ОТ РАЗРАБОТКИ ДО ВНЕДРЕНИЯ

Главная : : Статьи : : Применение искробезопасного электрооборудования на...

А.Е. Погорельский, А.С. Колендовский, К.В. Меженков

Применение искробезопасного электрооборудования на предприятиях, опасных по взрыву горючих пылей и волокон

Постановка проблемы

Внедрение современных технологических процессов на предприятиях невозможно без средств автоматизации, управления и контроля технологическими процессами. Так как большое количество пылей различных веществ, используемых в технологических процессах, относится к горючим и они могут создавать взрывоопасные смеси с воздухом, то необходимо принимать меры по предотвращению поджигания этих смесей электрооборудованием этих технологических установок.

Искробезопасное электрооборудование, предназначенное специально для применения во взрывоопасных пылевоздушных смесях и испытанное для таких смесей, в настоящее время не производится. Тем не менее, как советские Правила устройства электроустановок [1], так и соответствующие украинские Правила [2, гл.4.с.34...74] требуют установки в зонах, опасных по взрыву горючих пылей и волокон, специального электрооборудования, однако допускается применение серийно выпускаемого взрывозащищенного электрооборудования группы II, предназначенного для применения в зонах, опасных по взрыву газо- и паровоздушных смесей. Что же касается применения в таких зонах электрооборудования с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», то вышеуказанные нормативные документы подробно этот вопрос не рассматривают.

Анализ исследований и публикаций

Вопрос применения взрывозащищенного электрооборудования с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» в зонах, опасных по взрыву горючих пылей и волокон был рассмотрен в [3]. В этой работе указывалось, что искробезопасное электрооборудование, прошедшее испытания в газо- или паровоздушных взрывоопасных смесях, может без ограничения использоваться во взрывоопасных пылевоздушных средах при условии, что минимальная энергия воспламенения последних превышает соответствующее значение для испытательной смеси. В этой связи определенный интерес представляет реальное положение дел с применением искробезопасного электрооборудования на предприятиях, где имеются зоны, опасные по взрыву горючих пылей и волокон. В статье [4] частично были рассмотрены данные из различных источников, касающиеся минимальной энергии поджигания пылей веществ некоторых отраслей промышленности и агропромышленного комплекса.

Цель статьи

Провести анализ ряда опубликованных данных о минимальной энергии поджигания горючих пылей и волокон для решения вопроса о возможности применения электрооборудования с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь», испытанного и предназначенного для применения во взрывоопасных газовоздушных смесях (в зонах 0, 1 и 2), в зонах, опасных по взрыву горючей пылей и волокон (в зонах 20, 21, 22).

Результаты исследований

На основании результатов проведенного нами анализа данных из литературных источников [4-8] в таблице 1 представлены значения коэффициентов взрывобезопасности, рассчитываемых как отношение энергии поджигания пыли к энергии поджигания представительской испытательной газовоздушной смеси как для веществ, перечисленных в этих источниках, так и еще для ряда веществ, используемых при производстве пластмасс и в других отраслях промышленности. Из всех проанализированных данных в таблице представлены 102 вещества, имеющие наименьшие и наибольшие энергии поджигания в своих группах.

Тем не менее, несмотря на столь значительный коэффициент взрывобезопасности, следует учитывать, что уровень взрывозащиты электрооборудования должен соответствовать классу зоны, опасной по взрыву горючих пылей и волокон. Согласно требованиям [2, гл.4, с.34...74] в зонах 20 необходимо применять искробезопасное электрооборудование уровня «iа», в зонах 21 – «ia» или «ib», а в зонах 22 – «ia», «ib», «iс» либо без средств взрывозащиты, но со степенью защиты оболочки от внешних воздействий не хуже IP54.

Там же регламентированы требования к взрывозащищенному (и в том числе искробезопасному) электрооборудованию в части ограничения наибольшей температуры его поверхности. Согласно пункту 4.8.9 [2] наибольшая температура поверхности электрооборудования не должна превышать температуру самовоспламенения осевшей пыли минус 75  °C при толщине ее слоя 5 мм и минус 25  °C при толщине слоя 12,5 мм. В случае присутствия взвешенной пыли, наибольшая температура поверхности электрооборудования не должна превышать 2/3 температуры самовоспламенения взвешенной пыли.

Принимая во внимание все вышеизложенное, следует отметить, что поскольку для одних и тех же веществ минимальная энергия поджигания по данным различных источников отличается в несколько раз, то при выборе искробезопасного электрооборудования может оказаться необходимым проведение дополнительных испытаний конкретных веществ, а также привлечение специалистов для анализа взрывоопасности производства с учетом физико-химических свойств веществ и наиболее неблагоприятных и аварийных условий эксплуатации электрооборудования.

Выводы

Проведенный анализ подтвердил сделанное ранее заключение о том, что серийно выпускаемое электрооборудование с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» может безопасно применяться во взрывоопасных смесях горючих пылей, так как минимальная энергия поджигания рассмотренных пылей во много раз превышает энергию поджигания представительных смесей, на которых испытывалось такое электрооборудование.

Список литературы
  1. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР.-6-е изд., перераб. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1986.-648с.
  2. ДНАОП 0.00-1.32-01. Правила устройства электроустановок. Электрооборудование специальных установок.-Киев:Укрархстройинформ, 2001.-117с.
  3. Кудин В.В., Колендовский А.С., Погорельский А.Е. О расширении области использования искробезопасного электрооборудования // Про-мышленная энергетика.-1974.- №10.-С.35-36.
  4. ПогорельскийА.Е., КолендовскийА.С., Меженков К.В., Кудин В.В. О применении искробезопасного электрооборудования в зонах, опасных по взрыву горючих пылей и волокон // Промелектро: Інформаційний збірник.- 2005.-№5.-С.5-8.
  5. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ.изд.:в 2-х книгах / Под ред. А. Н. Баратова и А.Я. Корольченко.- М.: Химия, 1990.-Т1.-495с., Т2.-384 с.
  6. Корольченко А.Я. Пожаровзрывобезопасность промышленной пыли.- М.:Химия, 1986.-212с.
  7. Explosibility of dusts used in the plastics industry, by Murray Jacobson, John Nagy and Austin R. Cooper. U.S. Dept. of the Interior, Bureau of Mines [1962].-р.30.
  8. Dust explosibility of chemicals, drugs, dyes and pesticides by Henry G. Dor-sett, Jr. and John Nagy. U.S. Dept. of the Interior, Bureau of Mines [1968].-р.31.
Таблица 1
№ п/п Индекс взрываемости Материал Наименьшая энергия воспламенения, мДж Коэффициент взрывобезопасности по отношению к представительным испытательным смесям, Eсм/Еn
метану, (Еn = 0,28 мДж) петролейному эфиру (Еn = 0,18 мДж) этилену (Еn = 0,10 мДж) водороду (Еn = 0,014 мДж) ацетилену (Еn = 0,011 мДж)
ЧАСТЬ 1. ПЛАСТМАССЫ И НАПОЛНИТЕЛИ
Класс А. Термопластичные полимеры и формовочные массы
Группа 1. Полиформальдегиды
1 > 10 Ацеталь, линейный (полиформальдегид) 20 71 111 200 1429 1818
Группа 2. Акриловые полимеры
2 Метил-метакрилат полимер [5] 20 71 111 200 1429 1818
3 2,5 Акриламид полимер 30 107 167 300 2143 2727
3 Акриламид полимер [5] 30 107 167 300 2143 2727
Группа 3. Целлюлозные полимеры
5 > 10 Ацетат целлюлозы 15 54 83 150 1071 1364
6 Ацетат целлюлозы, дисперсность менее 160 мкм [5] 20 71 111 200 1429 1818
7 5,4 Триацетат целлюлозы 30 107 167 300 2143 2727
8 Триацетат целлюлозы, дисперсность менее 160 мкм [5] 30 107 167 300 2143 2727
9 Этилцеллюлоза, дисперсность менее 74 мкм [5] 10 36 56 100 714 909
10 Карбоксиметилцеллюлоза, дисперсность менее 74 мкм [5] 140 500 778 1400 10000 12727
Группа 4. Хлорсодержащие полимеры
11 0,2 Хлорсодержащий полимерный спирт 160 571 889 1600 11429 14545
Группа 5. Фторполимеры
12 << 0,1 Тетрафторэтиленполимер тонкоизмельченный 8320 - - - - -
Группа 6. Нейлонполимеры (полиамиды)
13 > 10 Нейлон (полигексаметилен адипамид) полимер, из фильтра 20 71 111 200 1429 1818
14 4 Нейлон химически осажденный 30 107 167 300 2143 2727
Группа 7. Поликарбонатные полимеры
15 8,6 Поликарбонат 25 89 139 250 1786 2273
Группа 8. Полиэтиленовые полимеры
15 8,6 Полиэтилен под высоким давлением 30 107 167 300 2143 2727
17 4 Полиэтилен под низким давлением 60 214 333 600 4286 5455
Группа 9. Полиметиленовые полимеры
18 > 0,1 Карбоксиполиметилен плотный 640 2286 3556 6400 45714 58182
Группа 10. Полипропиленовые полимеры
19 Полипропилен, дисперсность 160 мкм [5] 3,4 12 19 34 243 309
20 2,3 Полипропилен 25 89 139 250 1786 2273
21 8 Полипропилен линейный 30 107 167 300 2143 2727
Группа 11. Вискоза
22 0,1 Вискозное волокно, 0,61 мг/м, 1-миллиметр, синее 240 857 1333 2400 17143 21818
23 Вискоза [6] 25 89 139 250 1786 2273
Группа 12. Стирол полимеры и сополимеры
24 0,9 Полистирол чистый 120 429 667 1200 8571 10909
25 > 10 Полистирольный латекс распыленный, содержащий ПАВ 15 54 83 150 1071 1364
26 Полистирол эмульсионный, дисперсность 80...250 мкм [5] 3,4 12 19 34 243 309
27 Полистирол, дисперсность 160 мкм [5] 15 54 83 150 1071 1364
Группа 13. Виниловые полимеры и сополимеры
28 0,2 Поливинилацетат 160 571 889 1600 11429 14545
29 Поливинилацетат, дисперсность < 74 мкм [5] 160 571 889 1600 11429 14545
30 > 10 Поливинилбутираль 10 36 56 100 714 909
31 << 0,1 То же, дисперсность 74 мкм [5] 10 36 56 100 714 909
32 > 10 Винилхлорид-акрилонитрил сополимер (33...67), водная эмульсия 15 54 83 150 1071 1364
33 1 Поливинил бензол триметил аммониум хлорид желтый, содержащий некоторое количество дивинилбензола 100 357 556 1000 7143 9091
Класс В. Термореактивные полимеры и формовочные массы
Группа 1. Алкидные полимеры
34 <0,1 Алкидная формовочная масса, минеральное наполнение, несамозатухающая 120 429 667 1200 8571 10909
Группа 2. Аллиловые полимеры
35 > 10 Производные аллилового спирта CR-39, из пылесборника 20 71 111 200 1429 1818
36 < 0,1 Производные аллилового спирта, смесь со стекловолок-ном (65...35) 1600 5714 8889 16000 114286 145455
37 1 Мочевина формальдегид, формовочная масса, класс 2, чистая 30 107 167 300 2143 2727
38 < 0,1 Мочевина формальдегид, осушенная распылением 1280 4571 7111 12800 91429 116364
Группа 4. Эпоксидные полимеры
39 > 10 Эпоксидная смола без катализатора, модификатора или добавок 15 54 83 150 1071 1364
40 1,9 Эпоксид-бисфенол А смесь 35 125 194 350 2500 3182
Группа 5. Фурфурольные полимеры
41 > 10 Фенол фурфураль 100 357 556 1000 7143 9091
42 > 10 Фенол фурфураль, содержит 1,5 % глицерина и 1 % K2CO3 100 357 556 1000 7143 9091
Группа 6. Фенольные полимеры
43 - Фенол формальдегид, спирт 6000 2143 3333 6000 42857 54545
44 > 10 Фенол формальдегид, содержит 1,5 % стеарата цинка и 1 % щавелевой кислоты 1300 4643 7222 13000 92857 118182
45 > Фенол формальдегид, связанный в вато-волокно 10 36 56 100 714 909
46 << 0,1 Фенол формальдегид, сульфонированный 20 71 111 200 1429 1818
Группа 7. Полиэфирные полимеры
47 4,9 1,4 - циклогексилен диметилен изофталат – 1,4 - цикло-гексилен диметилен терефталат сополимер 25 89 139 250 1786 2273
48 5,2 Смесь стекловолокна и модифицированного стиреном полиэстера (65-35) 50 179 278 500 3571 4545
Группа 8. Полиуретановые полимеры (Изоцианаты)
49 > 10 Полиуретановая пена (толуол диизоцианат-полигидроксид с фтороуглеродным вспенивающим агентом), горючий ингибитор 15 54 83 150 1071 1364
50 > 10 Полиуретановая пена (толуол диизоцианат-полигидроксид с фтороуглеродным вспенивающим агентом), негорючий ингибитор 20 71 111 200 1429 1818
51 Полиуретан, дисперсность менее 74 мкм, [5] 15 54 83 150 1071 1364
Класс С. Особые полимеры и формовочные массы
Группа 1. Полимеры холодной формовки
52 > 10 Гильсонит из Мичигана 25 89 139 250 1786 2273
53 6,2 Нефтеполимеры (окисленные воздухом асфальты), измельченные в коллекторе 400 1429 2222 4000 28571 36364
Группа 2. Кумарон-инденовые полимеры
54 > 10 Кумарон-инден жесткий 10 36 56 100 714 909
55 > 10 Кумарон-инден средний 10 36 56 100 714 909
Группа 3. Натуральные полимеры
56 > 10 Камедь DK 10 36 56 100 714 909
57 > 10 Шеллак 10 36 56 100 714 909
58 1 Шеллак, дисперсность менее 74 мкм [5] 10 36 56 100 714 909
Группа 4. Резина
59 7,4 Резина сырая жесткая 50 179 278 500 3571 4545
60 > 10 Резина синтетическая жесткая содержит 33 % серы 30 107 167 300 2143 2727
61 << 0,1 Резина, дисперсность менее 74 мкм [5] 50 179 278 500 3571 4545
Группа 5. Смешанные полимеры
62 > 10 Этилен-малеиновый ангидрид сополимер, влажный с бензоловым растворителем 10 36 56 100 714 909
63 0,1 Стирол (соль натрия)-малеиновый ангидрид сополимер, 7 % соли стирола 240 857 1333 2400 17143 21818
Ингредиенты
64 > 10 Гексаметилентетраамин 10 36 56 100 714 909
65 3,2 Лактальбумин 50 179 278 500 3571 4545
66 - Натрийбензолдисульфонат 5000 17857 27778 50000 357143 454545
Класс Е. Наполнители
Группа 1. Целлюлоза
67 2,8 Целлюлоза 80 286 444 800 5714 7273
68 Целлюлоза [5] 25 89 139 250 1786 2273
69 1,2 Целлюлоза альфа, очищенная из мочевины 80 286 444 800 5714 7273
70 Этилцеллюлоза [5] 10 36 56 100 714 909
71 Карбоксиметилцеллюлоза, дисперсность менее 74 мкм [5] 140 500 778 1400 10000 12727
72 Триацетатцеллюлоза, дисперсность менее 74 мкм [5] 30 107 167 300 2143 2727
ЧАСТЬ 2. ПИЩЕВАЯ, ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ОТРАСЛИ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
73 Каптакс, дисперсность 74 мкм 18 64 100 180 1286 1636
74 Пигмент дневной флуоресцентный оранжево-красный ПФ461-ПВХ, дисперсность менее 74 мкм 11,7 42 65 117 836 1064
75 Пигмент дневной флуоресцентный оранжево-красный1062, дисперсность 2...3 мкм 9,0 32 50 90 643 818
76 Пигмент дневной флуоресцентный, желтый 95-П 23 82 128 230 1643 2091
77 Пигмент дневной флуоресцентный пурпурный для поли-этилена, дисперсность 3 мкм 5,4 19 30 54 386 491
78 Пигмент дневной флуоресцентный пурпурный 162-П, дисперсность 3...50 мкм 3 11 17 30 214 273
79 Пигмент красный антрахиновый, дисперсность менее 10 мкм 3,5 13 19 35 250 318
80 Пликтран 25 % смачивающийся, дисперсность менее 10 мкм 2,6 9 14 26 186 236
81 Экстракт морены красильный 180 643 1000 1800 12857 16364
82 Полиакрилат ПАК 1138 синий, дисперсность 50-100 мкм 5,1 18 28 51 364 464
83 Полиакрилонитрил 20 71 111 200 1429 1818
84 Полиамид, дисперсность 74 мкм 20 71 111 200 1429 1818
85 Полиоксидиазол, дисперсность 160 мкм 7,8 28 43 78 557 709
86 Полипропилен, дисперсность 160 мкм 3,4 12 19 34 243 309
87 Полистирол 15 54 83 150 1071 1364
88 Полистирол эмульсионный, дисперсность 80...250 мкм 3,4 12 19 34 243 309
89 Полиуретан, дисперсность менее 74 мкм 15 54 83 150 1071 1364
90 Полиэтилен, дисперсность менее 74 мкм 10 36 56 100 714 909
91 Эпоксид П-ЭП-177 серый, дисперсность 50...16 мкм 4,3 15 24 43 307 391
92 Эпоксид П-ЭП-178 красно-коричневый, дисперсность менее 160 мкм 3,6 13 20 36 257 327
93 Эпоксид П-ЭП-219 красно-коричневый, дисперсность 60...100 мкм 5,1 18 28 51 364 464
94 Эпоксид П-ЭП-971 5,0 18 28 50 357 455
95 1242 Сера, дисперсность около 4 мкм 15 54 83 150 1071 1364
96 1239 Сера, дисперсность менее 44 мкм 20 71 111 200 1429 1818
97 1990 Фитостерин из таллового масла 10 36 56 100 714 909
98 1185 β-нафталин-азо-диметиланилин 50 179 278 500 3571 4545
99 2106 Асфальтовый наполнитель 20 71 111 200 1429 1818
100 2194 1 нафтил-N-метилкарбамид, инсектицид 10 36 56 100 714 909
101 1833 Серный наполнитель, 40 %; ДДТ, 5 %; гамма-изомер ВНС, 3 %; бензол-гексахлорид 21 %, инертная часть 31 %, инсектицид 20 71 111 200 1429 1818
Главная : : Статьи : : Применение искробезопасного электрооборудования на...
Украина, г. Донецк,
ул. 50-й Гвардейской дивизии, 17
тел.: +380 62 382-93-53
Рейтинг@Mail.ru Інформаційно-розважальний портал КомерСайт .Рейтинг сайтів регіону Украинский портАл Украина-Сегодня: Каталог сайтов Яндекс цитирования Украина онлайн Rambler Top100 Rambler's Top100 Б И З Н Е С - И Н Ф О Р М -  Каталог фирм, организаций, товаров и услуг Украины Valid XHTML 1.1