Функция взрывозащищенного электрооборудования 

Взрывозащищенное электрооборудование представляет собой специализированные устройства, предназначенные для использования во взрывоопасных средах (таких как места, содержащие горючие газы, пары, пыль или волокна). Его основная функция заключается в предотвращении возгорания окружающих взрывоопасных веществ от источников возгорания, генерируемых самим оборудованием, тем самым обеспечивая стабильную работу электрических систем в опасных средах. В конечном итоге это обеспечивает безопасность персонала, оборудования и производственных сред. Его специфические функции раскрываются в трех основных измерениях: «Обеспечение безопасности», «Гарантия функциональности» и «Адаптация к требованиям». Подробности приведены ниже:

1.Основная функция: прерывание цепных взрывных реакций и устранение источников возгорания

Для взрыва в опасной атмосфере необходимы три элемента: горючие вещества (например, метан, пары бензина, мучная пыль), окислители (например, воздух) и источники возгорания (например, электрические искры, высокие температуры). Основной принцип взрывозащищенного электрооборудования заключается в «устранении источников возгорания». Благодаря конструктивному решению, выбору материалов и технической оптимизации оно предотвращает превращение самого оборудования в «спусковой механизм» взрыва. Это включает в себя четыре ключевые меры защиты:

Предотвращение взрывов, вызванных электрическими искрами

Электрооборудование часто генерирует искры во время работы (например, при замыкании/размыкании контактов выключателя, трении щеток двигателя, коротких замыканиях в цепи). Во взрывозащищенном электрооборудовании используются специальные конструкции, предотвращающие попадание искр на внешние горючие вещества:

Например, оборудование «вогненепроницаемого исполнения (Ex d)» имеет высокопрочный металлический корпус. Даже если внутренние неисправности приводят к образованию искр или небольших взрывов, корпус выдерживает давление и охлаждает пламя с помощью точных зазоров («вогненепроницаемых зазоров», обычно ≤0,5 мм), предотвращая распространение пламени и воспламенение внешних горючих газов.

" Искробезопасное (Ex ia/ib) оборудование» ограничивает энергию цепи (например, низкое напряжение ≤24 В, низкий ток ≤100 мА), чтобы даже при коротких замыканиях или неисправностях энергия любых возникающих искр оставалась значительно ниже «минимальной энергии воспламенения» горючих веществ (например, минимальная энергия воспламенения метана составляет примерно 0,28 мДж, а энергия искробезопасной цепи обычно ≤0,1 мДж), тем самым предотвращая воспламенение.

Подавление возгорания от поверхностей с высокой температурой

Электрическое оборудование выделяет тепло во время работы (например, обмотки двигателей, резисторы, балласты в осветительных приборах). Если температура поверхности превышает «температуру возгорания» горючих веществ (например, примерно 280 °C для паров бензина, 470 °C для мучной пыли), могут произойти взрывы. Взрывозащищенное электрическое оборудование контролирует температуру с помощью следующих конструктивных мер:

Выбор материалов, устойчивых к высоким температурам (например, огнестойкие пластмассы, жаропрочные сплавы);

Оптимизация конструкций для отвода тепла (например, добавление радиаторов, внедрение принудительного воздушного охлаждения);

Маркировка «группы максимальной температуры поверхности» (например, группа T1 ≤ 450 °C, группа T6 ≤ 85 °C) для обеспечения того, чтобы максимальная температура оборудования оставалась ниже температуры возгорания горючих веществ в соответствующей среде.

Предотвращение взрывов, вызванных скоплением пыли/волокна

В запыленных средах (например, при переработке зерна, в цехах по производству металлического порошка) скопление пыли на поверхностях электрооборудования может привести к самовозгоранию из-за неадекватного отвода тепла или вызвать сбои в цепях, если пыль попадет в оборудование. Взрывозащищенное электрооборудование (например, «взрывозащищенное от возгорания пыли Ex tD») достигает этого за счет:

герметичной конструкции корпуса (степень защиты IP65 или выше) для предотвращения попадания пыли;

Гладких поверхностях без углублений для предотвращения скопления пыли;

Обработке внутренних компонентов для предотвращения коротких замыканий, вызванных пылью, что исключает электрические неисправности, вызванные пылью.

Предотвращение источников возгорания от механического воздействия

Оборудование в опасных средах может генерировать механические искры от столкновений или ударов (например, трение металлических компонентов, трещины в корпусе). Взрывозащищенные корпуса должны проходить «испытания на ударопрочность» (например, выдерживать ударную энергию более 10 джоулей), чтобы гарантировать, что они остаются неповрежденными и не производят искр, способных воспламенить горючие материалы при воздействии внешней силы.

2.Основная функция: обеспечение стабильной работы электрических систем в опасных средах

Взрывозащищенное электрооборудование должно не только предотвращать взрывы, но и обеспечивать нормальную работу электрооборудования в суровых опасных средах (например, при высокой влажности, в присутствии коррозионных газов, в запыленных помещениях). Это позволяет предотвратить перебои в производстве или риски для безопасности из-за выхода оборудования из строя, в частности:

Стабильное электропитание/распределение: например, взрывозащищенные распределительные коробки и кабельные лотки обеспечивают непрерывную и безопасную подачу электроэнергии к двигателям, осветительным приборам, инструментам и другому оборудованию в опасных зонах;

Функциональность основного оборудования: например, взрывозащищенные двигатели, приводящие в движение производственное оборудование (например, двигатели мешалок для химических реакторов), взрывозащищенное освещение (например, на нефтяных буровых платформах) и взрывозащищенные датчики, собирающие данные о процессах (например, датчики обнаружения утечки газа). Стабильная работа этих устройств обеспечивает производство в опасных средах;

Адаптация к суровым условиям окружающей среды: взрывозащищенное электрооборудование, как правило, отличается коррозионной стойкостью, водонепроницаемостью и пыленепроницаемостью (например, корпуса из нержавеющей стали, уплотнения из фторкаучука), что позволяет эксплуатировать его в течение длительного времени в среде с коррозионными газами на химических предприятиях или в условиях высокой влажности в угольных шахтах, тем самым снижая частоту отказов оборудования.

3.Функция обеспечения соответствия: соблюдение стандартов безопасности, снижение правовых и bezpečnostных рисков

Взрывоопасные среды представляют собой опасную область, подпадающую под строгое национальное регулирование. Применение взрывозащищенного электрооборудования должно соответствовать международным (например, серия IEC 60079), национальным (например, серия GB 3836 «Взрывоопасные среды. Часть 1: Общие требования к оборудованию») и отраслевым стандартам. Функция обеспечения соответствия проявляется следующим образом:

Соблюдение обязательных правил безопасности: в соответствии с Законом о безопасности труда Китайской Народной Республики и Правилами по безопасности опасных химических веществ, в опасных местах (например, на автозаправочных станциях, в подземных угольных шахтах, химических цехах) должно использоваться электрооборудование с «сертификатом взрывозащиты». Несанкционированное оборудование строго запрещено, а несоблюдение правил влечет за собой административные наказания;

Снижение рисков ответственности за инциденты, связанные с безопасностью: в случае взрыва, вызванного использованием электрического оборудования, не имеющего сертификата взрывозащиты, предприятия и ответственные лица несут юридическую ответственность (включая уголовную ответственность и гражданско-правовую компенсацию). Соответствующее требованиям взрывозащитное электрическое оборудование имеет решающее значение для снижения этого риска;

Адаптация к различным классификациям опасных сред: взрывозащищенное электрооборудование должно выбираться в соответствии с «классификацией зон взрывоопасности» среды (например, газовые среды Zone 0 / Zone 1 / Zone 2; пыльные среды Zone 20 / Zone 21 / Zone 22). Например, для зоны 0 (где постоянно присутствуют горючие газы) требуется «искробезопасный тип (Ex ia)», Зона 1 (периодическое присутствие) допускает тип «вогненепроницаемый корпус (Ex d)». Это обеспечивает соответствие оборудования уровню риска окружающей среды, предотвращая недостаточную или избыточную защиту.

Резюме: Замкнутый цикл «Безопасность — Функциональность — Соответствие» взрывозащищенного электрооборудования

Суть взрывозащищенного электрооборудования заключается в создании «электрического барьера безопасности» для взрывоопасных сред: достижении «предотвращения взрыва» (основа безопасности) путем изоляции источников возгорания, обеспечении непрерывности производства за счет стабильной работы (функциональная основа) и соблюдении нормативных требований за счет соответствующего конструкции (базовый уровень риска). Интеграция этих трех элементов в конечном итоге обеспечивает «баланс между безопасностью и производством» в опасных средах, что делает такое оборудование незаменимым для безопасной работы в таких отраслях, как нефтяная, химическая, угольная, зерноперерабатывающая и фармацевтическая.