Аналіз вибухонебезпечних середовищ

ТР призначений для усунення або мінімізації ризиків, що виникають при експлуатації продукції у вибухонебезпечному або потенційно вибухонебезпечному середовищі. При цьому виготовлювач повинен декларувати передбачувану область використання його продукції, включаючи експлуатацію в потенційно вибухонебезпечних середовищах.

Вибухонебезпечне середовище в термінах ТР - суміш із повітрям при атмосферних умовах горючих речовин у вигляді газів, парів, туману або пилу, в якій після займання, можливо мимовільне поширення полум'я по всій незгорілій суміші. Необхідно відзначити, що іноді (головним чином, для пилу), згорає не вся кількість горючої речовини.

Середовище, що може стати вибухонебезпечним через зміну локальних й/або експлуатаційних умов, вважається потенційно вибухонебезпечним. Продукція, яка розроблена для цього класу потенційно вибухонебезпечних середовищ, підпадає під дію ТР.

Якщо не дотримується один або більше пунктів наведеного вище визначення, то на продукцію, призначену для експлуатації в таких потенційно вибухонебезпечних середовищах, дія ТР не поширюється.

Наприклад, на продукцію, яка використовується в потенційно вибухонебезпечному середовищі, що не містить повітря, дія ТР не поширюється. Специфічні властивості такого типу середовищ вимагають обладнання спеціальної конструкції, оскільки обладнання, призначене для використання в потенційно вибухонебезпечних середовищах, може становити небезпеку займання суміші при умовах, що відрізняються від атмосферних. Прикладом таких середовищ є: суміш H2 та Cl2 , суміші пожеженебезпечних речовин з окислювачами, відмінними від повітря; середовища під тиском й/або при температурі, що виходять за межі нормальних атмосферних умов.

В ТР відсутнє визначення поняття атмосферні умови. Однак, за основу можуть бути прийняті температурний діапазон від мінус 20 град.C до плюс 60 град.C і діапазон атмосферного тиску від 0,8 бар до 1,1 бар (від 80 кПа до 110 кПа). Це не виключає, що продукція може бути спеціально розроблена й оцінена для експлуатації за межами цих діапазонів.

Згідно з офіційно опублікованими стандартами електротехнічна продукція, як правило, розробляється і випробовується для експлуатації в температурному діапазоні від мінус 20 град.C до плюс 40 град.C. Продукція, яка розроблена для експлуатації за межами цього діапазону, вимагає додаткового маркування та відповідних додаткових випробувань.

Види продукції, на які поширюється дія Технічного регламенту

Дія ТР поширюється на:

- обладнання; або

- захисні системи; або

- компоненти; або

- пристрою безпеки, регулювання або керування.

У ряді випадків, для рішення питання про області застосування ТР необхідні додаткові роз'яснення, які будуть надані на прикладах "Інертних систем" й "Фарбувальних камер".

Крім того, часто зустрічаються два питання, що викликають занепокоєння:

- місце установки обладнання й захисних систем; і

- межі різних потенційно вибухонебезпечних середовищ.

Інертні системи

При рішенні питання про поширення дії ТР на інертні системи необхідно розглянути три різних випадки:

1) запобігання виникнення вибухонебезпечного середовища:

метою використання інертних систем є зменшення ймовірності або повне запобігання виникнення вибухонебезпечного середовища в заданих областях. Однак інертні системи не призначені для подавлення або обмеження впливу виниклого вибуху, тому в термінах ТР вони не є захисними системами. Функції інертних систем відрізняються від функцій систем подавлення вибуху, які мають елементи, призначені для подавлення вибуху, що зароджується.

У широкому розумінні на інертні системи, що використовуються у виробничих процесах, як правило, дія ТР не поширюється.

Приклад:

Передбачуваний ефект від дії інертної системи, що використовує об'єм з інертною речовиною, може бути оцінений тільки після знання всіх експлуатаційних параметрів об'єму з носієм інертності. Ця оцінка, також як і функціональні аспекти роботи таких систем, не належать до області дії ТР, але повинні бути розглянуті й відбиті споживачем, наприклад, у документації з вибухозахисту;

2) інертні системи як обладнання:

інертна система може містити частини, які призначені для експлуатації у вибухонебезпечному середовищі й мають власне потенційне джерело займання. На ці частини поширюється дія ТР як на "обладнання", хоча і в цьому випадку, їхня функція запобігання виникнення вибухонебезпечного середовища в рамках ТР не повинна оцінюватися;

3) інертні системи як частина концепції захисту від займання:

інертні системи може становити частина концепції захисту від займання для вибухозахищеного обладнання, якщо вони використовуються як засоби, що запобігають контакту його потенційних джерел займання з потенційно вибухонебезпечним середовищем. У цьому випадку на обладнання, включаючи його інертну систему, поширюється дія ТР.

Ця інертна система не є захисною системою, але її частини можуть вважатися пристроями безпеки, регулювання й керування, якщо уведені в обіг як індивідуальні пристрої.

У широкому розумінні ТР поширюється на інертні системи, якщо вони інтегровані (або призначені для інтегрування) у систему вибухозахисту обладнання і, таким чином, служать для запобігання появи джерел займання.

Приклад:

Якщо виготовлювачеві обладнання, призначеного для використання в потенційно вибухонебезпечному середовищі, необхідно захистити потенційні джерела займання цього обладнання, він може використати вид захисту "продувка під надлишковим тиском". Цей вид захисту може передбачати використання як захисних інертних газів. У цьому випадку інертна система є частиною обладнання, на яке поширюється дія ТР.

Наступний випадок можливий на практиці: обладнання має оболонку або резервуар, що містять джерела займання. У цьому обладнанні для запобігання контакту вибухонебезпечного середовища із джерелами займання може бути застосована інертна система, що була оцінена згідно з ТР як пристрій безпеки.

Фарбувальні камери

Фарбувальна камера являє собою відгороджену область, що має визначення - "Проста коробка". Оператор може працювати як усередині, так і зовні цієї "Коробки".

У відгородженій області при експлуатації створюється потенційно вибухонебезпечне середовище. Останнє, а також системи відчинення й зачинення звичайно оцінюються щодо ризику вибуху. Обладнання, захисні системи й компоненти, призначені для експлуатації в цьому потенційно вибухонебезпечному середовищі, включаючи зовнішні пристрої безпеки й керування, що забезпечують їхнє функціонування, перебувають в області дії ТР.

Область дії ТР не поширюється на фарбувальні камери в цілому. Вони не повинні мати маркування національним знаком відповідності або інше маркування, що пропонує ТР.

Місце передбачуваної експлуатації

Виготовлювачі вибухозахищеного обладнання (наприклад, у випадках, коли межі потенційно вибухонебезпечних середовищ піддаються зміні) почувають непевність, при рішенні питання, в якій мірі дія ТР поширюється на їхню продукцію. Це стосується до випадків, коли в контакті з вибухонебезпечним середовищем перебувають тільки окремі частини обладнання.

ТР має справу зі специфічним ризиком вибуху й переслідує головну мету - не допустити, щоб "власні потенційні джерела займання" обладнання й захисних систем стали активними. Імовірність виникнення потенційного джерела займання визначає категорію обладнання.

Місце установки обладнання "в" або "біля" потенційно вибухонебезпечного середовища не є вирішальним для оцінки застосовності ТР. Вирішальний фактор - чи перебувають потенційні джерела займання обладнання в контакті або мають інтерфейс до потенційно вибухонебезпечного середовища за рахунок ефекту згоряння всієї (див. визначення терміна "вибухонебезпечне середовище") незгорілої суміші. В останньому випадку вважається, що потенційне джерело займання перебуває в потенційно вибухонебезпечному середовищі.

Обладнання може містити усередині себе вибухонебезпечну суміш, що має інтерфейс, у розумінні поширення полум'я, до потенційно вибухонебезпечного середовища, навіть якщо обладнання не перебуває в ньому повністю. Прикладом може бути система витяжної вентиляції, яка установлена поза потенційно вибухонебезпечним середовищем, що викачує вибухонебезпечну суміш, наприклад, з резервуара для зберігання через трубу, що працює як інтерфейс.

Важливо обмовити, як необхідно розглядати установки, що містять у режимі експлуатації потенційно вибухонебезпечне середовище, але не мають інтерфейс до зовнішнього потенційно вибухонебезпечного середовища. На такі установки дія ТР не поширюється.

Однак ТР вимагає, щоб виготовлювач ужив заходів для:

- обмеження можливості виникнення небезпечної концентрації сумішей;

- запобігання підпалювання потенційно вибухонебезпечного середовища;

- мінімізації впливу на навколишнє середовище будь-якого вибуху.

Електрообладнання, що є частиною таких установок, залежно від імовірності вибуху, повинне відповідати вимогам ТР.

Тому, очевидно, що обладнання, захисні системи й компоненти, призначені для експлуатації в цих потенційно вибухонебезпечних середовищах, а також зовнішні пристрої безпеки керування, що сприяють виконанню функцій захисту, перебувають в області дії ТР. Мається на увазі, що ці пристрої й обладнання експлуатуються за умови, що в установці існують "атмосферні умови" у розумінні ТР.

У цьому контексті виникають такі питання:

1) чи зобов'язаний виготовлювач класифікувати зони в цих установках?

Передбачається, що:

- виготовлювач повинен виконати оцінку ризиків, що включають й імовірність вибуху;

- у ТР є ясні та однозначні визначення, що стосуються місця експлуатації обладнання конкретної групи й категорії;

- виготовлювач повинен сформулювати вимоги до обладнання, що повинне експлуатуватися в потенційно вибухонебезпечному середовищі, а також до зовнішніх пристроїв безпеки й керування, що забезпечують виконання функцій захисту;

- виготовлювач повинен придбати або виготовити обладнання, що відповідає результатам оцінки ризику згідно з ТР.

2) чи повинне неелектричне обладнання, що входить до складу цих

установок, відповідати ТР?

Електричне й неелектричне обладнання, що використовується в установках, які містять потенційно вибухонебезпечне середовище, повинне відповідати ТР.

Інтерфейс до різних потенційно вибухонебезпечних середовищ

У цьому розділі розглядається питання поширення ТР на обладнання, призначене для роботи з інтерфейсами до різних потенційно вибухонебезпечних середовищ. Тут необхідно відзначити, що обладнання, яке містить потенційно вибухонебезпечне середовище, але не пов'язане з ним і середовищем процесу, не підпадає під дію ТР. Однак будь-яке обладнання в цьому "контейнері" повинне задовольняти відповідним вимогам, якщо виконуються критерії знаходження у вибухонебезпечному середовищі.

Класифікація обладнання повинна проводитися виготовлювачем або його вповноваженим представником на основі оцінки ризику займання і наявності інтерфейсу між середовищем процесу або зовнішнім середовищем і обладнанням.

Наприклад, у робочому режимі внутрішня порожнина заглибного насоса, як правило, заповнена горючою рідиною, але іноді, якщо не вжиті додаткові заходи, що запобігають роботі сухого насоса, може містити вибухонебезпечне середовище та вважатися зоною 1. Якщо навколишнє або зовнішнє вибухонебезпечне середовище належить до зони 2, то внутрішні частини насоса повинні відповідати категорії 2, а зовнішні - категорії 3.

При виборі категорії можна користуватися такими принципами.

Категорія (або категорії), привласнені обладнанню, визначається для всіх його частин, що входять у контакт або пов'язані із зоною, що містить потенційно вибухонебезпечне середовище.

При виборі відповідної категорії значення має тільки та частина обладнання, яка передбачуваний час контактує із середовищем.

Категорії, які обрані для частин обладнання, що містить вибухонебезпечне середовище, не можуть бути вище, ніж категорії, що відповідають ризику займання.

Наприклад, розглянемо вентилятор, що перемішує потенційно вибухонебезпечне газове або пилове середовище лопатами, або млин, що робить вибухонебезпечне пилове середовище. Кожний із цих агрегатів має контакт із зовнішнім потенційно вибухонебезпечним середовищем. Оцінка ризику займання для обох одиниць обладнання показує, що ефективне джерело займання (для вибухонебезпечного середовища, що контактує з ними) у нормальному режимі експлуатації відсутнє, але може виникнути у випадку ймовірної аварії. Якщо таке обладнання (агрегат) уведено в обіг без додаткового захисту від займання або захисної системи, то воно може бути класифіковано тільки як категорія 3.

Таке обладнання може експлуатуватися за умови контакту з постійно присутнім вибухонебезпечним середовищем (зона 0 або 20) тільки, якщо використовується додатковий захист від займання або захисна система.

Якщо частина обладнання має автономну захисну систему, наприклад, полум'ягасники або систему вибухоподавлення, що відповідають ТР, то додаткові випробування і оцінки системи, що утворилася, не потрібні. Це можливо за умови, що захисна система використовується в межах заданих функцій і встановлена відповідно до інструкцій виготовлювача, а ніякі нові небезпеки займання не з'являться. Однак, якщо ймовірна поява додаткових небезпек, то потрібна оцінка ризику займання й вживання відповідних заходів.

ТР не вимагає перевірки оболонки або контейнера, захищених від впливу вибуху автономною захисною системою, на вибухостійкість, якщо було показано, що автономна захисна система успішно виявляє й подавляє вибух, а оболонка витримує пік залишкового тиску подавленого вибуху.