SlideShare a Scribd company logo
1 of 5
Download to read offline
79№3 • март 2009
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
HYDROCARBON PROCESSING: безопасность и надежность
ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
ПОТЕНЦИАЛЬНО оПАСНЫХ ЗОН
J. E. Johnston, Bath Engineering Corporation, Корпус Кристи, Техас
подход, состоящий из четырех частей
Концепцию оценки и ограничения риска, свя-
занного с установкой электрооборудования в по-
тенциально взрывоопасных зонах называют клас-
сификацией зон опасности. Оценка классифика-
ции опасных зон представляет собой анализ веро-
ятности и оценку рисков на предприятиях, связан-
ных с потенциально взрыво-и пожароопасной ат-
мосферой, исключительно направленные на мини-
мизацию или полное исключение электроэнергии
как потенциального источника возгорания. Зоны
опасности разделяют на три класса в зависимости
от типа материалов, применяемых в конкретном
процессе.
Зоны класса 1
К зонам этого класса относятся места, в которых в
воздухе присутствуют или могут присутствовать го-
рючие газы или пары в количествах, достаточных для
образования взрывоопасной или огнеопасной смеси.
В зонах класса 1 выделяют два четко прогнозируе-
мых раздела, интерпретируемые как «нормально» в
сравнении с «аномальным» и «часто» в сравнении с
«нечасто».
К зонам, относящимся к разделу 1, относят места,
в которых могут образовываться концентрации огне-
опасных газов или паров:
• 	в нормальных условиях эксплуатации;
• 	часто при механическом обслуживании или ре-
монте;
• 	частых утечках;
• 	отсутствия адекватной вентиляции;
• 	выбросов из неисправного технологического
оборудования, приводящих к одновременному
отказу электрооборудования.
К зонам раздела 2 относят места, в которых высо-
кие концентрации огнеопасных газов или паров мо-
гут образовываться в результате:
• 	отказа замкнутых герметичных систем;
• 	аномальной эксплуатации или отказа техноло-
гического и вентиляционного оборудования;
• 	смежности с зоной, относящейся к разделу 1.
В зонах класса 1 четыре четкие группы выделяют
исключительно в зависимости от легкости воспламе-
нения жидкости или газа и их соответствующих диа-
пазонов воспламеняемости. Эта концепция показана
на рис. 1.
Группа A – атмосферы, содержащие ацетилен.
Группа B – атмосферы горючих газов или паров,
имеющие либо максимальный экспериментальный
зазор безопасности MESG, равный 0,45 мм (или ме-
нее) или минимальное отношение тока воспламене-
ния (minimum ignition current ratio – MIC), равное
0,40 мм, или менее.
Группа C– атмосферы горючих газов или паров,
имеющие MESG в пределах 0,45–0,75 мм, либо отно-
шение MIC 0,40–0,80 мм.
Группа D – атмосферы горючих газов или паров,
имеющие MESG в пределах более 0,75 мм, либо MIC
более 0,80 мм.
Диапазоны взрывоопасных зон, как показано на
рис. 1, имеют нормальное атмосферное давление и
температуру. По мере повышения температуры сме-
си диапазон воспламеняемости сдвигается в сторону
снижения и, наоборот, по мере снижения темпера-
туры смеси диапазон воспламеняемости сдвигается
в сторону повышения. По этому графику легко опре-
делить, что испаряемость смесей группы А намного
выше, чем испаряемость смесей группы В.
Классы горючих жидкостей подразделяют на
класс II, куда включены любые жидкости с темпе-
ратурой вспышки выше 100 °F (38 °С) и ниже 140 °F
(60 °С); класс III, включающий жидкости с темпера-
турой вспышки выше 140 °F (60 °C). Жидкости класса
III в свою очередь подразделяют на жидкости класса
IIIA. К жидкостям класса IIIA относятся жидкости с
температурой вспышки выше 140 °F (60 °С) и ниже
200 °F (93 °С). Жидкости Класса IIIB имеют темпе-
ратуру вспышки выше 200 °F (93 °С). Управление по
технике безопасности и гигиене труда США (OSHA)
в директиве 1910.106(а) (18) указывает, что если го-
рячую жидкость подвергают нагреву в пределах 30
°F выше ее температуры вспышки, то на нее рас-
пространяются требования, предусмотренные для
очередного более низкого класса жидкости. Если
материал представляет собой горючую жидкость,
которую нагревают в пределах 30 °F от ее темпера-
туры вспышки, то эта зона не нуждается в классифи-
кации. Другой и чаще всего встречающийся сцена-
рий заключается в том, что горючую жидкость в ходе
Рис. 1. Группирование парового диапазона взрывоопасности:
UEL – верхний; LEL – нижний
Объем,%
2,50
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
LEL
100 UEL
4,0 LEL
75 UEL
2,7 LEL
36 UEL
2,1 LEL
9.5 UEL
Группа A
Ацетилен
Группа B
Водород
Группа C
Этилен
Группа D
Пропан
Пределвзрывоопасности
Пределвзрывоопасности
Пределвзрывоопасности
Пределвзрывоопасности
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
80
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И№3 • март 2009
HYDROCARBON PROCESSING: безопасность и надежность
процесса нагревают на несколько сот градусов выше
ее температуры вспышки. Это типичная ситуация на
всех нефтеперерабатывающих и нефтехимических
предприятиях США.
На рис. 2 показана модель дисперсии смеси клас-
са III в типичном процессе нефтепереработки. Видны
как размеры парового облака, так и вид сбоку при
температуре 180 °F (82 °С).
В этом сценарии 500 фунт (1 фунт = 0,435 кг) про-
дукта вытекло через отверстие в резервуаре диамет-
ром 0,1”. Рабочее давление 220 фунт/дм2
при 675 °F.
Воспламеняемая часть парового облака простирает-
ся наружу на 14 фут (1 фут = 0,3048 м). Обратите
внимание на то, что диапазон воспламеняемости был
значительно снижен вследствие повышения тем-
пературы процесса (с 6 до 13,5 % на воздухе или от
0,4 до 0,7 % на воздухе).
Зоны класса II
Это опасные места, потому что в них присутствует
горючая пыль. Горючей пылью по определению яв-
ляются любые твердые частицы диаметром 420 мкм
и менее, представляющие угрозу пожара или взрыва
при диспергировании в воздухе. Аналогично зонам
класса I, зоны класса II также подразделяют на две
четкие подгруппы, опять-таки зависящие от эксплуа-
тационных условий (нормальных или аномальных).
Подгруппа 1 это зона, в воздухе которой присутс-
твует горючая пыль.
• В нормальных условиях эксплуатации в коли-
чествах, достаточных для образования взрыво- и по-
жароопасной смеси.
• Пыль электропроводна. Пыль считается элект-
ропроводной, если электрическое сопротивление
частиц материала, из которого образовалась пыль,
имеет величину ниже 105
Ом/см.
• Выделения из-за неисправности технического
оборудования приводят к одновременному отказу
электрооборудования, превращая электрооборудо-
вание в источник возгорания.
Подгруппа 2 – это место, где горючая пыль.
• Содержится в воздухе только в аномальных ус-
ловиях эксплуатации в количествах, достаточных для
образования взрыво- или огнеопасной смеси.
• Накопленная пыль обычно недостаточна для
того, чтобы помешать нормальной работе электро-
оборудования или других аппаратов, но горючая
пыль может содержаться в суспензиях в воздухе из-
за нечастых неполадок в работе технологического
оборудования.
• Накопления пыли на, в или поблизости от элект-
рического оборудования может быть достаточно для
того, чтобы помешать безопасному рассеянию теп-
ла электрооборудования или могут воспламеняться в
результате ненормальной работы или отказа элект-
рооборудования.
Информация, содержащаяся в табл., заимство-
вана из эмпирических (кустарных) данных, полу-
ченных при определении зависимости между слоем
накопленной пыли и требуемой классификацией.
Накопления пыли, приведенные в табл., основаны на
24-часовом накапливании пыли на горизонтальных
поверхностях.
Три четкие группы в зонах класса II в основном
базируются на физических характеристиках пыли:
Группа E – атмосферы, содержащие горючую
металлическую пыль, включая алюминий, магний
и их промышленные сплавы, или другую горючую
пыль, размеры частиц которых, абразивность и про-
водимость представляют такую же опасность при
применении электрооборудования.
Группа F – атмосферы, содержащие горючую уг-
леродистую пыль, суммарно поглотившую более 8 %
уловленных летучих компонентов, или активирован-
ную другими материалами до такой степени, что она
становится взрывоопасной. Представительной горю-
Рис. 2. Дисперсия парового облака жидкости класса III
–2,0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
–1,5
1,0
1,4
1,2
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,2
4,4
4,6
4,8
–1,0
–0,5
0,0
Ширинаоблака,фут
Ширинаоблака,фут
0,5
1,0
1,5
2,0
0,2001%
0,4%
3,7%
Классификация
зон опасности, аудит
№ 351
Модель: новые
емкости/трубопроводная
обвязка
Источник
Погода: категория 1,5/F
Материал: газойль
Усредненное время:
Огнеопасно (18,75 с)
Газ/жидкость,
смещение 0 фут
Легенда: Концентрация
Время: 1,405 с
Расстояние в сторону движения ветра, фут Расстояние в сторону движения ветра, фут
Площадь облака (вид в плане) Высота облака (вид сбоку)
3 мрд2 при 0,2001 %
1 мрд2 при 0,4 %
0 мрд2 при 3,7 %
Классификация
зон опасности,
аудит № 351
Модель: новые емкости
(трубопроводная обвязка)
Источник
Погода: категория 1,5/F
Материал: газойль
Усредненное время:
Огнеопасно (18,75 с)
Высота 3,28 фут
Легенда: Концентрация
Время: 1,405 с
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
81№3 • март 2009
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
HYDROCARBON PROCESSING: безопасность и надежность
чей пылью, подпадающей под эту категорию, являет-
ся угольная пыль, сажа, древесный уголь и кокс.
Группа G – атмосферы, содержащие другую
горючую пыль, включая муку, зерно, древесную
стружку, пластики и химикаты.
Взрывоопасность – это критерий потенциаль-
ного ущерба, причиненного энергией, выделенной
при взрыве пыли. Министерство горнодобывающей
промышленности США – the US Bureau of Mines
(USBM) создало уравнение для вычисления послед­
ствий взрыва:
Последствия взрыва = ,
)(
)(
1max
2max
PP
PP
×
×
где Pmax – максимальное давление взрыва; P – мак-
симальная скорость нарастания давления.
Подстрочныйиндекс1относитсякПитсбургскому
угольному пласту,
где Pmax – 8,1 атм; P – 214 атм/сек.
Подстрочный индекс 2 относится к специфичес-
кой пыли.
Чувствительность к воспламенению – это крите-
рий легкости воспламенения облака горючей пыли.
SBM разработало уравнение для вычисления чувс-
твительности к воспламенению.
Чувствительность к воспламенению =
= ,
)(
)(
2
1
cc
cc
MET
MET
××
××
где Тс – минимальная температура воспламенения;
Е – минимальная энергия воспламенения; Мс – ми-
нимальная взрывная концентрация.
Подстрочныйиндекс1относитсякПитсбургскому
угольному пласту, где Тс – 591 °С; Е – 160 mj; Мс –
70 г/м3
.
Подстрочный индекс 2 относится к специфичес-
кой пыли.
Пыль, имеющая чувствительность к воспламене-
нию, равную или больше, чем 0,2 мм взрывочувстви-
тельность, равную или больше, чем 0,5, имеет доста-
точную летучесть для соответствующей классифика-
ции зоны, в которой пыль образовалась.
Зоны класса III
Это опасные зоны, потому что в них присутству-
ют легко воспламеняемые волокна и летучие хлопья.
В зонах класса III нет деления на группы, как в зонах
класса I и класса II. Однако есть подразделения, кото-
рые основаны на технологии обработки, приведшей
к образованию этих летучих волокон. Подразделение
1 – зона, в которой образуются горючие летучие во-
локна. Подразделение 2 – зона, в которой хранятся
или подвергаются обработке легко воспламеняемые
волокна, за исключением процесса их производства.
РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ОЦЕНКИ РИСКОВ
До начала фактической оценки классификации
зон опасности необходимо разработать методологию
оценки рисков. Эта методология включает в себя ос-
новные правила, которым следуют при проведении
оценки. Компонентами этой методологии являются
изложенные ниже соображения.
• Определение лиц, входящих в группу оценки
рисков, их соответствующих ролей и ответственнос-
тей, необходимых для поддержки процесса оценки.
Эта группа лиц, как правило, состоит из представите-
ля руководства предприятия, представителя, ответс-
твенного за механическую исправность оборудова-
ния, лица, осуществляющего фактическую оценку, и
инженера-технолога.
• Определение зависимости между концептуаль-
ным источником и полной классификацией.
• Идентификация всех потенциальных точечных
источников выбросов. Точечными источниками
является технологическое оборудование, которое
непрерывно или периодически во время рутинной
эксплуатации выбрасывает в атмосферу горючие
пары. Типичными узлами оборудования, нуждаю-
щимся в особом внимании, являются: механичес-
кие уплотнения насосов, прокладки клапанов, пре-
дохранительные устройства, фильтры, уплотнения
компрессоров, вентиляционные и сливные каналы
и все резервуары под давлением, содержащие угле-
водороды.
• Такие термины как «нормально» – «аномально»
и «часто» – «нечасто» должны быть оговорены для
каждого технологического процесса.
• Определение способов оценки рисков в следу-
ющих сценариях: степень классифицируемых зон
опасности, выходящих за пределы границ конкрет-
ных технологических установок; степень класси-
фицируемых зон опасности, которые распростра-
няются на дороги; зоны с источниками возгорания,
кроме электрооборудования, в нормальных условиях
эксплуатации; зоны, в которых проложены трубоп-
роводные эстакады или в которых трубопроводы пе-
ресекают дороги или расположены рядом, а также
влияние истории того или иного технологического
объекта на общую ситуацию, обнаружения ошибок
и упущений в документации.
• Применение различных нормативных доку-
ментов и стандартов. Строгое соблюдение пра-
вил Национальной противопожарной ассоциации
(NFPA) для всех нефтехимических предприятий и
стандартов Американского нефтяного института
(API) для всех НПЗ.
• Определение возможности применения концеп-
ции подразделения на зоны опасности. Эта концеп-
ция широко применяется в США, Канаде и в Европе.
• Определение органа власти, обладающего юрис-
дикцией.
Накапливание слоя пыли и классификация взрывоопасности
Толщина слоя пыли, дюйм Рекомендуемая
классификация
Более 1/8 Подразделение 1
Менее 1/8 (цвет неразличим) Подразделение 2
Различим цвет поверхности
под слоем пыли
Неклассифицировано
Классификационная оценка зоны
Когда разработана методология оценки рисков,
можно приступить к фактическому процессу класси-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
82
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И№3 • март 2009
HYDROCARBON PROCESSING: безопасность и надежность
фикационнойоценкизоныопасности.Исследование,
как правило, состоит из семи основных этапов:
Этап 1. получение необходимой документации,
которая была определена с применением описанной
выше методологии оценки. Определение нижнего
уровня процесса для идентификации оборудования
и его размещения в технологической схеме.
Этап 2. Обследование оцениваемой зоны для оп-
ределения точности чертежей и проверки размеще-
ния всех точечных источников выбросов.
Этап 3. Определение классифицируемых зон, ок-
ружающих каждый точечный источник выбросов.
Это позволит определить роль каждого точечного
источника в общей классификационной схеме ком-
позитной зоны. Классификационные схемы должны
отвечать требованиям NFPA 497 для нефтехимичес-
ких объектов и API RP 500 для НПЗ и/или програм-
мному обеспечению, моделирующему дисперсию
газов. Программное обеспечение, моделирующее
дисперсию газов/паров, следует применять, если су-
ществует один из следующих трех сценариев.
1. Сложились экстремальные условия, например,
по слишком высоким расходам (>250 галл/мин), дав-
лению (>275 фунт/дм2
) и давлению насыщенных па-
ров жидкости (>70 фунт/дм2
) при рабочей темпера-
туре.
2. Горячие жидкости нагреваются до температур,
которые >100 °F (38 °С) выше их соответствующих
температур вспышки.
3. Поток состоит из сложной смеси углеводоро-
дов.
Этап 4. Разработка чертежа (с видом в плане) ком-
позиционной зоны, характеризующего вклад всех
точечных источников.
Этап 5. Изготовление чертежей фасада для чет-
кого указания расположения источников выбросов
в многоуровневых технологических конструкциях.
Чертежи с видом в плане потребуются для каждого
уровня технологической конструкции.
Этап 6. Проведение аудиторской проверки соот-
ветствия.
Этап 7. Подготовка подробного отчета о результа-
тах оценки, документирующего следующую инфор-
мацию:
• разумное объяснение причин для классифика-
ции зон;
• критически важную информацию о материалах,
обычно заимствуемую из бюллетеней по безопасно-
му применению материалов (MSDS);
• подробный перечень всех точечных источников
выбросов, которые показаны на чертежах;
• специальные экстраординарные исключения,
допущенные при классификации конкретной зоны;
• результаты аудиторской проверки соответс-
твия;
• график моделирования дисперсии паров.
Вся классификационная документация должна
храниться у руководства отдела технологического
контроля на НПЗ. Все изменения в структуре пред-
приятия должны быть отражены в документации с
указанием воздействия этих модификаций на клас-
сификацию опасностей.
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ И СНИЖЕНИЕ ОПАСНОСТИ
Снижение опасности предполагает меры, при-
нимаемые руководством предприятия, для сниже-
ния вероятности или риска значительных имущес-
твенных потерь и/или жертв в результате взрыва
или пожара. Это позволяет исключить установку
электрооборудования в опасных зонах, представля-
ющих риск или вероятность возникновения взрыва
или пожара. Это как раз тот самый момент, когда
принимаются меры, обеспечивающие соответс-
твие с классификационной оценкой зон опасности.
Рассматриваются методы смягчения последствий
аварий.
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ В ОПАСНЫХ ЗОНАХ КЛАССА 1
Важно строгое следование ниже перечисленным
методам защиты.
• Физическое удаление или перемещение нор-
мальных дугообразующих электрических агрегатов
в безопасную зону. Это привлекательный вариант,
когда допущенное электрооборудование для соот-
ветствующей зоны трудно достать или не выпускает-
ся в промышленных масштабах.
• Ограничение взрывоопасной зоны. Это на-
иболее распространенный метод защиты. Он ос-
нован на применении оборудования, сертифи-
цированного поставщиком путем включения в
перечень или маркировки как взрывобезопасные
устройства. Взрывобезопасное исполнение оз-
начает, что внутренние устройства конкретного
узла электрооборудования сконструированы и
испытаны таким образом, чтобы при попадании
в них горючих паров они воспламенялись элект-
рической дугой или горячей поверхностью внут-
ри устройства, а последующий в результате этого
взрыв оставался замкнутым в пределах этого уст-
ройства. При этом электрический аппарат, заклю-
ченный в это устройство, должен сохранять рабо-
тоспособность.
• Ограничение подаваемой энергии известно как
метод защиты от возгорания путем ограничения
выделяемой энергии в случае повреждения элект-
ропроводки и отказа узла или неполадок. Взрыво-и
пожаробезопасные устройства, применяемые в ла-
боратории, неспособны выделять энергию, которая
в нормальных или аномальных условиях достаточны
для того, чтобы вызвать возгорание специфической
опасной атмосферы в ее наиболее легко воспламеня-
емых концентрациях.
• Герметически уплотненные типы защиты обес-
печивают герметическую защиту дугообразующих
или тепловыделяющих электроприборов от проник-
новения в них опасных паров.
• Герметизация это процесс создания включения
с защитным газом с или без непрерывного потока
для предотвращения попадания горючих паров, го-
рючей пыли и горючих волокон.
• Продувка – процесс образования включения с
защитным газом с достаточным расходом и избыточ-
ным давлением для снижения концентрации любых
горючих паров, изначально содержащихся на безо-
пасном уровне.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
83№3 • март 2009
НЕФТЕГАЗОВЫЕ
Т Е Х Н О Л О Г И И
HYDROCARBON PROCESSING: безопасность и надежность
ТИПЫ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
Тип Х снижает классификацию внутри защищен-
ного включения из подразделения 1 до неквалифи-
цированной.
Конструкция продувочной системы типа Х долж-
на отвечать следующим требованиям.
• Избыточное давление должно поддерживаться
на оборудовании, находящемся под напряжением.
• Перед энергизацией узлов, снабженных необхо-
димой электрической блокировкой, заменить четыре
объема продувного газа, содержащегося во внутрен-
нем устройстве.
• Блокировка требуется для удаления энергии с
внутренних электрических устройств, когда давле-
ние продувочного газа падает.
•При открытом внутреннем устройстве подача
энергии должна быть отключена.
• Зона, непрерывно обслуживаемая операторами,
должна быть снабжена сигнальным устройством, сра-
батывающим при превышении заданного давления.
Тип Y снижает квалификацию внутри защищае-
мого включения из подразделения 1 до подразделе-
ния 2. Тип Z снижает квалификацию внутри защи-
щаемого включения с подразделения 2 до неквали-
фицированной. Конструкция продувочной системы
Y или Z должна отвечать следующим требованиям.
• Избыточное давление должно поддерживаться
на оборудовании, находящемся под напряжением.
• Перед энергизацией узлов заменить четыре
объема продувочного газа, содержащегося во внут-
реннем устройстве (электрической блокировки не
требуется).
• Отказ продувочной системы должен обнаружи-
ваться с помощью сигнального устройства.
Метод защиты погружением заключается в пог-
ружении дугообразующих и тепло-генерирующие
электрические устройства в масло, тем самым, ис-
ключая внедрение потенциально опасных паров.
Этот метод применим только в зонах, относящихся к
Подразделению 2.
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ
В ОПАСНЫХ ЗОНАХ КЛАССА 2
Важно строгое следование ниже перечисленным
методам защиты.
• Физическое удаление опасности аналогично
указанному для зон опасности класса I.
• Применение пылезащищенного (от возгорания)
предполагает использование: 1) пыленепроницаемо-
го устройства; 2) устройства, конструкция которого
исключает воспламенение слоя пыли на внутреннем
устройстве или образование горючего облака вокруг
внутреннего устройства.
• Продувка может применяться до тех пор, пока
соблюдаются требования NFPA 496.
• Ограничение энергии на том же уровне защиты,
как и в зонах класса I.
МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ
В ОПАСНЫХ ЗОНАХ КЛАССА 3
Для этих зон применяются такие же методы, ка-
кие применялись для зон Класса II. Основное требо-
вание заключается в применении пыленепроницае-
мых включений для всех нормальных дугообразую-
щих электрических устройств.
Перевел Г. Липкин
библиография
1. Korver, W.O.E, «Part 1 Fundamentals», Electrical Safety
in Flammable Gas/Vapor Laden Atmospheres, 1st Ed.,
William Andrews Publishing, Norwich, New York,
pp. 6–8, 2001.
2. NFPA 30, Flammable and Combustible Liquids Code,
2000 Ed., NFPA, Quincy, Massachusetts, 2000.
3. NFPA 496, Standard for Purged and Pressurized
Enclosures for Electrical Equipment, 1998 Ed., NFPA,
Ouincy, Massachusetts, 1998.
4. NFPA 497, Recommended Practice for the Classification
of Flammable Liquids, Gases or Vapors and of Hazardous
(Classified) Locations for Electrical Installations in
Chemical Process Areas, 1997 Ed., NFPA, Ouincy,
Massachusetts, 1997.
5. NFPA 499, Recommended Practice for the Classification
of Combustible Dusts and of Hazardous (Classified)
Locations for Electrical Installations in Chemical Process
Areas, 1997 Ed., NFPA, Ouincy, Massachusetts, 1997.
6. ANSI/API PR5000, Recommended Practice for
Classification of Locations for Electrical Installations
at Petroleum Facilities Classified as Class I, Division
1 and Division 2, 2nd Ed., API Publishing Services,
Washington, DC, 1997.
7. ISA-12.10, Area Classification in Hazardous (Classified)
Dust Locations, ISA, Research Triangle Park, North
Carolina, 1988.
8. ISA-RP12.4, Pressurized Enclosures, ISA, Research
Triangle Park, North Carolina, 1996.
9. Johnston, J., «A Common-Sense Approach to Hazardous
AreaClassification Assessment», Instrumentation
Symposium for the Process Industries, Texas A&M
University, College Station, Texas, January 2001.
10. Cashdollar, K., M. Hertzberg and R. Conti, «RI-8988
Bureau of Mine Report of Investigations/1985»,
Electrical Ignition Energies and Thermal Autoignition
Temperatures for Evaluating Explosion Hazards of Dusts,
United States Dept of the Interior, 1985.
11. Early, M., National Electrical Code Handbook, 9th Ed.,
NFPA, Quincy, Massachusetts, 2002.
Jim Johnston (Дж. Джонстон) профес-
сиональный инженер компании Bath
Engineering Corporation. Он стал нацио-
нально признанным специалистом бла-
годаря опыту и знаниям в области оценки
безопасности применения электрооборудо-
вания во взрыво- и пожароопасных зонах. М-р Джонстон
имеет 35-летний опыт работы в нефтеперерабатывающей
и нефтехимической промышленности. Имеет ученую сте-
пень бакалавра по электрооборудованию от Хьюстонского
университета.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

More Related Content

Similar to 211.определение и классификация потенциально опасных зон

03. osnovy pozharnoy bezopasnosti
03. osnovy pozharnoy bezopasnosti03. osnovy pozharnoy bezopasnosti
03. osnovy pozharnoy bezopasnostiKamlachPV
 
физика горения08
физика горения08физика горения08
физика горения08student_kai
 
15 20 nenashev_istochnik_plus
15 20 nenashev_istochnik_plus15 20 nenashev_istochnik_plus
15 20 nenashev_istochnik_plusjournalrubezh
 
учебно методическое пособие огневые работы ецпк
учебно методическое пособие огневые работы ецпкучебно методическое пособие огневые работы ецпк
учебно методическое пособие огневые работы ецпкNastyaChudina
 
Организация пожарной безопасности и противопожарной защиты в организации
Организация пожарной безопасности и противопожарной защиты в организацииОрганизация пожарной безопасности и противопожарной защиты в организации
Организация пожарной безопасности и противопожарной защиты в организацииАлександр Веретельников
 
презентация Bi zone 2015-02 складские терминалы
презентация Bi zone 2015-02 складские терминалыпрезентация Bi zone 2015-02 складские терминалы
презентация Bi zone 2015-02 складские терминалыjournalrubezh
 

Similar to 211.определение и классификация потенциально опасных зон (10)

03. osnovy pozharnoy bezopasnosti
03. osnovy pozharnoy bezopasnosti03. osnovy pozharnoy bezopasnosti
03. osnovy pozharnoy bezopasnosti
 
физика горения08
физика горения08физика горения08
физика горения08
 
15 20 nenashev_istochnik_plus
15 20 nenashev_istochnik_plus15 20 nenashev_istochnik_plus
15 20 nenashev_istochnik_plus
 
учебно методическое пособие огневые работы ецпк
учебно методическое пособие огневые работы ецпкучебно методическое пособие огневые работы ецпк
учебно методическое пособие огневые работы ецпк
 
1сап
1сап1сап
1сап
 
Организация пожарной безопасности и противопожарной защиты в организации
Организация пожарной безопасности и противопожарной защиты в организацииОрганизация пожарной безопасности и противопожарной защиты в организации
Организация пожарной безопасности и противопожарной защиты в организации
 
ГАЗ
ГАЗГАЗ
ГАЗ
 
презентация Bi zone 2015-02 складские терминалы
презентация Bi zone 2015-02 складские терминалыпрезентация Bi zone 2015-02 складские терминалы
презентация Bi zone 2015-02 складские терминалы
 
дз Slidshare
дз Slidshareдз Slidshare
дз Slidshare
 
дз Slidshare
дз Slidshareдз Slidshare
дз Slidshare
 

More from ivanov1566359955 (20)

7365
73657365
7365
 
7364
73647364
7364
 
7363
73637363
7363
 
7362
73627362
7362
 
7361
73617361
7361
 
7360
73607360
7360
 
7359
73597359
7359
 
7358
73587358
7358
 
7357
73577357
7357
 
7356
73567356
7356
 
7355
73557355
7355
 
7354
73547354
7354
 
7353
73537353
7353
 
7352
73527352
7352
 
7351
73517351
7351
 
7350
73507350
7350
 
7349
73497349
7349
 
7348
73487348
7348
 
7347
73477347
7347
 
7346
73467346
7346
 

211.определение и классификация потенциально опасных зон

  • 1. 79№3 • март 2009 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И HYDROCARBON PROCESSING: безопасность и надежность ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО оПАСНЫХ ЗОН J. E. Johnston, Bath Engineering Corporation, Корпус Кристи, Техас подход, состоящий из четырех частей Концепцию оценки и ограничения риска, свя- занного с установкой электрооборудования в по- тенциально взрывоопасных зонах называют клас- сификацией зон опасности. Оценка классифика- ции опасных зон представляет собой анализ веро- ятности и оценку рисков на предприятиях, связан- ных с потенциально взрыво-и пожароопасной ат- мосферой, исключительно направленные на мини- мизацию или полное исключение электроэнергии как потенциального источника возгорания. Зоны опасности разделяют на три класса в зависимости от типа материалов, применяемых в конкретном процессе. Зоны класса 1 К зонам этого класса относятся места, в которых в воздухе присутствуют или могут присутствовать го- рючие газы или пары в количествах, достаточных для образования взрывоопасной или огнеопасной смеси. В зонах класса 1 выделяют два четко прогнозируе- мых раздела, интерпретируемые как «нормально» в сравнении с «аномальным» и «часто» в сравнении с «нечасто». К зонам, относящимся к разделу 1, относят места, в которых могут образовываться концентрации огне- опасных газов или паров: • в нормальных условиях эксплуатации; • часто при механическом обслуживании или ре- монте; • частых утечках; • отсутствия адекватной вентиляции; • выбросов из неисправного технологического оборудования, приводящих к одновременному отказу электрооборудования. К зонам раздела 2 относят места, в которых высо- кие концентрации огнеопасных газов или паров мо- гут образовываться в результате: • отказа замкнутых герметичных систем; • аномальной эксплуатации или отказа техноло- гического и вентиляционного оборудования; • смежности с зоной, относящейся к разделу 1. В зонах класса 1 четыре четкие группы выделяют исключительно в зависимости от легкости воспламе- нения жидкости или газа и их соответствующих диа- пазонов воспламеняемости. Эта концепция показана на рис. 1. Группа A – атмосферы, содержащие ацетилен. Группа B – атмосферы горючих газов или паров, имеющие либо максимальный экспериментальный зазор безопасности MESG, равный 0,45 мм (или ме- нее) или минимальное отношение тока воспламене- ния (minimum ignition current ratio – MIC), равное 0,40 мм, или менее. Группа C– атмосферы горючих газов или паров, имеющие MESG в пределах 0,45–0,75 мм, либо отно- шение MIC 0,40–0,80 мм. Группа D – атмосферы горючих газов или паров, имеющие MESG в пределах более 0,75 мм, либо MIC более 0,80 мм. Диапазоны взрывоопасных зон, как показано на рис. 1, имеют нормальное атмосферное давление и температуру. По мере повышения температуры сме- си диапазон воспламеняемости сдвигается в сторону снижения и, наоборот, по мере снижения темпера- туры смеси диапазон воспламеняемости сдвигается в сторону повышения. По этому графику легко опре- делить, что испаряемость смесей группы А намного выше, чем испаряемость смесей группы В. Классы горючих жидкостей подразделяют на класс II, куда включены любые жидкости с темпе- ратурой вспышки выше 100 °F (38 °С) и ниже 140 °F (60 °С); класс III, включающий жидкости с темпера- турой вспышки выше 140 °F (60 °C). Жидкости класса III в свою очередь подразделяют на жидкости класса IIIA. К жидкостям класса IIIA относятся жидкости с температурой вспышки выше 140 °F (60 °С) и ниже 200 °F (93 °С). Жидкости Класса IIIB имеют темпе- ратуру вспышки выше 200 °F (93 °С). Управление по технике безопасности и гигиене труда США (OSHA) в директиве 1910.106(а) (18) указывает, что если го- рячую жидкость подвергают нагреву в пределах 30 °F выше ее температуры вспышки, то на нее рас- пространяются требования, предусмотренные для очередного более низкого класса жидкости. Если материал представляет собой горючую жидкость, которую нагревают в пределах 30 °F от ее темпера- туры вспышки, то эта зона не нуждается в классифи- кации. Другой и чаще всего встречающийся сцена- рий заключается в том, что горючую жидкость в ходе Рис. 1. Группирование парового диапазона взрывоопасности: UEL – верхний; LEL – нижний Объем,% 2,50 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 LEL 100 UEL 4,0 LEL 75 UEL 2,7 LEL 36 UEL 2,1 LEL 9.5 UEL Группа A Ацетилен Группа B Водород Группа C Этилен Группа D Пропан Пределвзрывоопасности Пределвзрывоопасности Пределвзрывоопасности Пределвзрывоопасности Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 2. 80 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И№3 • март 2009 HYDROCARBON PROCESSING: безопасность и надежность процесса нагревают на несколько сот градусов выше ее температуры вспышки. Это типичная ситуация на всех нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях США. На рис. 2 показана модель дисперсии смеси клас- са III в типичном процессе нефтепереработки. Видны как размеры парового облака, так и вид сбоку при температуре 180 °F (82 °С). В этом сценарии 500 фунт (1 фунт = 0,435 кг) про- дукта вытекло через отверстие в резервуаре диамет- ром 0,1”. Рабочее давление 220 фунт/дм2 при 675 °F. Воспламеняемая часть парового облака простирает- ся наружу на 14 фут (1 фут = 0,3048 м). Обратите внимание на то, что диапазон воспламеняемости был значительно снижен вследствие повышения тем- пературы процесса (с 6 до 13,5 % на воздухе или от 0,4 до 0,7 % на воздухе). Зоны класса II Это опасные места, потому что в них присутствует горючая пыль. Горючей пылью по определению яв- ляются любые твердые частицы диаметром 420 мкм и менее, представляющие угрозу пожара или взрыва при диспергировании в воздухе. Аналогично зонам класса I, зоны класса II также подразделяют на две четкие подгруппы, опять-таки зависящие от эксплуа- тационных условий (нормальных или аномальных). Подгруппа 1 это зона, в воздухе которой присутс- твует горючая пыль. • В нормальных условиях эксплуатации в коли- чествах, достаточных для образования взрыво- и по- жароопасной смеси. • Пыль электропроводна. Пыль считается элект- ропроводной, если электрическое сопротивление частиц материала, из которого образовалась пыль, имеет величину ниже 105 Ом/см. • Выделения из-за неисправности технического оборудования приводят к одновременному отказу электрооборудования, превращая электрооборудо- вание в источник возгорания. Подгруппа 2 – это место, где горючая пыль. • Содержится в воздухе только в аномальных ус- ловиях эксплуатации в количествах, достаточных для образования взрыво- или огнеопасной смеси. • Накопленная пыль обычно недостаточна для того, чтобы помешать нормальной работе электро- оборудования или других аппаратов, но горючая пыль может содержаться в суспензиях в воздухе из- за нечастых неполадок в работе технологического оборудования. • Накопления пыли на, в или поблизости от элект- рического оборудования может быть достаточно для того, чтобы помешать безопасному рассеянию теп- ла электрооборудования или могут воспламеняться в результате ненормальной работы или отказа элект- рооборудования. Информация, содержащаяся в табл., заимство- вана из эмпирических (кустарных) данных, полу- ченных при определении зависимости между слоем накопленной пыли и требуемой классификацией. Накопления пыли, приведенные в табл., основаны на 24-часовом накапливании пыли на горизонтальных поверхностях. Три четкие группы в зонах класса II в основном базируются на физических характеристиках пыли: Группа E – атмосферы, содержащие горючую металлическую пыль, включая алюминий, магний и их промышленные сплавы, или другую горючую пыль, размеры частиц которых, абразивность и про- водимость представляют такую же опасность при применении электрооборудования. Группа F – атмосферы, содержащие горючую уг- леродистую пыль, суммарно поглотившую более 8 % уловленных летучих компонентов, или активирован- ную другими материалами до такой степени, что она становится взрывоопасной. Представительной горю- Рис. 2. Дисперсия парового облака жидкости класса III –2,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 –1,5 1,0 1,4 1,2 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 –1,0 –0,5 0,0 Ширинаоблака,фут Ширинаоблака,фут 0,5 1,0 1,5 2,0 0,2001% 0,4% 3,7% Классификация зон опасности, аудит № 351 Модель: новые емкости/трубопроводная обвязка Источник Погода: категория 1,5/F Материал: газойль Усредненное время: Огнеопасно (18,75 с) Газ/жидкость, смещение 0 фут Легенда: Концентрация Время: 1,405 с Расстояние в сторону движения ветра, фут Расстояние в сторону движения ветра, фут Площадь облака (вид в плане) Высота облака (вид сбоку) 3 мрд2 при 0,2001 % 1 мрд2 при 0,4 % 0 мрд2 при 3,7 % Классификация зон опасности, аудит № 351 Модель: новые емкости (трубопроводная обвязка) Источник Погода: категория 1,5/F Материал: газойль Усредненное время: Огнеопасно (18,75 с) Высота 3,28 фут Легенда: Концентрация Время: 1,405 с Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 3. 81№3 • март 2009 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И HYDROCARBON PROCESSING: безопасность и надежность чей пылью, подпадающей под эту категорию, являет- ся угольная пыль, сажа, древесный уголь и кокс. Группа G – атмосферы, содержащие другую горючую пыль, включая муку, зерно, древесную стружку, пластики и химикаты. Взрывоопасность – это критерий потенциаль- ного ущерба, причиненного энергией, выделенной при взрыве пыли. Министерство горнодобывающей промышленности США – the US Bureau of Mines (USBM) создало уравнение для вычисления послед­ ствий взрыва: Последствия взрыва = , )( )( 1max 2max PP PP × × где Pmax – максимальное давление взрыва; P – мак- симальная скорость нарастания давления. Подстрочныйиндекс1относитсякПитсбургскому угольному пласту, где Pmax – 8,1 атм; P – 214 атм/сек. Подстрочный индекс 2 относится к специфичес- кой пыли. Чувствительность к воспламенению – это крите- рий легкости воспламенения облака горючей пыли. SBM разработало уравнение для вычисления чувс- твительности к воспламенению. Чувствительность к воспламенению = = , )( )( 2 1 cc cc MET MET ×× ×× где Тс – минимальная температура воспламенения; Е – минимальная энергия воспламенения; Мс – ми- нимальная взрывная концентрация. Подстрочныйиндекс1относитсякПитсбургскому угольному пласту, где Тс – 591 °С; Е – 160 mj; Мс – 70 г/м3 . Подстрочный индекс 2 относится к специфичес- кой пыли. Пыль, имеющая чувствительность к воспламене- нию, равную или больше, чем 0,2 мм взрывочувстви- тельность, равную или больше, чем 0,5, имеет доста- точную летучесть для соответствующей классифика- ции зоны, в которой пыль образовалась. Зоны класса III Это опасные зоны, потому что в них присутству- ют легко воспламеняемые волокна и летучие хлопья. В зонах класса III нет деления на группы, как в зонах класса I и класса II. Однако есть подразделения, кото- рые основаны на технологии обработки, приведшей к образованию этих летучих волокон. Подразделение 1 – зона, в которой образуются горючие летучие во- локна. Подразделение 2 – зона, в которой хранятся или подвергаются обработке легко воспламеняемые волокна, за исключением процесса их производства. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ ОЦЕНКИ РИСКОВ До начала фактической оценки классификации зон опасности необходимо разработать методологию оценки рисков. Эта методология включает в себя ос- новные правила, которым следуют при проведении оценки. Компонентами этой методологии являются изложенные ниже соображения. • Определение лиц, входящих в группу оценки рисков, их соответствующих ролей и ответственнос- тей, необходимых для поддержки процесса оценки. Эта группа лиц, как правило, состоит из представите- ля руководства предприятия, представителя, ответс- твенного за механическую исправность оборудова- ния, лица, осуществляющего фактическую оценку, и инженера-технолога. • Определение зависимости между концептуаль- ным источником и полной классификацией. • Идентификация всех потенциальных точечных источников выбросов. Точечными источниками является технологическое оборудование, которое непрерывно или периодически во время рутинной эксплуатации выбрасывает в атмосферу горючие пары. Типичными узлами оборудования, нуждаю- щимся в особом внимании, являются: механичес- кие уплотнения насосов, прокладки клапанов, пре- дохранительные устройства, фильтры, уплотнения компрессоров, вентиляционные и сливные каналы и все резервуары под давлением, содержащие угле- водороды. • Такие термины как «нормально» – «аномально» и «часто» – «нечасто» должны быть оговорены для каждого технологического процесса. • Определение способов оценки рисков в следу- ющих сценариях: степень классифицируемых зон опасности, выходящих за пределы границ конкрет- ных технологических установок; степень класси- фицируемых зон опасности, которые распростра- няются на дороги; зоны с источниками возгорания, кроме электрооборудования, в нормальных условиях эксплуатации; зоны, в которых проложены трубоп- роводные эстакады или в которых трубопроводы пе- ресекают дороги или расположены рядом, а также влияние истории того или иного технологического объекта на общую ситуацию, обнаружения ошибок и упущений в документации. • Применение различных нормативных доку- ментов и стандартов. Строгое соблюдение пра- вил Национальной противопожарной ассоциации (NFPA) для всех нефтехимических предприятий и стандартов Американского нефтяного института (API) для всех НПЗ. • Определение возможности применения концеп- ции подразделения на зоны опасности. Эта концеп- ция широко применяется в США, Канаде и в Европе. • Определение органа власти, обладающего юрис- дикцией. Накапливание слоя пыли и классификация взрывоопасности Толщина слоя пыли, дюйм Рекомендуемая классификация Более 1/8 Подразделение 1 Менее 1/8 (цвет неразличим) Подразделение 2 Различим цвет поверхности под слоем пыли Неклассифицировано Классификационная оценка зоны Когда разработана методология оценки рисков, можно приступить к фактическому процессу класси- Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 4. 82 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И№3 • март 2009 HYDROCARBON PROCESSING: безопасность и надежность фикационнойоценкизоныопасности.Исследование, как правило, состоит из семи основных этапов: Этап 1. получение необходимой документации, которая была определена с применением описанной выше методологии оценки. Определение нижнего уровня процесса для идентификации оборудования и его размещения в технологической схеме. Этап 2. Обследование оцениваемой зоны для оп- ределения точности чертежей и проверки размеще- ния всех точечных источников выбросов. Этап 3. Определение классифицируемых зон, ок- ружающих каждый точечный источник выбросов. Это позволит определить роль каждого точечного источника в общей классификационной схеме ком- позитной зоны. Классификационные схемы должны отвечать требованиям NFPA 497 для нефтехимичес- ких объектов и API RP 500 для НПЗ и/или програм- мному обеспечению, моделирующему дисперсию газов. Программное обеспечение, моделирующее дисперсию газов/паров, следует применять, если су- ществует один из следующих трех сценариев. 1. Сложились экстремальные условия, например, по слишком высоким расходам (>250 галл/мин), дав- лению (>275 фунт/дм2 ) и давлению насыщенных па- ров жидкости (>70 фунт/дм2 ) при рабочей темпера- туре. 2. Горячие жидкости нагреваются до температур, которые >100 °F (38 °С) выше их соответствующих температур вспышки. 3. Поток состоит из сложной смеси углеводоро- дов. Этап 4. Разработка чертежа (с видом в плане) ком- позиционной зоны, характеризующего вклад всех точечных источников. Этап 5. Изготовление чертежей фасада для чет- кого указания расположения источников выбросов в многоуровневых технологических конструкциях. Чертежи с видом в плане потребуются для каждого уровня технологической конструкции. Этап 6. Проведение аудиторской проверки соот- ветствия. Этап 7. Подготовка подробного отчета о результа- тах оценки, документирующего следующую инфор- мацию: • разумное объяснение причин для классифика- ции зон; • критически важную информацию о материалах, обычно заимствуемую из бюллетеней по безопасно- му применению материалов (MSDS); • подробный перечень всех точечных источников выбросов, которые показаны на чертежах; • специальные экстраординарные исключения, допущенные при классификации конкретной зоны; • результаты аудиторской проверки соответс- твия; • график моделирования дисперсии паров. Вся классификационная документация должна храниться у руководства отдела технологического контроля на НПЗ. Все изменения в структуре пред- приятия должны быть отражены в документации с указанием воздействия этих модификаций на клас- сификацию опасностей. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ И СНИЖЕНИЕ ОПАСНОСТИ Снижение опасности предполагает меры, при- нимаемые руководством предприятия, для сниже- ния вероятности или риска значительных имущес- твенных потерь и/или жертв в результате взрыва или пожара. Это позволяет исключить установку электрооборудования в опасных зонах, представля- ющих риск или вероятность возникновения взрыва или пожара. Это как раз тот самый момент, когда принимаются меры, обеспечивающие соответс- твие с классификационной оценкой зон опасности. Рассматриваются методы смягчения последствий аварий. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ В ОПАСНЫХ ЗОНАХ КЛАССА 1 Важно строгое следование ниже перечисленным методам защиты. • Физическое удаление или перемещение нор- мальных дугообразующих электрических агрегатов в безопасную зону. Это привлекательный вариант, когда допущенное электрооборудование для соот- ветствующей зоны трудно достать или не выпускает- ся в промышленных масштабах. • Ограничение взрывоопасной зоны. Это на- иболее распространенный метод защиты. Он ос- нован на применении оборудования, сертифи- цированного поставщиком путем включения в перечень или маркировки как взрывобезопасные устройства. Взрывобезопасное исполнение оз- начает, что внутренние устройства конкретного узла электрооборудования сконструированы и испытаны таким образом, чтобы при попадании в них горючих паров они воспламенялись элект- рической дугой или горячей поверхностью внут- ри устройства, а последующий в результате этого взрыв оставался замкнутым в пределах этого уст- ройства. При этом электрический аппарат, заклю- ченный в это устройство, должен сохранять рабо- тоспособность. • Ограничение подаваемой энергии известно как метод защиты от возгорания путем ограничения выделяемой энергии в случае повреждения элект- ропроводки и отказа узла или неполадок. Взрыво-и пожаробезопасные устройства, применяемые в ла- боратории, неспособны выделять энергию, которая в нормальных или аномальных условиях достаточны для того, чтобы вызвать возгорание специфической опасной атмосферы в ее наиболее легко воспламеня- емых концентрациях. • Герметически уплотненные типы защиты обес- печивают герметическую защиту дугообразующих или тепловыделяющих электроприборов от проник- новения в них опасных паров. • Герметизация это процесс создания включения с защитным газом с или без непрерывного потока для предотвращения попадания горючих паров, го- рючей пыли и горючих волокон. • Продувка – процесс образования включения с защитным газом с достаточным расходом и избыточ- ным давлением для снижения концентрации любых горючих паров, изначально содержащихся на безо- пасном уровне. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  • 5. 83№3 • март 2009 НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И HYDROCARBON PROCESSING: безопасность и надежность ТИПЫ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ Тип Х снижает классификацию внутри защищен- ного включения из подразделения 1 до неквалифи- цированной. Конструкция продувочной системы типа Х долж- на отвечать следующим требованиям. • Избыточное давление должно поддерживаться на оборудовании, находящемся под напряжением. • Перед энергизацией узлов, снабженных необхо- димой электрической блокировкой, заменить четыре объема продувного газа, содержащегося во внутрен- нем устройстве. • Блокировка требуется для удаления энергии с внутренних электрических устройств, когда давле- ние продувочного газа падает. •При открытом внутреннем устройстве подача энергии должна быть отключена. • Зона, непрерывно обслуживаемая операторами, должна быть снабжена сигнальным устройством, сра- батывающим при превышении заданного давления. Тип Y снижает квалификацию внутри защищае- мого включения из подразделения 1 до подразделе- ния 2. Тип Z снижает квалификацию внутри защи- щаемого включения с подразделения 2 до неквали- фицированной. Конструкция продувочной системы Y или Z должна отвечать следующим требованиям. • Избыточное давление должно поддерживаться на оборудовании, находящемся под напряжением. • Перед энергизацией узлов заменить четыре объема продувочного газа, содержащегося во внут- реннем устройстве (электрической блокировки не требуется). • Отказ продувочной системы должен обнаружи- ваться с помощью сигнального устройства. Метод защиты погружением заключается в пог- ружении дугообразующих и тепло-генерирующие электрические устройства в масло, тем самым, ис- ключая внедрение потенциально опасных паров. Этот метод применим только в зонах, относящихся к Подразделению 2. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ В ОПАСНЫХ ЗОНАХ КЛАССА 2 Важно строгое следование ниже перечисленным методам защиты. • Физическое удаление опасности аналогично указанному для зон опасности класса I. • Применение пылезащищенного (от возгорания) предполагает использование: 1) пыленепроницаемо- го устройства; 2) устройства, конструкция которого исключает воспламенение слоя пыли на внутреннем устройстве или образование горючего облака вокруг внутреннего устройства. • Продувка может применяться до тех пор, пока соблюдаются требования NFPA 496. • Ограничение энергии на том же уровне защиты, как и в зонах класса I. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ В ОПАСНЫХ ЗОНАХ КЛАССА 3 Для этих зон применяются такие же методы, ка- кие применялись для зон Класса II. Основное требо- вание заключается в применении пыленепроницае- мых включений для всех нормальных дугообразую- щих электрических устройств. Перевел Г. Липкин библиография 1. Korver, W.O.E, «Part 1 Fundamentals», Electrical Safety in Flammable Gas/Vapor Laden Atmospheres, 1st Ed., William Andrews Publishing, Norwich, New York, pp. 6–8, 2001. 2. NFPA 30, Flammable and Combustible Liquids Code, 2000 Ed., NFPA, Quincy, Massachusetts, 2000. 3. NFPA 496, Standard for Purged and Pressurized Enclosures for Electrical Equipment, 1998 Ed., NFPA, Ouincy, Massachusetts, 1998. 4. NFPA 497, Recommended Practice for the Classification of Flammable Liquids, Gases or Vapors and of Hazardous (Classified) Locations for Electrical Installations in Chemical Process Areas, 1997 Ed., NFPA, Ouincy, Massachusetts, 1997. 5. NFPA 499, Recommended Practice for the Classification of Combustible Dusts and of Hazardous (Classified) Locations for Electrical Installations in Chemical Process Areas, 1997 Ed., NFPA, Ouincy, Massachusetts, 1997. 6. ANSI/API PR5000, Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations at Petroleum Facilities Classified as Class I, Division 1 and Division 2, 2nd Ed., API Publishing Services, Washington, DC, 1997. 7. ISA-12.10, Area Classification in Hazardous (Classified) Dust Locations, ISA, Research Triangle Park, North Carolina, 1988. 8. ISA-RP12.4, Pressurized Enclosures, ISA, Research Triangle Park, North Carolina, 1996. 9. Johnston, J., «A Common-Sense Approach to Hazardous AreaClassification Assessment», Instrumentation Symposium for the Process Industries, Texas A&M University, College Station, Texas, January 2001. 10. Cashdollar, K., M. Hertzberg and R. Conti, «RI-8988 Bureau of Mine Report of Investigations/1985», Electrical Ignition Energies and Thermal Autoignition Temperatures for Evaluating Explosion Hazards of Dusts, United States Dept of the Interior, 1985. 11. Early, M., National Electrical Code Handbook, 9th Ed., NFPA, Quincy, Massachusetts, 2002. Jim Johnston (Дж. Джонстон) профес- сиональный инженер компании Bath Engineering Corporation. Он стал нацио- нально признанным специалистом бла- годаря опыту и знаниям в области оценки безопасности применения электрооборудо- вания во взрыво- и пожароопасных зонах. М-р Джонстон имеет 35-летний опыт работы в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Имеет ученую сте- пень бакалавра по электрооборудованию от Хьюстонского университета. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»