да Винчи проявить себя в полной мере в инженерной сфере. Он создает множество различных приспособлений для бурения. Также он разрабатывает чертежи различных буровых устройств, воспользовавшись которыми, французы еще долгое время шли в бурении впереди планеты всей.



2. 

   Бурный рост промышленного производства в середине 19 века потребовал становления основ прикладной науки в области пожаровзрывозащиты. В то время возникли основы различных концепций и технологий в области взрывозащиты.
   Длительное время разные страны шли своим путем в решении проблемы взрывозащиты.
   Великобритания в основном оттачивала технологию на морских судах.
   США – горная добыча, нефтепереработка
   Континентальная Европа – горная добыча, химическая промышленность.
   В дальнейшем это привело к созданию трех основных подходов.
   Россия может похвастаться первым строительством полного цикла добычи и переработки нефти: разработка месторождения в Баку, транспортировка нефти по трубопроводу через Кавказские горы на НПЗ в г. Батуми и отправка нефтепродуктов морем и железнодорожным транспортом. Проект возглавлял Нобель (тот швед, который придумал динамит). С ним трудились лучшие русские, шведские и итальянские инженеры тех лет.

   
   

   
   

   В России безопасные светильники выпускал завод ЭлектроЛуч, г. Москва.
   В 1937 году был создан Прокопьевский завод шахтной автоматики ПЗША.
   В 1938 году был создан завод ВЭЛАН.

3. После Второй мировой войны в области технологий взрывозащиты стали доминировать американцы:

   • Это, прежде всего применение трубной проводки.
     Применение оболочек Exd для зон DIV1
     Применение подобия смешенной защиты Exe+Exn по МЭК ( у МЭК такой нет) для зон DIV2
     Американские технологии пришли в Европу: в Италию, Францию, Испанию, Норвегию, и также СССР. Технология проста, надежна и недорога. (Как наш танк Т34).

     

   • Другая концепция – это смесь английской и немецкой технологий.
     Это применение бронированных кабелей (немцы первые научились изготавливать качественные бронированные кабели с подключением к оборудованию с подобием защиты Exe.

     

   • Еще одна концепция – это ее отсутствие, это применение небронированных кабелей. (Для которых пожарная инспекция требует использования металлорукавов).

     

4. Стандарты и маркировки взрывозащищенного оборудования значительно отличаются в разных странах. Но помимо этого отличается и методика применения и требования надзора за оборудованием.
   Можно различить три основные группы стандартов по взрывозащите.

   • NEC. Стандарт всей Америки. Правда Южная Америка постепенно переходит на стандарты МЭК. Например, Венесуэла, с которой нам предстоит работать.

   • АТЕХ – это Европа. Вошли все станы ЕС, но предыдущие национальные стандарты с трудом позволяют соответствовать требованиям МЭК, да и самой директиве ATEX. Это документ больше имеет политическое значение – объединение государств, - чем научное и технологическое.

   • МЭК. Создан для всех стран, включая СССР и КНР. Также есть рабочая группа при ООН, которая пытается понять, что нужно для создания единых мировых правил в области взрывозащиты.

Подробнее на семинарах...

Тематика: Определение взрывоопасных зон.

 

Подробнее на семинарах...

Тематика: Особенности применения взрывозащищенного электрооборудования с разными видами взрывозащиты.

Существует несколько методов обеспечения взрывобезопасности, цель которых - предотвратить возможность контакта внутренних искрообразующих или тепловыделяющих элементов аппаратуры с внешней взрывоопасной средой, либо препятствовать выходу наружу взрыва, возникшего внутри наружной оболочки аппаратуры путем его локализации:

Вид и принцип взрывозащиты		Схематическое представление	Основное применение			Стандарт
Взрывонепроницаемая оболочка Распространение взрыва во внешнюю среду исключено	Ex d		Клеммные и соединительные коробки, коммутирующие приборы,  светильники, посты управления, распределительные устройства, пускатели, электродвигатели, нагревательные элементы, шкафы управления, IT оборудование Зона 1, Зона 2			ГОСТ Р 51330.1-99 (МЭК 60079-1-98)
Защита вида е Исключение искры или повышенной температуры	Ex е		Клеммные и соединительные коробки, светильники, посты управления, распределительные устройства, нагревательные элементы Зона 1 (частично), Зона 2			ГОСТ Р 51330.8-99
Искробезопасная электрическая цепь Ограничение энергии искры или повышенной температуры	Ex i		Измерительная и регулирующая техника, техника связи, датчики, приводы, аккумуляторные фонари			ГОСТ Р 51330.10-99 (МЭК 60079-11-99)
		Уровни взрывозащиты Exi-- электрооборудования
		Взрывоопасная зона	0	1	2
			ia	ia,ib	ia,ib,ic
Заполнение или продувка Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания	Ex p		Сильноточные распредшкафы, высокоинтегрированное IT оборудование, анализаторные приборы, сверхмощные электродвигатели Зона 1, Зона 2			ГОСТ Р 51330.3-99
Герметизация компаундом Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания	Ex m		Коммутирующие приборы малой мощности, индикаторы, датчики Зона 1, Зона 2			ГОСТ Р 51330.17-99 (МЭК 60079-18-92)
Масляное заполнение оболочки Ex – атмосфера изолирована от источника возгорания	Ex o		Трансформаторы, пусковые сопротивления Зона 2			ГОСТ Р 51330.7-99 (МЭК 60079-6-95)
Заполнение оболочки порошком Распространение взрыва во внешнюю среду исключено	Ex q		Трансформаторы, конденсаторы, индикаторы Зона 1, Зона 2			ГОСТ Р 51330.6-99 (МЭК 60079-5-97)
Вид защиты n Не миеют зажигательную способность	Ex n		Все устройства для Зоны 2			ГОСТ Р 51330.14-99
		Оборудование Exn подразделяется на четыре группы: Не искрящие ExnA – используются компоненты, не производящие дугу или искрение. Изолированные ExnC компоненты с зажигательной способностью, например, патроны ламп - изолированы, чтобы исключить попадание к ним взрывоопасных газов или паров. Ограничение энергии ExnL – низкоэнергетичные схемы устраняют возможность возгорания. Ограничение движения воздуха ExnR – основывается на уплотнении и герметизации оборудования с целью устранить попадание взрывоопасной смеси на горячие поверхности и воспламеняющие компоненты.
Специальная защита	Ex s	Этот вид взрывозащиты включает специальные  методы взрывозащиты	Все устройства для Зоны 1 и Зоны 2			ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-0-98)

Особенности применения взрывозащищенного электрооборудования с разными видами взрывозащиты.

Exd защита - применение высококоррозионностойких материалов для   Exd корпусов и специального крепежа из нержавеющей стали, позволяет исключить трудоемкие работы по обязательному  обслуживанию Exd корпусов (поддержания щелей и пазов с огнестойкими свойствами в установленных пределах), т.к. не происходит коррозии на поверхности «взрыв» и самораскручивания крепежа фланцев.
Применение взаимозаменяемых общепромышленных компонентов внутри Exd корпуса позволяет оперативно произвести эксплуатационный ремонт. Выход из строя электрического компонента внутри Exd корпуса не будет являться источником взрыва в случае перегрева, искрения или даже возгорания. Оборудование с видом защиты d  наиболее приспособлено для использования во взрывоопасной зоне 1.

Exe защита - при нарушении контакта или увеличении сопротивления на клеммных зажимах Exe в результате неправильного монтажа или коррозии при эксплуатации устройства с видом защиты «е» становятся ОПАСНЫМИ для применения. Необходимо периодически проверять и поддерживать в корректном состоянии электрические соединения в Ехе оборудовании. Уровень взрывозащиты на Ехе оборудование устанавливается в РФ – "2" (соответствует зоне 2). В Европе согласно ATEX можно применять данное оборудование в 1-ой зоне. Применение в РФ оборудования с видом защиты «е» в 1-ой зоне частично ограничено (например на объектах нефтегазового комплекса необходимо применять Exd корпуса).

Exde защита это оборудование с защитой вида Exd, где предусмотрен дополнительный модуль подключения с защитой Exe для ввода кабеля с наружи. Между основным модулем Exd и модулем подключения Exe для прокладки проводников используют разделительные барьеры, обычно герметизированные компаундом. Фактически – это дополнительная клеммная коробка с защитой вида Exe. Оборудование с данной комбинированной защитой Exde предназначено для подключения к трубной проводке с защитой вида Exe, а так же применяется в качестве технической замены прямого ввода кабельными вводами.

Exed защита оборудования с защитой вида Exe, где внутри корпуса Exe установлены компоненты с защитой ExdeU и IP30. Защита имеет все недостатки вида защиты Exe, к ним добавляется, что компоненты Exde часто выходят из строя при электрических, механических и тепловых перегрузках. Данное оборудование значительно менее надежное в применении по сравнению с защитой вида Exd и Exde.

Exi защита, предназначена для оборудования, где используется электрические цепи только с маленькими токи и напряжениями. При эксплуатации оборудования с защитой Exi требуется постоянно  проверять правильную работу искробезопасных барьеров, которые достаточно часто выходят их строя. Барьеры очень подвержены воздействию статического электричества, некачественного электропитания и грозовым разрядам. Для защиты от механической нагрузки оборудование с защитой Exi обычно дополнительно помещают в Exe оболочку. Необходимо так же следить за тем, что бы кабели с искробезопасными цепями не шли рядом с неискробезопасными, так как совместное повреждение изоляции кабелей приведет к  искрению в этих цепях  (например, в топливном резервуаре). Для уменьшения рисков с прокладкой кабеля  барьеры стараются разместить ближе к месту функционального применения искробезопасной цепи. Обычно, барьеры во взрывоопасной зоне устанавливаются в Exd оболочке, а взрывобезопасные барьеры с защитой Exe или Exm  в  Exe оболочку.

Exm оборудование неразборное и неремонтопригодное. Электрические, механические и тепловые перегрузки часто приводят к разрушению компаунда и нарушению принципа взрывозащиты. Для защиты от механической нагрузки оборудование с защитой Exm  обычно дополнительно помещают в Exe оболочку.

Exp требует для работы наличие источника чистого сухого воздуха (или другой негорючий газ) и очень критично к попаданию влаги в него. При низких температурах происходит замерзание клапанов. Для применения при низких температурах необходима специальная системы разогрева и дублирования системы. Оборудование с защитой Exp требует постоянный мониторинг системы. Экономически целесообразно такие системы применять для сложного оборудования с внутренним объемом более 1 метра кубического, когда его невозможно разместить в Exd оболочке.

Exn защита предназначена для объектов с очень малой вероятностью возникновения взрывоопасной среды и возможности взрыва. Область - применение взрывоопасная зона 2. Важно знать, что данное оборудование не предназначено для промышленных объектов, где на территории расположенные значительные объемы взрывоопасных и горючих веществ. Оборудование с защитой Exn не имеет зажигательную способность, поскольку при нормальной работе не производит дуг, искр или опасного разогрева поверхности деталей или корпуса.

	Exq защита не нашло большого применения, так как порошковый/песочный наполнитель может набирать влагу, имеет значительный вес, может рассыпаться и при этом  требует вентиляцию.
	Exo защита не нашла большого применения, так как масленый наполнитель требует постоянный контроль над уровнем и температурой, необходима вентиляция для удаления растворенных газов в масле, применять оборудование Exo можно только в зоне 2.

 Exs защита – защита оборудования, которое имеет параметры средств взрывозащиты, по которым не может быть присвоен этот тип защиты, но при этом обеспечивается достаточная взрывозащита при испытаниях оборудования. Часто оборудование по конструкции, как защита Exde, может иметь маркировку Exs.

Подробнее на семинарах...