Ювелирное обозрение

Определение класса зоны помещений

Для большинства помещений подходит зона П-IIа

Классификация пожароопасных зон (по ФЗ-123 и ПУЭ)

Пожароопасные зоны подразделяются на следующие классы:

1) П-I – зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки 61 и более градуса Цельсия;

2) П-II – зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыли или волокна;

3) П-IIа – зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества в количестве, при котором удельная пожарная нагрузка составляет не менее 1 мегаджоуля на квадратный метр;

4) П-III – зоны, расположенные вне зданий, сооружений, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки 61 и более градуса Цельсия или любые твердые горючие вещества.

Классификация взрывоопасных зон (по ФЗ-123)

В зависимости от частоты и длительности присутствия взрывоопасной смеси взрывоопасные зоны подразделяются на следующие классы:

0-й класс – зоны, в которых взрывоопасная смесь газов или паров жидкостей с воздухом присутствует постоянно или хотя бы в течение одного часа;

1-й класс – зоны, в которых при нормальном режиме работы оборудования выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей, образующие с воздухом взрывоопасные смеси;

2-й класс – зоны, в которых при нормальном режиме работы оборудования не образуются взрывоопасные смеси газов или паров жидкостей с воздухом, но возможно образование такой взрывоопасной смеси газов или паров жидкостей с воздухом только в результате аварии или повреждения технологического оборудования;

20-й класс – зоны, в которых взрывоопасные смеси горючей пыли с воздухом имеют нижний концентрационный предел воспламенения менее 65 граммов на кубический метр и присутствуют постоянно;

21-й класс – зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы оборудования выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна, способные образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации 65 и менее граммов на кубический метр;

22-й класс – зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальном режиме работы оборудования не образуются взрывоопасные смеси горючих пылей или волокон с воздухом при концентрации 65 и менее граммов на кубический метр, но возможно образование такой взрывоопасной смеси горючих пылей или волокон с воздухом только в результате аварии или повреждения технологического оборудования.

Методы определения классификационных показателей взрывоопасной зоны устанавливаются нормативными документами по пожарной безопасности.

Классификация взрывоопасных зон (по ПУЭ):

Зоны класса В-I — 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 при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранении или переливании ЛВЖ, находящихся в открытых емкостях, и т. п.

Зоны класса В-Iа — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Зоны класса В-Iб — зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей и которые отличаются одной из следующих особенностей:

1. Горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15 % и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005-76 (например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок).

2. Помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения. Взрывоопасная зона условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения, считая от уровня пола, но не выше кранового пути, если таковой имеется (например, помещения электролиза воды, зарядные станции тяговых и статерных аккумуляторных батарей).

Пункт 2 не распространяется на электромашинные помещения с турбогенераторами с водородным охлаждением при условии обеспечения электромашинного помещения вытяжной вентиляцией с естественным побуждением; эти электромашинные помещения имеют нормальную среду.

К классу В-Iб относятся также зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения, и в которых работа с горючими газами и ЛВЖ производится без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами и ЛВЖ производится в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами.

Зоны класса В-Iг — пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных компрессорных установок, выбор электрооборудования для которых производится согласно 7.3.64) надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеры), эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтелову-шек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т. п.

К зонам класса В-Iг также относятся: пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами классов В-I, В-Iа и В-II (исключение — проемы окон с заполнением стеклоблоками); пространства у наружных ограждающих конструкций, если на них расположены устройства для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции помещений со взрывоопасными зонами любого класса или если они находятся в пределах наружной взрывоопасной зоны; пространства у предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов с горючими газами и ЛВЖ.

Зоны класса В-II — зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов).

Зоны класса В-IIа — зоны, расположенные в помещениях, в которых опасные состояния, указанные в 7.3.45, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Зоны в помещениях и зоны наружных установок в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от аппарата, в котором присутствуют или могут возникнуть взрывоопасные смеси, но технологический процесс ведется с применением открытого огня, раскаленных частей либо технологические аппараты имеют поверхности, нагретые до температуры самовоспламенения горючих газов, паров ЛВЖ, горючих пылей или волокон, не относятся в части их электрооборудования к взрывоопасным. Классификацию среды в помещениях или среды наружных установок за пределами указанной 5-метровой зоны следует определять в зависимости от технологических процессов, применяемых в этой среде.

Зоны в помещениях и зоны наружных установок, в которых твердые, жидкие и газообразные горючие вещества сжигаются в качестве топлива или утилизируются путем сжигания, не относятся в части их электрооборудования к взрывоопасным.

Тенденция постоянного обновления и увеличения ассортимента электрооборудования отечественного и импортного производства, расширение области его использования, повышает необходимость правильного определения пожаро- и взрывоопасных зон и последующего выбора электрооборудования, способного обеспечить безопасность технологических процессов.

Справка на полях:

Безопасная работа электрооборудования, задействованного в технологических процессах предприятий, должна обеспечиваться разработкой противопожарных мероприятий на стадии проектирования и эксплуатации зданий и установок. Несмотря на ввод требований ТКП 339-2011 «Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий», определение пожаро- и взрывоопасных зон осуществляется по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ).

Степень взрывоопасности и пожарной опасности среды в помещениях регламентируется главами 7.3 «Электроустановки во взрывоопасных зонах» и 7.4 «Электроустановки в пожароопасных зонах» ПУЭ.

Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества, и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или его нарушениях.

Выделяют четыре класса пожароопасных зон, согласно которым выбирают и размещают электроустановки в зависимости от классификации горючих материалов (жидкостей, пылей и волокон), обращающихся в технологическом процессе:

1. Зоны класса П-I — зоны, расположенные в помещениях, где обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С;

2. Зоны класса П-II — зоны, расположенные в помещениях, где выделяются горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м 3 к объему воздуха;

3. Зоны класса П-IIа — зоны, расположенные в помещениях, где обращаются твердые горючие вещества;

4. Зоны класса П-III — зоны, расположенные вне помещения зоны, где обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С или твердые горючие вещества.

Зоны в помещениях или за их пределами до 5 м по горизонтали и вертикали от аппарата, в котором находятся горючие вещества, но технологический процесс ведется с применением открытого огня, раскаленных частей, которые имеют поверхности, нагретые до температуры самовоспламенения горючих паров, пыли или волокон, не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным зонам! Класс зоны за границами указанной 5-метровой зоны следует определять в зависимости от технологических процессов, применяемых в этой среде.

Зоны в помещениях и за их пределами, где твердые и газообразные горючие вещества сжигаются как топливо или утилизируются путем сжигания, также не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным зонам!

При размещении в помещениях или наружных установках единичного пожароопасного оборудования, когда специальные меры против распространения пожара не предусмотрены, зона в пределах до 3 м по горизонтали и вертикали от этого оборудования является пожароопасной.

Существует шесть классов взрывоопасных зон, согласно которым выбирают и размещают электроустановки в зависимости от видов взрывоопасных смесей, обращающихся в технологическом процессе производства:

1. Зоны класса В-І — зоны, расположенные в помещениях, где выделяются горючие газы (ГГ) и пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например, при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранении или переливании ЛВЖ, находящихся в открытых емкостях, и т.п.;

2. Зоны класса В-Іа — зоны, расположенные в помещениях, где при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси ГГ (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей;

3. Зоны класса В-Іб — зоны, расположенные в помещениях, где при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси ГГ или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей и которые отличаются одной из следующих особенностей:

3.1. ГГ в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15 % и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях (например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок);

3.2. помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения. Взрывоопасная зона условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения, считая от уровня пола, но не выше кранового пути, если таковой имеется (например, помещения электролиза воды, зарядные станции тяговых и стартерных аккумуляторных батарей).

К классу В-Iб относятся также зоны лабораторных и других помещений, в которых ГГ и ЛВЖ имеются в количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, и в которых работа с ГГ и ЛВЖ производится без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с ГГ и ЛВЖ производится в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами.

4. Зоны класса В-Iг — пространства у наружных установок: технологических, содержащих ГГ или ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных компрессорных установок), надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или ГГ (газгольдеры), эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т.п.;

5. Зоны класса В-II — зоны, расположенные в помещениях, где выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов);

6. Зоны класса В-IIа — зоны, расположенные в помещениях, где опасные состояния, указанные в зоне В-II, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Зоны в помещениях и зоны наружных установок в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от аппарата, в котором присутствуют или могут возникнуть взрывоопасные смеси, но технологический процесс ведется с применением открытого огня, раскаленных частей либо технологические аппараты имеют поверхности, нагретые до температуры самовоспламенения ГГ, паров ЛВЖ, горючих пылей или волокон, не относятся в части их электрооборудования к взрывоопасным. Классификацию среды в помещениях или среды наружных установок за пределами указанной 5-метровой зоны следует определять в зависимости от технологических процессов, применяемых в этой среде.

Зоны в помещениях и зоны наружных установок, в которых твердые, жидкие и газообразные горючие вещества сжигаются в качестве топлива или утилизируются путем сжигания, не относятся в части их электрооборудования к взрывоопасным.

Пример № 1. В пределах помещения склада длиной L = 10 м, шириной S = 8 м, высотой h =4 м располагается 10 л этилового спирта (по 0,5 л в стеклянной таре). При расчете объем взрывоопасной смеси, созданной этиловым спиртом при розливе, составляет 2,75 м3.

Врезка Рядом на полях:

Этиловый спирт — легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость, Температура вспышки — 12 °С; температура самовоспламенения — 445 °С; нижний концентрационный предел распространения пламени — 1,65 %. Температурные пределы распространения пламени: нижний — 8 °С, верхний — 40 °С.

Пары этилового спирта с воздухом образуют взрывоопасную смесь. Так как технологический процесс происходит только при разгерметизации стеклянной тары, следовательно, взрывоопасная смесь паров этилового спирта с воздухом станет образовываться при нормальных условиях. Исходя из этого, делаем вывод, что в помещении склада будет образовываться взрывоопасная зона класса В-Iа согласно п. 7.3.40 ПУЭ.

При определении размера взрывоопасной зоны принимается, что:

– взрывоопасная зона в помещении занимает весь его объем , если объем ВЗОС превышает 5% свободного объема помещения;

– взрывоопасная зона в помещении считается в пределах до 5 м по вертикали и горизонтали от технологического аппарата, если объем ВЗОС равен или менее 5% свободного объема помещения.

Для определения размера взрывоопасной зоны находим свободный объем помещения:

– V_пом. = S • L • h = 10 • 8 • 4 = 320 м 3 ;

– V_{пом. своб.} = V_пом. • 0,8 = 320 • 0,8 = 256 м 3 ,

где V_пом. — объем помещения, м 3 .

Находим отношение объема взрывоопасной смеси к свободному объему помещения:

Объем взрывоопасной смеси составляет менее 5% свободного объема помещения, следовательно, взрывоопасная зона класса В-Iа занимает объем помещения склада в пределах 5 м по горизонтали и вертикали; 0,5 м по горизонтали и вертикали от проемов за наружными ограждающими конструкциями помещения склада; зона класса — В-Iг.

Электрооборудование, располагаемое в пределах взрывоопасной зоны, должно иметь степень защиты оболочки, соответствующую взрывоопасному классу зоны В-Iа. За пределами взрывоопасной зоны классы определяются в зависимости от технологических процессов, применяемых в этой среде.

Пример № 2. В производственном помещении располагается технологическое оборудование, в котором используется взрывоопасное вещество — растворитель Р-4. Внутренние габариты помещения следующие: длина L = 30 м; ширина S = 15 м; высота h =4 м. Максимальный объем взрывоопасной смеси VВЗОС = 1600 м 3 . Объем размещенного оборудования Vобор = 20 м 3 . Технологическое оборудование — открытая установка приготовления резинового клея.

Врезка тут же на полях

Растворитель Р-4 — легковоспламеняющаяся жидкость. Температура вспышки — -7 °С; температура самовоспламенения — 550 °С; нижний концентрационный предел распространения пламени — 1,65%. Температурные пределы распространения пламени: нижний — 9 °С, верхний — 19 °С.

Пары растворителя Р-4 с воздухом образуют взрывоопасную смесь. Так как технологический процесс происходит путем миксерного смешивания ингредиентов в открытой емкости, следовательно, взрывоопасная смесь паров растворителя Р-4 с воздухом будет образовываться при нормальных условиях. Исходя из этого, делаем вывод, что в помещении цеха будет образовываться взрывоопасная зона класса В-I согласно п. 7.3.40 ПУЭ.

При определении размера взрывоопасной зоны принимается, что:

– взрывоопасная зона в помещении занимает весь его объем, если объем ВЗОС превышает 5% свободного объема помещения;

– взрывоопасная зона в помещении считается в пределах до 5 м по вертикали и горизонтали от технологического аппарата, если объем ВЗОС равен или менее 5% свободного объема помещения.

Для определения размера взрывоопасной зоны находим свободный объем помещения:

– V_пом. = S • L • h = 30 • 15 • 4 = 1800 м 3 ;

– V_{пом.своб} = V_пом. – V_обор. = 1800 – 20 = 1780 м 3 ,

где V_пом — объем помещения, м 3 .

Находим отношение объема взрывоопасной смеси к свободному объему помещения:

V_ВЗОС/V_{пом.своб} • 100% = (1600/1780) • 100% = 89,9%.

Объем взрывоопасной смеси составляет более 5% свободного объема помещения, следовательно, взрывоопасная зона класса В-I занимает весь объем помещения. Электрооборудование, располагаемое в помещении, должно иметь степень защиты оболочки, соответствующую взрывоопасному классу зоны В-I. В пределах 5 м по горизонтали и вертикали от проема двери электрооборудование должно иметь класс зона В-Iа, а на расстоянии 0,5 м по горизонтали и вертикали от проемов за наружными ограждающими конструкциями помещения — В-Iг.

Пример № 3. В пределах производственного участка размещается токарный станок. В качестве смазочно-охлаждающей жидкости в станке используется 3 л индустриального масла. Индустриальное масло — горючая жидкость с температурой вспышки 355 °С, следовательно, согласно п. 7.4.10. ПУЭ в пределах 3 м по горизонтали и вертикали от станка производственный участок относится к пожароопасному классу зоны П-I.

Рекомендации по определению классов пожаро- и взрывоопасных зона и выбору электрооборудования

Последовательность выбора электрооборудования:

1. Определяются следующие позиции:

– к чему относится электроустановка (находится в помещении либо относится к наружной установке);

– какие вещества и материалы используются (наименование, их свойства, в том числе категории, группы взрывоопасной смеси, температурные классы (табл. 7.3.3, 7.3.5–7.3.7 ПУЭ).

2. На основании фактических сведений (при обследовании электроустановки) или нормативно определяются класс взрывоопасной зоны, ее размеры по ПУЭ. Класс взрывоопасной зоны определяется исходя из технологических особенностей электрооборудования, а также наихудшего варианта аварии (п. 7.3.40–7.3.43, 7.3.45, 7.3.46 ПУЭ);

3. На основании расчетных сведений или нормативно определяются параметры взрывоопасной зоны в местах размещения электрооборудования (п. 7.3.39, 7.3.45, 7.3.47, 7.3.49 ПУЭ);

4. Нормативно проводится анализ соответствия маркировки взрывозащищенного электрооборудования классу взрывоопасной зоны (табл. 7.3.10–7.3.12, п. 7.3.48, 7.3.50 ПУЭ);

5. На основании положений п. 1–4 составляется заключение о возможности безопасного применения электрооборудования во взрывоопасной зоне.

С учетом изложенных пунктов также составляется спецификация применяемого во взрывоопасной зоне взрывозащищенного электрооборудования, а именно определяется:

– взрывоопасные условия применения (класс взрывоопасной зоны, категория и группа взрывоопасной смеси).

Проверяется наличие сертификата (копия свидетельства) о взрывозащите изделия (или партии однотипных изделий). В сертификате должны быть указаны стандарт, согласно которому изготовлено взрывозащищенное электрооборудование; вид взрывозащиты; маркировка взрывозащиты и взрывоопасная среда, на которую рассчитано электрооборудование. Сертификат должен быть согласован с национальной (зарубежной) испытательной организацией.

Кроме этого, при необходимости, во время экспертизы электрооборудования могут быть затребованы инструкция по монтажу и эксплуатации, сборочные чертежи электрооборудования или его узлов с указанием мер, средств и параметров, обеспечивающих взрывозащиту.

Класс зоны по ПУЭ П -I П-II П IIa В-I В-Ia В-1б

Зона по ПУЭ

Уровень опасности

Характеристика веществ и материалов, находящихся (обращающихся) в помещении

горючие жидкости с температурой вспышки > 61 °С

горючие пыль волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м 3

твердые горючие вещества

горючие жидкости с температурой вспышки > 61 °С

твердые горючие вещества (вне помещений)

горючие газы или пары ЛВЖ могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы

горючие газы или пары ЛВЖ могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при аварии

горючие газы или пары ЛВЖ могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при аварии

аммиачные установки , электролиз воды, зарядные станции аккумуляторных батарей и т.п.