Стандарты взрывозащиты и взрывобезопасные радиостанции

В профессиональных кругах довольно часто применяются понятия "взрывобезопасная рация", "взрывозащищённая рация", "искробезопасная рация" и подобные. Что же означают эти термины и где используются такие рации?

Для ответа на этот вопрос систематизируем информацию о взрывоопасных средах, международных стандартах и классах защиты.

В мире принято несколько стандартов взрывобезопасности.

• США – стандарт FM – Factory Mutual;
• Европа – стандарт ATEX – ATmospheres Explosibles;
• Россия – стандарты ГОСТ 112.020; 12.2.020; 22782.1; 22782.2; 22782.3; 22782.4; 22782.5; 22782.6; 51330.0-99

Сертификаты, полученные в одной стране, действительны и для любой другой, так как требования к аппаратуре каждого класса аналогочны по всему миру. Имеют место лишь юридические особенности получения сертификатов и обозначений. Так например, для использования американского оборудования FM в России необходимо получение сертификата соответсвия ГОСТу.

Рассмотрим подробнее каждый из стандартов.

АТЕХ

До 1 июля 2003 года использовался стандарт CENELEC имел маркировку Ex. Она сохранилась и по сей день, у стандарта ATEX. Это сокращение от Aтmospheres Explosibles (взрывоопасные смеси газов). Требования АТЕХ распространяются на механическое, электрическое оборудование и защитные средства, которые предполагается использовать в потенциально взрывоопасной атмосфере, как под землей, так и на поверхности земли. Так как радиостанции являются электричесим оборудованием, к тому же генерирующим высокочастотные электромагнитные колебания, то на них также распространяются требования стандартов взрывобезопасности.

Взрывозащищенные радиостанции изготавливаются по особенным техническим требованиям. Они отражаются на их конструктивном исполнении: материале защитной оболочки (корпуса прибора), конструкции кабельных вводов, крепежных элементов, уплотнительных элементов. Рации имеют пониженную мощность передатчика, выполнены из специальных негорючих и невоспламеняющихся материалов, заполнены компаундом – специальным смолообразным составом, который заполняет все внутренние мельчайшие пространсва рации и застывает, превращаясь в единую монолитную конструкцию. Требования защиты распространяются как на сами приёмо–передатчики, так и на аксессуары: аккумуляторные батареи, гарнитуры и другие аудиоустройства. Маркировка взрывозащищенности прибора наноситься в удобном для считывания месте корпуса, она должна быть долговечна и устойчива к химической коррозии.

Маркировка представляет из себя длинный набор символов. Расшифруем, что они значат. Для этого рассмотрим пример.

Ex II 2 G EEx ib IIB T4

• Первый элемент (Ex) – маркировка взрывозащищенного оборудования по АТЕХ.
• Второй элемент (II) – определяет группу оборудования:
  – I – шахтное, рудничное, подземные выработки;
  – II – другое (не шахтное): химиндустрия, НХЗ, НПЗ, внутренние и наружные установки.
• Третий элемент (2) – арабская цифра – определяет допустимую зону работы оборудования:
  – 0 – при частом возникновении взрывоопасных или воспламеняющихся концентраций опасных газов или смесей (газов, взвесей);
  – 1 – то же, что и 0, но указанные концентрации могут возникать лишь время от времени (например, при аварийных ситуациях);
  – 2 – то же, что и 1, но при редких случаях возникновения этих ситуаций.
• Четвертый элемент (G): Окружающая атмосфера:
  – G – обозначение газов;
  – D – обозначение горючих пылей, волокон и взвесей.
• Пятый элемент (ib) – тип взрывозащиты:
  – d – взрывонепроницаемая оболочка;
  – e – повышенная безопасность;
  – ia – искробезопасная электрическая цепь (Zone 0 – взрывоопасная атмосфера);
  – ib – искробезопасная электрическая цепь (Zone 1 – взрывоопасная атмосфера, например, в случаях аварий);
  – h – герметическая изоляция;
  – m – герметизация;
  – o – отсутствие искрообразования;
  – p – метод повышенного давления;
  – q – заполнение порошком;
  – s – спецзащита.
• Шестой элемент (IIB) – Взрывоопасные воздушные смеси, газы, пары. Делятся на 7 подгрупп:
  – Group A – смеси, содержащие ацетилен (IIC T3, T2);
  – Group B – смеси, содержащие бутадиен, акролеин, водород и окись этилена (IIС T2, T1);
  – Group C – смеси, содержащие циклопропан, этилен или этиловый эфир (IIB T4, T3, T2);
  – Group D – смеси, содержащие спирты, аммиак, бензол, бутан, бензин, гексан, лаки, пары растворителей, керосин, природный газ или пропан (IIA T1, T2, T3, T4);
  – Group E – воздушные взвеси частиц горючей металлической пыли вне зависимости от ее электрической проводимости, либо пыль с подобными характеристиками опасности, имеющая удельную объемную проводимость менее 100 КОм – см.
  – Group F – смеси, содержащие горючую пыль сажи, древесного угля или кокса с содержанием горючего вещества более 8% объема, или взвеси, имеющие проводимость от 100 до 100 000 ом–см;
  – Group G – взвеси горючей пыли, имеющие сопротивление более 100 000 ом–см.
  
• Седьмой элемент (T4) – Знак температурного класса (группа смеси):
  – T1 – 450°С, категория смеси T1;
  – T2 – 300°С, категория смеси T1, T2;
  – T3 – 200°С, категория смеси T1–T3;
  – T4 – 135°С, категория смеси T1–T4;
  – T5 – 100°С, категория смеси T1–T5;
  – T6 – 85°С, категория смеси T1–T6.
  

Стандарт FM

Factory Mutual (FM) по своей сути тождественны европейскому и российскому стандартам, но отличаются от них по форме записи. В американском стандарте также указываются условия применения аппаратуры.

Класс взрывоопасности среды (Class) может иметь значения I, II, III:

• Class I – взрывоопасные смеси газов и паров;
• Class II – горючая пыль;
• Class III – горючие волокна.

Условия эксплуатации (Division) могут иметь значения 1 и 2:

• Division 1 – это полный аналог зоны В1(В2) – взрывоопасная смесь присутствует при нормальных условиях работы. Для работы в зоне Division1 требуется особо взрывобезопасное оборудование (в терминах стандарта – intrinsically safe);
• Division 2 – аналог зоны В1А (В2А), в которой взрывоопасная смесь может появиться только в результате аварии или нарушений технологического процесса. Для работы в зоне Division 2 – взрывобезопасное оборудование класса Non-Incendive.

Взрывоопасные воздушные смеси, газы, пары образуют 7 подгрупп (Group), у которых есть прямые аналогии в российском и европейском стандартах:

• Group A – смеси, содержащие ацетилен (IIC T3, T2);
• Group B – смеси, содержащие бутадиен, акролеин, водород и окись этилена (IIС T2, T1);
• Group C – смеси, содержащие циклопропан, этилен или этиловый эфир (IIB T4, T3, T2);
• Group D - смеси, содержащие спирты, аммиак, бензол, бутан, бензин, гексан, лаки, пары растворителей, керосин, природный газ или пропан (IIA T1, T2, T3, T4);
• Group E – воздушные взвеси частиц горючей металлической пыли вне зависимости от ее электрической проводимости, либо пыль с подобными характеристиками опасности, имеющая удельную объемную проводимость менее 100 КОм – см.
• Group F – смеси, содержащие горючую пыль сажи, древесного угля или кокса с содержанием горючего вещества более 8% объема, или взвеси, имеющие проводимость от 100 до 100 000 ом-см;
• Group G – взвеси горючей пыли, имеющие сопротивление более 100 000 ом-см.

Аккумуляторные батареи, имеющие сертификацию FM, могут применяться в следующих случаях:

• Division 1; Classes I, II, III; Groups D, F, G (Intrinsically safe);
• Division 2; Class I; Groups A, B, C, D (Non-Incendive).

Взрывозащищенное оборудование по ГОСТ Р 51330.0-99

Взрывозащищенное электрооборудование согласно ГОСТ подразделяют на две основные группы:

• I группа - рудничное взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт, рудников и в их наземных строениях, опасных по рудничному газу и/или горючей пыли.
• II группа - взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки, предназначенное для потенциально взрывоопасных сред, кроме подземных выработок шахт и рудников и их наземных строений, опасных по рудничному газу и/или пыли. Это основная группа взрывозащищенности оборудования общепромышленного применения.

0 Ex ias IIC T4 X

Условное обозначение состоит из шести пунктов.

• Первый пункт (0) – определяет уровень взрывозащиты.

  Для I группы взрывозащищенного электрооборудования:

  – РО – Для особовзрывобезопасного электрооборудования;
  – РВ – Для взрывобезопасного электрооборудования;
  – РП – Для электрооборудования повышенной надежности против взрыва.

  Для II группы взрывозащищенного электрооборудования

  – 0 – Для особовзрывобезопасного электрооборудования;
  – 1 – Для взрывобезопасного электрооборудования;
  – 2 – Для электрооборудования повышенной надежности против взрыва.
• Второй пункт (Ех) – соответствие стандартам взрывозащиты.
• Третий пункт (ias) – обозначения описывает вид взрывозащиты:
  – o – Масляное заполнение оболочки
  – p – Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением
  – q – Кварцевое заполнение оболочки
  – d – Взрывонепроницаемая оболочка
  – е – Защита вида "е"
  – ia – Искробезопасность, уровень "ia" (категория "ia")
  – ib – Искробезопасность, уровень "ib" (категория "ib")
  – iс – Искробезопасность, уровень "iс" (категория "iс")
  – m – Герметизация компаундом
  – n – Защита вида "n"
  – s – Специальный вид взрывозащиты

  После указания основного вида защиты может быть указан дополнительный вид защиты прибора, т.е. "ia+s".

• Четвертый пункт (IIC)  – обозначение группы электрооборудования:
  – I – для электрооборудования, предназначенного для подземных выработок шахт и рудников и их наземных строений, опасных по рудничному газу или пыли;
  – II или IIA, или IIB или IIC – для электрооборудования внутренней и наружной установки, предназначенного для применения в местах с потенциально взрывоопасной газовой средой, кроме шахт и их наземных строений, опасных по рудничному газу.
  

  Буквы А, В, С должны использоваться для обозначения подгрупп электрооборудования, при использовании видов защиты "d" и "i".

• Пятый пункт (T4) – обозначения определяет максимальную допустимую температуру поверхности прибора (температурный класс), относящегося ко II группе взрывозащищенности:
  – Т1 450°С;
  – Т2 300°С;
  – Т3 200°С;
  – Т4 135°С;
  – Т5 100°С;
  – Т6 85°С.
• Шестой пункт (X) – дополнительная маркировка, которая может быть нанесена при необходимости:
  – Х – (или предупредительная надпись) - для обеспечения безопасности при эксплуатации прибора необходимы специальные условия.
  – U – данное устройство является компонентом Ex-оборудования.