Классификация зон по взрывопожарной опасности
Технический справочник для специалистов химической промышленности
Быстрая навигация
Таблица 1: Классы взрывоопасных зон
| Класс зоны | Тип среды | Характеристика опасности |
|---|---|---|
| Зона 0 | Газовая/паровая | Взрывоопасная атмосфера присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени |
| Зона 1 | Газовая/паровая | Вероятность образования взрывоопасной атмосферы периодически или случайно при нормальной эксплуатации |
| Зона 2 | Газовая/паровая | Образование взрывоопасной атмосферы маловероятно в нормальных условиях, возможно кратковременно при авариях |
| Зона 20 | Пылевая | Облако горючей пыли присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени |
| Зона 21 | Пылевая | Вероятность образования пылевого облака периодически или случайно при нормальных условиях работы |
| Зона 22 | Пылевая | Образование пылевого облака маловероятно, возможно кратковременно только при авариях |
Таблица 2: Категории взрывоопасных смесей (группа II)
| Категория | Представительный газ | Типичные вещества |
|---|---|---|
| IIA | Пропан | Ацетон, аммиак, этанол, метан, бензин, дизельное топливо, пропан, бутан |
| IIB | Этилен | Диэтиловый эфир, этилен, сероводород, этиленоксид |
| IIC | Водород, ацетилен | Водород, ацетилен, сероуглерод |
Примечание: Категории определяются безопасным экспериментальным максимальным зазором (БЭМЗ) и минимальным воспламеняющим током (МВТ) согласно ГОСТ 31610.20-1-2020
Таблица 3: Температурные классы взрывозащищенного оборудования
| Температурный класс | Максимальная температура поверхности (°C) | Температура самовоспламенения среды (°C) | Примеры веществ |
|---|---|---|---|
| T1 | ≤ 450 | > 450 | Аммиак (630°C), метан (600°C), толуол (530°C) |
| T2 | ≤ 300 | 300 - 450 | Этанол (400°C), метилэтилкетон (404°C) |
| T3 | ≤ 200 | 200 - 300 | Бензин (250-300°C), пентан (243°C) |
| T4 | ≤ 135 | 135 - 200 | Ацетальдегид (155°C), диэтиловый эфир (175°C) |
| T5 | ≤ 100 | 100 - 135 | Сероуглерод (90°C) |
| T6 | ≤ 85 | 85 - 100 | Этилнитрит (95°C) и другие низкокипящие органические соединения |
Таблица 4: Требования к взрывозащищенному оборудованию по уровням защиты
| Уровень взрывозащиты | Обозначение | Применение в зонах | Характеристика защиты | Примеры видов взрывозащиты |
|---|---|---|---|---|
| Очень высокий | Ga, Da | 0, 20 | Защита обеспечивается при двух независимых неисправностях | ia (искробезопасность особо высокого уровня) |
| Высокий | Gb, Db | 1, 21 | Защита в нормальном режиме и при часто возникающих неисправностях | d (взрывонепроницаемая оболочка), ib, e (повышенная безопасность), p (продувка) |
| Повышенный | Gc, Dc | 2, 22 | Защита обеспечивается только в нормальном режиме эксплуатации | nA, nC (нормальное искрение), ic |
Полное оглавление статьи
Введение в классификацию взрывоопасных зон
Классификация взрывоопасных зон представляет собой систематизированный подход к определению степени риска возникновения взрывоопасной атмосферы на производственных объектах. Данная классификация является основополагающей для правильного выбора технологического оборудования, средств автоматизации и электротехнических устройств на предприятиях химической, нефтехимической и смежных отраслей промышленности.
Корректное определение класса взрывоопасной зоны позволяет обеспечить безопасность технологических процессов, минимизировать риски аварийных ситуаций и оптимизировать капитальные затраты на приобретение специализированного оборудования. Понимание принципов классификации критически важно для инженеров-технологов, специалистов по промышленной безопасности и проектировщиков производственных объектов.
Нормативная база
Основным регулирующим документом на территории стран ЕАЭС является ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах». Данный технический регламент, вступивший в силу в феврале 2013 года, устанавливает единые требования к взрывозащищенному оборудованию и определяет процедуры его обязательной сертификации.
Методология классификации зон детально описана в стандартах серии ГОСТ 31610, гармонизированных с международными стандартами IEC 60079. Ключевыми документами являются ГОСТ 31610.0-2019 «Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования» и ГОСТ 31610.10-1-2022 «Классификация зон. Взрывоопасные газовые среды», содержащие термины, определения и методические указания по проведению анализа взрывоопасности.
Классификация зон по частоте образования опасной среды
Современная система классификации разделяет взрывоопасные зоны на шесть классов в зависимости от типа опасной среды и вероятности ее возникновения. Для газовых и паровых сред установлены классы 0, 1 и 2, для пылевых сред – классы 20, 21 и 22.
Зона класса 0 характеризуется постоянным или длительным присутствием взрывоопасной газовой атмосферы. Типичными примерами являются внутренние пространства резервуаров-хранилищ легколетучих жидкостей, верхние части сепараторов, газовые коллекторы. В таких зонах требуется применение оборудования с особо высоким уровнем взрывозащиты Ga.
Зона класса 1 предполагает вероятность периодического или случайного образования взрывоопасной среды в процессе штатной эксплуатации оборудования. Сюда относятся зоны вблизи точек загрузки и разгрузки легковоспламеняющихся жидкостей, области открытых поверхностей технологических жидкостей, пространства вокруг фланцевых соединений трубопроводов. Для зоны 1 применяется оборудование с высоким уровнем защиты Gb.
Зона класса 2 характеризуется низкой вероятностью образования опасной атмосферы в нормальных условиях эксплуатации. Взрывоопасная среда может возникнуть кратковременно только при нештатных ситуациях или аварийных режимах работы. Здесь допускается использование оборудования с повышенным уровнем защиты Gc.
Категории взрывоопасных смесей
Категоризация газовых смесей группы II основывается на двух фундаментальных параметрах: безопасном экспериментальном максимальном зазоре (БЭМЗ) и минимальном воспламеняющем токе (МВТ). Эти характеристики определяют взрывоопасные свойства конкретных веществ и влияют на конструктивные требования к оборудованию согласно ГОСТ 31610.20-1-2020.
Категория IIA охватывает наиболее распространенные в промышленности горючие вещества с относительно низкой взрывоопасностью. К ним относятся углеводороды нормального строения, спирты, кетоны. Представительным газом является пропан. Оборудование для категории IIA имеет наименее строгие конструктивные требования.
Категория IIB включает вещества с повышенной взрывоопасностью. Представительным газом является этилен. К этой категории относятся эфиры, этиленоксид, сероводород. Оборудование для этой категории требует уменьшенных зазоров во взрывонепроницаемых оболочках.
Категория IIC представляет наиболее опасные вещества – водород и ацетилен. Оборудование для категории IIC характеризуется максимально жесткими конструктивными требованиями и может применяться для работы со всеми категориями смесей групп IIA и IIB.
Температурные классы и их значение
Температурная классификация оборудования базируется на критическом параметре – максимально допустимой температуре поверхности, которая должна быть ниже температуры самовоспламенения окружающей взрывоопасной среды с установленным запасом безопасности.
Система включает шесть температурных классов от T1 до T6. Класс T1 допускает нагрев поверхности до 450°C и применим для веществ с температурой самовоспламенения выше 450°C, таких как аммиак, метан, толуол. Класс T6 ограничивает температуру значением 85°C и необходим для работы с веществами, имеющими низкую температуру самовоспламенения.
При проектировании установок необходимо учитывать, что температурный класс оборудования определяется максимальной рабочей температурой с учетом температуры окружающей среды и режимов работы. Для электрооборудования критическими точками являются обмотки двигателей, контактные группы, поверхности осветительных приборов.
Требования к оборудованию
Взрывозащищенное оборудование проектируется с применением различных видов взрывозащиты согласно стандартам серии ГОСТ 31610. Наиболее распространенными являются: взрывонепроницаемая оболочка (обозначение d), искробезопасная электрическая цепь (i), повышенная безопасность (e), заполнение или продувка оболочки защитным газом (p).
Каждый вид взрывозащиты основан на специфическом принципе предотвращения воспламенения. Взрывонепроницаемая оболочка локализует взрыв внутри корпуса, не допуская распространения пламени наружу через зазоры. Искробезопасность ограничивает энергию электрических цепей до значений, недостаточных для воспламенения взрывоопасной среды. Продувка защитным газом создает избыточное давление, препятствующее проникновению взрывоопасной среды внутрь оболочки.
Соответствие оборудования требованиям ТР ТС 012/2011 подтверждается обязательной сертификацией в аккредитованных органах. Сертификат содержит информацию о допустимых условиях применения, включая класс зоны, категорию смеси и температурный класс.
Маркировка взрывозащищенного оборудования
Маркировка взрывозащиты представляет собой стандартизированное буквенно-цифровое обозначение, содержащее комплексную информацию о характеристиках оборудования. Маркировка наносится на корпус несмываемым способом и должна сохраняться в течение всего срока эксплуатации.
Пример маркировки: Ex d IIB T4 Gb. Расшифровка: Ex – взрывозащищенное исполнение согласно стандартам серии ГОСТ 31610, d – вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка", IIB – категория смеси (для этилена и подобных газов), T4 – температурный класс (максимальная температура поверхности не более 135°C), Gb – высокий уровень защиты для применения в зоне 1.
Корректная интерпретация маркировки критична для правильного выбора и установки оборудования на производственном объекте. При несоответствии параметров маркировки условиям эксплуатации применение оборудования недопустимо и может привести к аварийной ситуации.
