5 Требования к конструкции оболочек под давлением


5.1 Оболочка

Оболочка под давлением должна иметь степень защиты согласно таблице 2.

Примечание - При влажности и запыленности в условиях угольной пыли степень защиты, обеспечиваемая оболочкой, должна быть IP44.

5.2 Материалы

На материалы оболочки, компонентов, газопроводов и соединительных частей не должен неблагоприятно влиять применяемый защитный газ и агрессивная окружающая среда.

5.3 Двери и крышки

5.3.1 В оболочках под давлением для электрооборудования группы I двери и крышки должны:

- иметь специальные крепления согласно ГОСТ Р 51330.0

- или должны быть блокированы так, чтобы электропитание электрооборудования, не имеющего защиты согласно 7.13 настоящего стандарта, отключалось автоматически при размыкании блокирующих устройств и не могло быть включено до тех пор, пока не произойдет замыкание этих блокирующих устройств. Должны также выполняться требования 7.6 настоящего стандарта.

5.3.2 В оболочках под давлением для электрооборудования группы I со статическим избыточным давлением двери и крышки должны иметь специальные крепления согласно ГОСТ Р 51330.0 и должны быть снабжены предупредительной надписью:

“ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ! НЕ ОТКРЫВАТЬ ВО ВЗРЫВООПАСНОЙ ЗОНЕ“

5.3.3 На оболочки под давлением для электрооборудования группы II требование использования креплений согласно ГОСТ Р 51330.0 не распространяется.

Примечание - Под воздействием высокого внутреннего давления при открытии дверей или крышек возможно их резкое открывание. Защиту операторов и обслуживающего персонала осуществляют одним из следующих способов:

а) использованием нескольких креплений, которые обеспечивают безопасное снижение избыточного давления из оболочки до того, как ослабнут все крепления, или

б) использованием крепления на два положения, что позволяет производить безопасное снижение давления при открывании оболочки, или

в) ограничением максимального внутреннего давления до значения, равного 2,5 кПа.


5.3.4 В оболочках со статическим избыточным давлением для электрооборудования группы II двери и крышки могут быть открыты только с помощью инструмента. При этом необходима предупредительная надпись согласно 5.3.2.

5.3.5 Оболочка под давлением с взрывозащитой вида px, в которой находятся нагретые компоненты, требующие времени для охлаждения, может быть открыта только с помощью ключа или инструмента.

5.4 Механическая прочность

Оболочки под давлением, газопроводы (если таковые имеются) и соединения должны выдерживать при условии закрытых выходов давление, в 1,5 раза превышающее максимальное избыточное давление, обозначенное изготовителем для нормальных условий эксплуатации, но не менее 200 Па.

Однако если в процессе эксплуатации может возникнуть давление, способное привести к деформации оболочки, газопроводов (при их наличии) или соединений, то необходимо применение защитного устройства для ограничения максимального внутреннего избыточного давления до уровня безопасного для взрывозащиты данного вида. Если изготовитель не обеспечивает такое защитное устройство, то оборудование следует маркировать знаком X, и в технической документации должна быть приведена вся информация, необходимая потребителю для обеспечения требований настоящего стандарта.

5.5 Отверстия, перегородки и внутренние компоненты

5.5.1 Отверстия и перегородки следует размещать таким образом, чтобы обеспечить эффективную продувку.

Примечания

1 Непродуваемые участки должны быть устранены путем правильного размещения входа и выхода защитного газа, при этом необходимо учитывать влияние, на продувку внутренних перегородок.

2 Для газов или паров, которые тяжелее воздуха (плотность более 1,0 г/см3), вход защитного газа должен размещаться ближе к верху оболочки, а выход - ближе к низу оболочки.

3 Для газов и паров легче воздуха (плотность менее 1,0 г/см3) вход защитного газа должен находиться ближе к низу оболочки, а выход - ближе к верху оболочки.

4 Размещение входа и выхода с противоположных сторон оболочки способствует перекрестной вентиляции.

5 Внутренние перегородки (например, печатные платы) следует размещать таким образом, чтобы не преграждать поток защитного газа. Использование коллекторов или экранов также улучшает поток вокруг препятствий.

6 Количество отверстий для входа и выхода зависит от конструкции электрооборудования. Особое внимание следует обращать на продувку подотсеков, на которые может быть подразделено электрооборудование.


5.5.2 Поток защитного газа для внутренних отсеков следует направлять через основную оболочку или продувать их отдельно.

Примечание - Выходные отверстия должны иметь площадь сечения не менее 1 см2 на каждые 1000 см3 объема оболочка при минимальном диаметре отверстия 6,3 мм.


5.5.3 Катодно-лучевые трубки и другие герметичные устройства не требуют продувки.

5.5.4 Компоненты со свободным внутренним объемом менее 20 см3 не рассматривают как внутренние отсеки, требующие продувки, если только общий объем таких компонентов составляет не более 1% от свободного внутреннего объема оболочки под давлением.

Примечания

1 Значение, равное 1%, соответствует 25% нижнего предела взрываемости водорода (см. А.2).

2 Электрические элементы, герметизированные от окружающей среды, например транзисторы, микросхемы, конденсаторы и др., не учитывают при расчетах общего объема компонента.


5.5.5 В случае статического избыточного давления оболочка должна иметь одно или более отверстий. После заполнения и достижения избыточного давления все отверстия следует заглушить.

5.6 Изоляционные материалы

Для электрооборудования группы I изоляционные материалы, находящиеся под напряжением, способным вызывать дуговые разряды в воздухе под воздействием номинального тока более 16 А, должны иметь группу трекингостойкости с индексом СИТ  400 М согласно ГОСТ 27473.

5.7 Уплотнения

Кабели и газопроводы, связанные с оболочкой под давлением, следует уплотнить для обеспечения требуемого уровня защиты оболочки от воздействия окружающей среды. При отсутствии уплотнения их следует рассматривать как часть оболочки.

5.8 Барьеры защиты от искр и нагретых частиц

Оболочки под давлением и газопроводы, если таковые используются для защитного газа, должны быть снабжены барьерами от искр и частиц для защиты от попадания раскаленных частиц во взрывоопасную зону.

Исключения

1 Такие барьеры для выходного отверстия не требуются при сбросе в зону 1, если раскаленные частицы в нормальном режиме не образуются.

2 Барьеры не требуются при выходе в зону 2, если в нормальном режиме раскаленные частицы не образуются.

Принято считать, что в нормальном режиме раскаленные частицы не образуются, если контакты замыкания/размыкания находятся под током менее 10 А, рабочее напряжение не превышает 275 В переменного тока или 60 В постоянного тока, а контакты имеют покрытие или заключены в оболочку.

Если изготовитель не применяет барьеры, то маркировка электрооборудования производится согласно ГОСТ Р 51330.0.


6 Температурные пределы


6.1 Общее

Электрооборудование должно быть классифицировано в соответствии с требованиями температурной классификации по ГОСТ Р 51330.0. Классификация определяется согласно 6.2 и 6.3 настоящего стандарта.

6.2 Для взрывозащиты вида px или py классификация должна быть основана:

а) на самой высокой температуре внешней поверхности оболочки или

б) на самой нагретой поверхности внутреннего компонента.

Исключение - Температура внутреннего компонента может превышать температурную классификацию, если:

1) компонент отвечает требованиям ГОСТ Р 51330.0 или

2) оболочка под давлением маркирована согласно ГОСТ Р 51330.0 с учетом времени, достаточного для охлаждения компонента до температуры, соответствующей температурному классу оболочки. Необходимы меры, предотвращающие в случае потери избыточного давления контакт взрывоопасной газовой среды, которая может высвободиться, с поверхностью нагретого компонента до его охлаждения ниже допустимого максимального значения.

Примечание - Это обеспечивается за счет соответствующей конструкции соединений оболочки под давлением и газопроводов или другим способом, например с помощью вспомогательных систем вентиляции или путем заключения нагретой поверхности внутри оболочки под давлением в герметичный корпус.


6.3 Для взрывозащиты вида pz температурная классификация основана на температуре самой нагретой наружной поверхности оболочки.


7 Средства и устройства защиты, кроме варианта взрывозащиты с помощью статического избыточного давления


7.1 Средства, используемые для защиты электрооборудования от взрыва с помощью избыточного давления (таблица 3), сами не должны быть источником взрыва (см. 7.13), или же их следует устанавливать за пределами взрывоопасной зоны.

7.2 Защитные устройства (таблица 3) согласно настоящего стандарта являются компонентами системы управления.

Изготовитель должен обеспечить безопасность и целостность системы управления:

- для взрывозащиты вида px или py - при работе в нормальном режиме и наличии одной неисправности;

- для взрывозащиты вида pz - при работе в нормальном режиме.

7.3 Защитные устройства поставляются изготовителем электрооборудования или пользователем. Если изготовитель не обеспечивает установку защитных устройств, электрооборудование маркируют знаком X, и техническое описание должно содержать всю необходимую потребителю информацию согласно требований настоящего стандарта.


Таблица 3 - Средства защиты в зависимости от взрывозащиты вида p


Вид защитных устройств

Вид взрывозащиты

px

py

pz

Защитное устройство для определения потери минимального избыточного давления

Датчик давления (7.9)

Индикатор или датчик давления (7.9г)

Защитное устройство для проверки времени предварительной продувки

Реле времени, датчики давления и расхода на выходе (7.6)

Указатели времени продувки и величины расхода (7.7в)

Защитное устройство для двери или крышки (открывается с помощью инструмента)

Предупреждение (6.2б)

Не требуется

Защитное устройство для двери или крышки (открывается без инструмента)

Блокировка (7.12) (нагретых внутренних компонентов нет)

Предупреждение (6.2б) (нагретых внутренних компонентов нет)

Предупреждение (6.2б)

Защитное устройство при наличии нагретых внутренних компонентов и встроенной системы (см. 15)

Аварийная сигнализация и блокировка, обеспечивающая прекращение поступления воспламеняющегося вещества

Не применяется для защиты, поскольку нагрев внутренних частей не допускается

Аварийная сигнализация (нормальная утечка не допускается)


7.4 Для оболочек с взрывозащитой вида px, с целью определения режима работы системы управления, изготовитель должен представить схему функционирования средств и устройств защиты, например в виде графика или таблицы состояния, диаграммы расхода и т. п.

Схема последовательности должна четко идентифицировать и отражать рабочее состояние средств и устройств защиты и последовательность их действия.

Для проверки соответствия схеме необходимо провести испытания на функционирование. Эти испытания проводят при нормальных атмосферных условиях, если нет других указаний изготовителя.

Примечание - Пример информации, предоставляемой изготовителем, приведен в приложении Б.


7.5 Изготовитель должен указать максимальные и минимальные уровни срабатывания и допуски для защитных устройств. Защитные устройства должны использоваться в пределах нормальных эксплуатационных условий, определенных изготовителем.

7.6 Необходимы защитные устройства, предотвращающие подачу питания на электрооборудование внутри оболочки под давлением до завершения предварительной продувки. Для взрывозащиты вида px последовательность работы защитных устройств следующая:

а) после запуска производят контроль расхода защитного газа и величины избыточного давления в оболочке под давлением согласно требованиям настоящего стандарта;

б) время продувки отсчитывают, когда достигается минимальный допустимый расход защитного газа, а избыточное давление находится в заданных пределах;

в) по истечении заданного времени продувки включается питание электрооборудования;

г) в случае нарушения работы защитных устройств на любом этапе отсчет времени прекращают и реле времени переключают на начало цикла.

7.7 Изготовитель должен указать условия продувки после открывания оболочки или падения избыточного давления ниже указанного допустимого минимума:

а) для взрывозащиты вида px или py изготовитель должен указать минимальный расход газа при продувке и время продувки согласно требованиям испытаний (см. 16.3 или 16.4). Минимальный расход продувочного газа и время продувки могут быть приняты равными пятикратному объему оболочки, если испытательная лаборатория на основании расчетов сочтет такую продувку достаточной без испытаний;

б) для взрывозащиты вида pz изготовитель должен указать такой минимальный расход защитного газа и такое время продувки оболочки под давлением, чтобы количество пропущенного защитного газа было равно пяти объемам оболочки. Количество защитного газа может быть уменьшено, если испытания (см. 16.3 или 16.4) показали эффективность продувки;