В различных промышленных областях, особенно связанных с воспламеняющимися газами или парами, пылью или волокнами, выбор оборудования с соответствующими взрывозащищенными характеристиками имеет первостепенное значение для обеспечения безопасности работы и предотвращения катастрофических инцидентов. Как производитель компрессоров, мы осознаем исключительную важность понимания и соблюдения этих стандартов. В этой статье мы подробно рассмотрим классификацию взрывозащиты, их значение, возможные последствия пренебрежения этими стандартами, сценарии, требующие их применения, и проиллюстрируем это на примере из нашего опыта.
Классификация взрывозащищенных номиналов:
Взрывозащищенность - это международная стандартизированная система, предназначенная для классификации электрического и механического оборудования в зависимости от его способности безопасно работать во взрывоопасной атмосфере. Эти классификации обычно учитывают тип опасного материала, вероятность его присутствия и температуру воспламенения. Основные системы классификации включают:
- ATEX (Взрывоопасные атмосферы): Директива Европейского союза, распространяющаяся на оборудование и защитные системы, предназначенные для использования в потенциально взрывоопасных средах. В нем оборудование классифицируется по зонам (частота и продолжительность возникновения взрывоопасной атмосферы) и группам/категориям оборудования (требуемый уровень защиты).
- IECEx (IEC System for Certification to Standards Relating to Equipment for Use in Explosive Atmospheres): Международная система сертификации оборудования для использования во взрывоопасных средах, основанная на стандартах IEC.
- Североамериканские стандарты (NEC/CEC): В Северной Америке Национальный электротехнический кодекс (NEC) США и Канадский электротехнический кодекс (CEC) определяют опасные места на основе классов (природа опасного вещества), отделов (вероятность его присутствия) и групп (конкретный тип газа, пара или пыли).
Хотя конкретная номенклатура и зонирование в этих системах могут отличаться, основополагающие принципы оценки рисков и пригодности оборудования остаются неизменными. Например, зоны ATEX 0/20 и NEC/CEC Class I, Division 1 представляют собой области с наибольшей вероятностью постоянного или частого присутствия взрывоопасной атмосферы. И наоборот, зоны ATEX 2/22 и NEC/CEC Class I, Division 2 обозначают участки, где взрывоопасная атмосфера может возникнуть только при ненормальных условиях эксплуатации.
Оборудование классифицируется по способу защиты, например:
- Ex d (взрывобезопасный/взрывозащищенный): Корпуса, предназначенные для локализации внутреннего взрыва без распространения его в окружающую атмосферу.
- Ex e (Повышенная безопасность): Меры, применяемые к электрооборудованию, которые предотвращают возникновение искр, дуг или повышенных температур в нормальном режиме работы и при определенных условиях неисправности.
- Ex i (искробезопасность): Цепи, разработанные таким образом, что они не способны выделять электрическую или тепловую энергию, достаточную для воспламенения опасной атмосферы, даже в условиях неисправности.
- Ex p (разгерметизация): Поддержание внутри корпуса защитного газа (например, чистого воздуха или инертного газа) под давлением, превышающим давление окружающей атмосферы, для предотвращения проникновения легковоспламеняющихся веществ.
- Защита от воспламенения пыли (например, Ex tb, DIP): Особые меры по предотвращению воспламенения слоев пыли или взвешенной пыли.
Последствия неиспользования взрывозащищенного оборудования:
Эксплуатация невзрывозащищенного оборудования во взрывоопасных зонах может привести к серьезным и потенциально смертельным последствиям, в том числе:
- Воспламенение взрывоопасной атмосферы: Нормальная работа или неисправности в несертифицированном оборудовании могут вызвать искры, дугу или высокую температуру поверхности, что станет источником воспламенения горючих газов, паров или пыли.
- Пожары и взрывы: Возгорание опасной атмосферы может привести к разрушительным пожарам и взрывам, наносящим значительный ущерб имуществу, оборудованию и инфраструктуре.
- Травматизм и смертность персонала: Взрывы и пожары представляют собой прямую угрозу безопасности персонала, работающего в опасных зонах или рядом с ними, что может привести к тяжелым травмам или смертельному исходу.
- Ущерб окружающей среде: Взрывы могут привести к выбросу вредных веществ в окружающую среду, вызывая загрязнение и долгосрочный экологический ущерб.
- Простои в работе и финансовые потери: Аварии, вызванные использованием неподходящего оборудования, могут привести к длительным остановкам производства, значительным затратам на ремонт, юридическим обязательствам и репутационному ущербу.
Сценарии, требующие взрывозащищенного оборудования:
Необходимость во взрывозащищенном оборудовании определяется наличием и вероятностью возникновения опасной атмосферы. К распространенным сценариям относятся:
- Нефте- и газоперерабатывающие заводы и фабрики: Обращение с легковоспламеняющимися углеводородами и их переработка требуют использования взрывозащищенного оборудования в различных зонах.
- Химические производства: Производство, хранение и обращение с легковоспламеняющимися химическими веществами требуют строгого соблюдения стандартов взрывобезопасности.
- Покрасочные и лакокрасочные установки: Наличие легковоспламеняющихся растворителей и паров при смешивании и нанесении требует использования оборудования соответствующего класса.
- Горные работы: Возможность образования газа метана и горючей пыли требует использования взрывозащищенного оборудования.
- Сооружения для обработки и хранения зерна: Горючая пыль от зерновых представляет собой значительную опасность взрыва, требующую применения специального взрывозащищенного оборудования.
- Станции очистки сточных вод: Наличие газа метана, образующегося в процессе анаэробного сбраживания, требует тщательного учета требований к взрывозащите.
- Фармацевтическое производство: Для работы с легковоспламеняющимися растворителями на различных этапах производства требуется оборудование с соответствующими характеристиками.
Наш опыт: Взрывозащищенный компрессор для регенерации бутана:
Недавно мы поставили специализированный компрессорный агрегат для регенерации бутана на нефтехимическом заводе, расположенном в зоне 1 по стандарту ATEX. Клиенту требовался компрессор, способный безопасно работать с парами бутана, которые являются легковоспламеняющимися.
Чтобы соответствовать этим строгим требованиям безопасности, мы разработали и изготовили двухступенчатый поршневой компрессор со следующими основными взрывозащищенными характеристиками:
- Ex d (взрывозащищенный) Электродвигатель: Электродвигатель, приводящий в действие компрессор, был помещен в прочный корпус, предназначенный для локализации любого внутреннего взрыва без распространения в окружающую атмосферу. Все электрические соединения были выполнены в сертифицированных взрывозащищенных распределительных коробках.
- Сертифицированные по ATEX преобразователи и датчики давления: Все приборы, включая датчики давления и температуры, контактирующие с парами бутана, были сертифицированы ATEX для работы в зоне 1, что исключает возможность их воспламенения.
- Неискрящие материалы для критических компонентов: Компоненты компрессора, которые потенциально могут создавать искры при трении или ударе, были изготовлены из неискрящих материалов.
- Мониторинг и контроль температуры: Комплексные системы контроля температуры были интегрированы для предотвращения превышения температуры самовоспламенения бутана на любой поверхности.
- Надежная механическая конструкция: Компрессор был разработан с использованием надежных уплотнений и конструкции, чтобы свести к минимуму риск утечки бутана.
Успешная установка и эксплуатация этого взрывозащищенного компрессора обеспечили безопасное и эффективное извлечение бутана на предприятии заказчика, продемонстрировав нашу приверженность к предоставлению надежных и отвечающих требованиям безопасности решений для опасных сред.