Выбор электрооборудования для той или иной среды связан с необходимостью учета условий его эксплуатации и взрывоопасных свойств среды.
Учитывая сложность создания средств взрывозащиты электрооборудования применительно к каждому взрывоопасному веществу, в большинстве стран мира принята условная классификация взрывоопасных смесей по категориям и группам.
Это позволяет решить вопросы унификации и классификации различных производств по степени взрывоопасности в зависимости от использования тех или иных горючих веществ. В свою очередь, это дает возможность максимально унифицировать конструкции взрывозащищенного электрооборудования, методы испытаний, сделать общими принципы маркировки, значительно упростить его изготовление, монтаж электроустановок и их эксплуатацию.
Международными нормативными документами, а также национальными (кроме США) нормами предусмотрена классификация только газовых взрывоопасных смесей. В США, согласно NEC, классифицируют как газовые, так и пылевоздушные взрывоопасные смеси, причем предусмотрено их деление только по группам.
В большинстве стран мира принята условная классификация смесей по категориям и группам.
В основу деления взрывоопасных веществ на категории положена способность их в смеси с воздухом к распространению горения через щель (зазор) плоского фланцевого соединения на стандартной оболочке.
В основу деления взрывоопасных смесей на группы положена температура самовоспламенения, которая определяется по методике, рекомендованной МЭК. Здесь следует уточнить, что температурой самовоспламенения взрывоопасной смеси газов или паров горючих или легковоспламеняющихся жидкостей называется определенная стандартным методом низшая температура, до которой должна быть равномерно нагрета указанная смесь для того, чтобы она воспламенилась без внесения в нее постороннего источника зажигания. Разумеется, чем выше эта температура, тем меньше вероятность возникновения опасности взрыва.
Определение категории и группы взрывоопасной смеси производится национальными испытательными станциями. Если в технологическом процессе взрывоопасных производств встречаются различные смеси веществ, то классификация производится по наиболее опасному сочетанию компонентов.
В основу классификации взрывоопасных смесей по категориям в различных нормативных документах используются граничные значения так называемого критического зазора (критической ширины щели) или величина безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ) и минимальный ток воспламенения (МТВ).
Очевидно, критическая ширина щели для различных смесей неодинакова: для медленно горящих она больше, а для быстро горящих, например, водородовоздушных, она меньше.
В ряде нормативных документов (Публикации МЭК, Европейские нормы) используются следующие критерии классификации ВЗОС по категориям и группам: MESG – максимальный экспериментальный безопасный зазор (аналог БЭМЗ) и MIC – аналог МТВ.
Для классификации большинства газов и паров на категории достаточно применения одного из критериев: БЭМЗ (MESG) или МТВ (MIC), кроме случаев, оговоренных п. 5 ГОСТ 12.1.011-78.
В тех случаях, когда значение БЭМЗ или значение МТВ неизвестны для данного газа или пара, допускается предварительно принять категорию этого химического соединения, принадлежащего к тому же гомологическому ряду, но с меньшим молекулярным весом.
Классификация ВЗОС по температурным классам (что аналогично классификациям по группам, например, ГОСТ 12.1.011-78; ПУЭ) выполняется по критерию аналогичному, а именно, по температуре самовоспламенения.
Приведем определение указанных критериев.
Критический зазор – величина в миллиметрах зазора между поверхностями фланцев шириной 25 мм, при которой частота передачи взрывов составляет 50% общего числа взрывов при объеме оболочки 2,5 л.
Безопасный экспериментальный максимальный зазор (БЭМЗ) – максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации горючей смеси в воздухе.
Следует подчеркнуть, что величина критического зазора или БЭМЗ (MESG) не могут служить параметрами контроля взрывозащиты взрывонепроницаемого электрооборудования при его изготовлении и проверке.
Минимальный ток воспламенения (МТВ) – это соотношение между минимальным током воспламенения испытуемого газа или пара и минимальным током воспламенения метана.
Классификация взрывоопасных смесей по ГОСТ 12.1.011-78*
Классификация взрывоопасных смесей по ПИВЭ и ПИВРЭ
Классификация взрывоопасных смесей по EN 50014
Классификация взрывоопасных смесей по NEC
Соответствие классификаций ВЗОС по национальным и международным нормам
Учитывая, что на предприятиях страны эксплуатируется взрывозащищенное электрооборудование, изготовленное по ранее действующим национальным нормам стран-импортеров, в таблицах приведено также соответствие классификаций ВЗОС по национальным стандартам этих стран и их соответствие ГОСТ12.1.011-78*.
Контрольные вопросы
1. По каким критериям формируются группы и категории ВЗОС?
2. Дать определение БЭМЗ, МТВ, “критический зазор”.
3. Сколько категорий ВЗОС и значений их параметров (БЭМЗ, МТВ) определено ГОСТ 12.1.011-78.
4. Сколько групп ВЗОС и значений их параметров определено ГОСТ 12.1.011-78.
5. Сколько категорий ВЗОС и значений их параметров (критического зазора) определено ПИВЭ, ПИВРЭ.
6. Дать распределение ВЗОС по группам по ПИВЭ.
7. Дать распределение ВЗОС по группам по ПИВРЭ.
8. Привести классификацию ВЗОС по группам и температурным классам по EN50014.
9. Привести классификацию ВЗОС по Публикации МЭК.
10. Привести классификацию ВЗОС по NEC-500-2.
11. Привести соответствие классификаций ВЗОС по группам по ГОСТ 12.1.011-78 и ПИВЭ, ПИВРЭ, МЭК, NEC-500.
12. Привести соответствие классификаций ВЗОС по категориям (температурным классам) по ГОСТ 12.1.011-78 и ПИВЭ, ПИВРЭ, МЭК, EN50014.