Die Explosionsgefahr des Raumes richtet sich nach dem Zustand des Produktionsraumes, in dem ein Brand zulässig ist. Abhängig von der Brenngeschwindigkeit, dem Grad der Zerstörungsgefahr und der Exposition von Menschen schädliche Faktoren Objekte sind in explosionsgefährdete Bereiche unterteilt. Die Einstufung berücksichtigt das Volumen und die Verteilung der gefährlichen Umgebung, den Betrieb der Geräte im Not- und Normalbetrieb, die Veranlagung der Staubwolke zum Schwebezustand, den Indikator für die Konzentration des Stoffes für den Blitz und die Verbrennungstemperatur.
Kennzahlen zur Ermittlung des Gefährdungsgrades
Eine explosionsfähige Atmosphäre wird anhand der Parameter charakterisiert:
- Temperaturgrenze für die Zündung ausreichend;
- die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Feuers während der Verbrennung;
- minimale Sauerstoffkonzentration, die zu einem Ausbruch führt;
- die Empfindlichkeit von Bauteilen gegenüber Stoßbelastungen, Reibung.
Die Stärke der Explosion wird abhängig von den Positionen bestimmt:
- entstehender Stoßdruck an der Wellenfront;
- die Geschwindigkeit des Anstiegs des Explosionsdrucks bis zur Grenze;
- zerstörerische Kräfte einer gefährlichen Umgebung.
Infolge der Explosion manifestiert sich die Wirkung der Stoßwelle, die Flamme breitet sich aus, das Feuer zerstört Strukturen, Kommunikationen, Stromleitungen. Fragmentierung von Fragmenten ist gefährlich für die menschliche Gesundheit und das Leben schädliche Substanzen in die Umwelt kommen.
Maßnahmen zur Explosionsverringerung
Auslöser der Gefahrensituation sind mit Luft und verschiedenen oxidierenden Stoffen wechselwirkende Gas-, Dampf- und Staubgemische sowie einzelne Sprengstoffe. Die Klasse der Explosionszone hängt von der Art der glühenden oder brennenden Gegenstände, der Abgabe von Elektrizität, der Wärme aus chemischen Reaktionen und mechanischen Stößen, von Funken, Stoßwellen, Sonnenstrahlung, elektromagnetischer Strahlung und anderen Ordnungen ab.
Durch technisch-organisatorische Maßnahmen wird die Brandgefahr und die Anzahl der Explosionsquellen reduziert. Alle von ihnen wurden unter Berücksichtigung der Untersuchung der Eigenschaften von Materialien und Substanzen entwickelt, die an den Verbrennungs- und Entspannungsprozessen beteiligt sind. Um die Auswirkungen explosionsfähiger Atmosphären in industriellen und technologischen Räumen zu verringern:
- regelmäßige Überwachung der Zusammensetzung von Luft und Umwelt;
- versiegelte explosionsgeschützte Ausrüstung ist installiert;
- explosive Luftmassen werden durch Belüftung entlüftet;
- Die gefährliche Zusammensetzung der Stoffe bleibt außerhalb des Bereichs eines möglichen Ausbruchs erhalten.
- hemmende Zusätze verwendet werden;
- Es werden elektrische Geräte mit einem hohen Brand- und Brandschutzgrad ausgewählt.
Gefahrenbereiche. Klassifizierung
Die Unterteilung in explosionsgefährdete Bereiche erfolgt für die Installation von elektrischen Anlagen nach den Regeln der PUE-85:
- Zone B-I ist gekennzeichnet durch die Emission von Gasen mit brennbaren Eigenschaften und Dämpfen in einer Menge, die zur Bildung explosionsfähiger Luftkonzentrationen ausreicht.
- Zone B-I A unterscheidet sich von der vorherigen Zone dadurch, dass während der Produktion keine explosiven Luftgemische entstehen, sondern nur, wenn die Ausrüstung defekt ist oder es zu Unfällen kommt.
- Zone B-I B sticht in Hallen hervor, in denen gasförmige Gemische eine hohe Konzentration, einen hohen Entzündungsgrad und einen stechenden Geruch aufweisen. Dazu gehören Werkstätten mit Ammoniakkompressoren und Absorptionskühlschränken, in denen Wasserstoff mit einem Anteil von höchstens 5% am Gesamtvolumen des Raums und des Labors ausgestrahlt wird.
- Die Zone B-IG befindet sich direkt an Orten mit erhöhter Ansammlung brennbarer Gase neben Anlagen, die gefährliche Stoffe enthalten (Oberflächentanks, Gasbehälter, Vorrichtungen zum Laden brennbarer Flüssigkeiten, Absetzbehälter für Ölabfälle usw.).
- In der Zone B-II werden brennbare Fasern oder Staub in einer Menge freigesetzt, die während des normalen Produktionsprozesses gefährliche explosive Gemische mit Luftmassen erzeugen kann, beispielsweise während des Ladevorgangs in Maschinenbunkern.
- Zone B-II A unterscheidet sich darin von der vorherigen Notsituationen im Zusammenhang mit der Freisetzung von Fasern und Staub, treten nur in Notsituationen auf.
Brandgefahrenzonen. Klassifizierung
Zoneneinteilung Brandgefahr Es wird für den korrekten Betrieb und die Bestimmung der Kategorie der Explosivität von technologischen Einheiten durchgeführt, um das Auftreten von Zündzentren zu verhindern:
- Die Zone П-I wird in Werkstätten angegeben, in denen mit brennbaren flüssigen Stoffen gearbeitet wird, deren Entflammbarkeitsschwelle über 60 ° C liegt.
- Zone P-II zeichnet sich dadurch aus, dass eine Arbeitseinheit Staub und Fasern mit einem hohen Entzündungsrisiko in Höhe von 65 g pro Kubikmeter Raum abgibt;
- In den Zonen P-II A werden bei der Herstellung feste brennbare Stoffe verwendet.
- Die Zonen P-III befinden sich außerhalb des Raums, in dem brennbare flüssige und feste Stoffe verwendet werden.
Zoneneinteilung nach NBA
Der Raum der Explosionsgefahrenkategorie „A“ ist gekennzeichnet durch die Verwendung und Emission von Gasen und Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt von nicht mehr als 28 ° C. Diese Stoffe bilden explosive Gemische, während der Wellendruck 5 kPa übersteigt. Kategorie „A“ umfasst auch Werkstätten, die mit aggressiven Substanzen umgehen, die bei Wechselwirkung mit Luft, Wasser oder gegenseitigem Kontakt explodieren können, während die Wellenfestigkeit mehr als 5 kPa beträgt.
Die Explosionsgefahrenkategorie „B“ ist durch die Verwendung und Freisetzung von brennbaren Fasern, Staub und brennbaren Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt über 28 ° C während des Produktionsprozesses gekennzeichnet. Bei der Explosion solcher Substanzen hat der Wellendruck einen Index von mehr als 5 kPa.
Klassifizierung der Räumlichkeiten nach GOST
Es gibt ein anderes Verfahren zur Trennung von Zonen nach dem Grad der Explosionsgefahr:
- Nullklassenräume werden dadurch bestimmt, dass sie lange Zeit eine konstante Konzentration an explosiven Stoffen aufweisen. Zu diesen Zonen gehört der Innenraum von Geräten, Maschinen und Mechanismen.
- Die erste Klasse umfasst Räume, in denen sich die Explosionsgefahr während des normalen Betriebs der Werkstatt und des normalen Produktionsprozesses auf einem kritischen Niveau befindet.
- Die zweite Klasse entspricht Räumen, in denen keine gefährlichen Bedingungen herrschen, und wenn sie nur aufgrund von Notfällen auftreten, werden diese Situationen bei der Berechnung und Installation der Ausrüstung nicht berücksichtigt.
- Zonen der Klasse 20 sind gekennzeichnet durch eine ständige Staubexplosion in der Atmosphäre oder durch einen Mantel aus konzentrierten Fasern, die bei Verwendung leicht entzündlich sind. Diese Bereiche befinden sich im Inneren des Geräts.
- In Zonen der Klasse 21 treten Explosionen aus konzentrierten Ansammlungen von Staub, Gasen oder Flüssigkeiten auf, die sich in unmittelbarer Nähe der Freisetzungsstellen für gefährliche Stoffe befinden.
- Die Klasse der Explosionszone 22 kennzeichnet das seltene Auftreten von Staubwolken und die kurzzeitige Beibehaltung der Konzentration während des normalen Betriebs der Produktionsausrüstung. Werden solche Anhäufungen gleichzeitig nicht beseitigt, so geht der Raum in die Klasse 20 über. Klasse 22 umfasst auch die Zonen, in denen sich Staub absetzt und in einer dicken Schicht ansammelt, beispielsweise um Werkzeugmaschinen oder Schleifmechanismen.
Auswahl und Installation von Geräten
Wenn bewegliche Teile des Geräts während des Betriebs Funken abgeben, werden solche Maschinen und Anlagen außerhalb der Grenzen des explosionsgefährdeten Bereichs befördert. Dies geschieht, wenn keine Schwierigkeiten bei der Fernarbeit auftreten und die Kosten für die Entfernung des Geräts steigen.Maschinen, die sich im explosionsgefährdeten Bereich befinden, werden unter Berücksichtigung der Sicherheitsanforderungen installiert und durch bestimmte Maßnahmen geschützt.
Wenn in der Zone tragbare Elektrogeräte zum Betrieb installiert sind, wird zunächst die Explosionsgefahr des Raumes berechnet, dann wird der Bedarf an der erforderlichen Menge (z. B. Lampen) ermittelt, erst dann ist deren Betrieb zulässig.
Geräte, die in feuchten und chemisch aggressiven Umgebungen eingesetzt werden, sind vor Wasser, dem aktiven Einfluss von zerstörenden Substanzen und Staub geschützt. Installationen und Geräte, die im Freien betrieben werden, sind vor den Auswirkungen von äußeren atmosphärischen Phänomenen geschützt. Elektrische Geräte, die an Mechanismen installiert sind, bei denen keine häufigen Umkehrungen und Anlaufmomente auftreten, werden durch die Verwendung eines Relais vor Überlastung geschützt, das in einem bestimmten Zeitraum arbeitet.
Nach den folgenden Regeln werden elektrische Geräte gekennzeichnet. Maschinen und elektrische Geräte, die in der Umgebung von brennbaren Gemischen der Kategorie PS betrieben werden, sind durch eine explosionssichere Hülle geschützt und so installiert, dass die Flanschabstände keine der Oberflächen berühren, sondern 50 mm von dieser entfernt sind. Explosive Anlagen, die zur Verwendung in einem brennbaren Gemisch bestimmt sind, behalten ihre Sicherheit, wenn sie sich unter Bedingungen befinden, für die sie besonders geschützt sind.
Kennzeichnungspflicht an Maschinen und Anlagen
In explosionsgefährdeten Bereichen wird an den Maschinen Folgendes angewendet:
- Bezeichnung der Explosionsschutzart einer elektrischen Anlage;
- Bezeichnung einer internationalen Norm, die die Übereinstimmung mit der installierten Ausrüstung angibt;
- das Verhältnis der Ausrüstung zu einer der Schutzarten (d, e, q, n, s, i, o usw.); für die Gruppe i ist eine Unterart (ib, ic, ia) vorgeschrieben;
- Bei explosionsgeschützten Geräten gilt der Typ der Gruppe und des Teilsystems, zu dem das Gerät gehört.
- Es wird eine Klasse festgelegt, die die Temperatur bestimmt.
- Das X-Zeichen in der Bezeichnung kennzeichnet die erforderlichen besonderen Bedingungen für die sichere Verwendung, der Buchstabe U kennzeichnet die Verwendung der Ex-Komponente.
Luftreinigungsgerät für Zonenlüftung
Für einige Arten von Geräten ist diese Art von Schutz vorgesehen, beispielsweise das Spülen der Hülle unter Druck. In den Zonen sind Steuereinrichtungen für Überdruck und Temperaturanstieg installiert, und das Belüftungssystem für explosionsgefährdete Räume wird unter Berücksichtigung der folgenden Anforderungen implementiert:
- Baugruben für Fundamente, Fundamente und Gasleitungen sind so gebaut, dass sie keine stehenden Bereiche und winddichten Zonen mit konzentrierten brennbaren Luftgemischen oder Dämpfen brennbarer flüssiger Stoffe bilden.
- Zuluftkanäle, die Schutzgas von den Ventilatoren zu den Geräten liefern, sind in sicheren Bereichen verlegt.
- Der Durchgang von Schutzgaskanälen unter der Erde oder des Werkstattbodens in explosionsgefährdeten Bereichen ist zulässig, wenn Partikel brennbarer flüssiger Flüssigkeiten von diesen ausgeschlossen sind.
- In den Installationsanweisungen für Geräte sind vorgeschriebene Steuergeräte angegeben, die in Lüftungssystemen installiert sind. Alle Geräte befinden sich an bestimmten Orten. Der Austausch solcher Geräte oder eine Änderung der Anschlussmethode muss mit dem Hersteller vereinbart werden.
- Wenn die Ausrüstung eine Ölfüllung vorsieht und spannungsführende Teile vorhanden sind, sind diese Maschinen an Orten gegen Stöße geschützt und es werden Maßnahmen ergriffen, um das Verspritzen von Öl aus der Maschine zu verhindern.
- In explosionsgefährdeten Räumen der Klassen B-II A und B-II werden Maschinen für den Betrieb in Bereichen mit brennbaren Fasern und Staubemissionen eingesetzt. Fehlen sie in der Zone B-II A, setzen sie dem Gerät einen Staubschutz auf.
- Explosionsgeschützte Ausrüstung mit einer Außenhülle, die für den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen aus Sicht von Fasern und Gas ausgelegt ist, wenn die Temperatur an der Oberfläche der Maschine um 50 ° C niedriger ist als die Zündgrenze für brennbare Staubablagerungen oder zwei Drittel der Schwelle für den Beginn des Zerfalls nicht brennbarer Schichten;
- Für Ammoniak-Kühlgeräte im Freien wird der gleiche Schutz wie für Innengeräte im Innenbereich installiert.
- Die Auswahl der elektrischen Ausrüstung richtet sich nach speziellen technologischen Tabellen: Wenn die Installation von Geräten gemäß Handbuch nicht möglich ist, ersetzen Sie diese durch ein Gerät mit einem höheren Schutzgrad für die Außenhaut.
- In Räumen, in denen brennbare explosive Gemische mit einer Flammgrenze von mehr als 61 ° C vorhanden sind, werden alle Geräte mit einem hohen Schutzgrad und einer Heiztemperatur auf der Oberfläche von nicht mehr als einem kritischen Indikator für diese Initiatoren verwendet.
Die Wahl der Indikatoren für elektrische Maschinen
Die Grundregeln für die Installation elektrischer Anlagen besagen, dass ihre Spannungsklasse bis zu 10 kV betragen muss, und das Explosionsschutzniveau entspricht GOST 17494-1987 und scheint in den Tabellen höher zu sein. Wenn die Ausrüstung einzelner Knoten unterschiedliche Schutzniveaus aufweist, dürfen diese Indikatoren nicht niedriger sein als in den entsprechenden Tabellen.
Werden Maschinen und Geräte in Zonen der Klassen B-II, B-I, B-I A eingesetzt, so befinden sich Elektromotoren außerhalb der Gefahrenzone, die durch eine Wand ohne Öffnungen und eine Überlappung aus feuerfestem Material getrennt sind Feuerwiderstand mehr als 0,75 Std. Der Raum ist mit einem Notausgang für Evakuierungs- und Austauschbelüftungszwecke ausgestattet, wodurch das Luftvolumen in der Werkstatt fünfmal pro Betriebsstunde destilliert werden kann. Der Antrieb der Mechanik vom Motor zum Arbeitsteil der Maschine erfolgt über die Wandstärke mit der Auskleidung der Stopfbuchse.
Elektrische Geräte und Apparate
Zur Sicherstellung der Stromversorgung werden Elektrogeräte in explosionsgefährdeten Bereichen installiert. Die Klassifizierung der Geräte ist in den Sondertabellen von GOST 14255-1969 aufgeführt, aus denen hervorgeht, dass der Schutzgrad dem Verzeichnis entsprechen sollte oder höher sein sollte. Dort sind auch die Bedingungen für die Verwendung von elektrischen Steckverbindern für Geräte angegeben, die im Betrieb Funken erzeugen.
Die Anzahl der Steckverbindungen ist begrenzt und nur zulässig, wenn die Empfänger für elektrische Energie periodisch betrieben werden. Sie befinden sich an Orten mit der niedrigsten Konzentration explosionsfähiger Gemische. Wenn die Stromkreise ohne Funkengefahr geschaltet werden, werden Allzweckstecker installiert.
Die Regeln für die elektrische Installation legen fest, dass Anschlussbaugruppen, Sicherungen und Lichtschalter außerhalb des Gefahrenbereichs platziert werden. Wenn eigensichere Leitungen installiert sind, überschreiten deren Kapazität und Induktivitätsindex zusammen mit den Eigenschaften der Verbindungskabel nicht die Werte in den Tabellen und technischen Unterlagen für den gewünschten Stromkreis. Wenn das in der Dokumentation angegebene Kabel ausgetauscht werden muss, erfolgt dies erst nach Abschluss des Testbüros.
In der Schaltung ohne Auftreten von Funken werden Produkte, die in Dokumenten beschrieben sind, oder handelsübliche Universalgeräte ohne eigene Stromquelle, Kapazität und Induktivitätsindex (Thermistoren, Thermoelemente, Thermometer, LEDs), die durch Schalen geschützt sind, installiert. Eine Leitung, die ein Thermoelement als Teil eines Galvanometers und für allgemeine Zwecke enthält, dient als Garantie für die Sicherheit gegen Funken in explosionsgefährdeten Bereichen, wenn das Millivoltmeter keine externen Stromkreise aufweist und die Arbeitsskala beleuchtet.
Regeln für den Einsatz von Hubwerken im elektrischen Betrieb
Die elektrische Ausrüstung von Hebebühnen, Kränen, mit deren Hilfe die Abmessungen von explosionsgefährdeten Bereichen bestimmt werden, entspricht den Anforderungen der Tabellen bezüglich der Installation von mobilen Einheiten.Krane, Hebezeuge und Aufzüge, die nicht dem Produktionsprozess zugeordnet sind, sondern sich in explosionsgefährdeten Bereichen befinden, können entsprechend der Gruppe der im Arbeitsbereich verwendeten brennbaren Stoffe einen beliebigen Explosions- und Brandschutz bieten. Solche Geräte werden nur verwendet, wenn beim Betrieb von Hebemechanismen keine explosiven und entzündlichen Stoffe vorhanden sind.
Anordnung von Transformator-, Verteilungs- und Umspannwerken
Geräte dieses Typs dürfen nicht direkt in explosionsgefährdeten Bereichen montiert und installiert werden. Die Klassifizierung der Leistungsgeräte hilft bei der Bestimmung, wo und was zu lokalisieren ist. Transformator- und Wandlergeräte werden in getrennten Räumen oder außerhalb der Risikozonen montiert.
Single Power Cabinets für die Motorsteuerung mit Geräten und Ausrüstungen, die gemäß den Anforderungen von GOST hergestellt wurden, werden in Risikozonen jeder Kategorie installiert, ihre Anzahl ist jedoch durch bestehende Vorschriften begrenzt. Wenn solche separaten Schränke und Paneele außerhalb der Zone aufgestellt werden, sollten sie nicht geschützt werden, wie zum Beispiel explosionsgeschützte Geräte.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass die Installation von Geräten mit Schutz vor schädlichen Stoffen und brennbaren Gemischen die Sicherheit des Arbeitsbereichs bewahrt und Arbeitsunfälle vermeidet.