Новая классификация взрывоопасных зон

Автор: старший преподаватель кафедры специальной электротехники, автоматизированных систем и связи Академии ГПС МЧС России  Харламенков Александр Сергеевич (e-mail: h_a_s@live.ru).

Данная статья приводится с разрешения автора.

Первоначально она была опубликована в апрельском номере журнала "Пожаровзрывобезопасность" за 2019 год

ВОПРОС:

С вступлением в 2009 г. Технического регламента о требованиях пожарной безопасности в законную силу существующая классификация взрывоопасных зон претерпела значительные изменения. В результате, требования Правил устройства электроустановок (ПУЭ) по выбору, эксплуатации и обслуживанию электрооборудования во взрывоопасных средах перестали действовать, а новых “правил" при этом не появилось.

В каких нормативных документах изложен порядок выбора и применения электрооборудования с учетом действующей классификации взрывоопасных зон?

ОТВЕТ:

В ст. 19 Федерального закона № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» [1] (далее – ФЗ-123) представлена классификация взрывоопасных зон, которые разделяются на классы 0, 1, 2 для мест с обращением горючих газов и паров ЛВЖ и 20, 21, 22 –горючих летучих частиц и пыли. За основу данной в ФЗ-123 [1] классификации были приняты обозначения зон, представленные в международных стандартах серии IEC 60079. Их модифицированные версии действуют на территории Российской Федерации как серия ГОСТ 30852, а именно ГОСТ 30852.0–2002 [2].

Как показывает практика, с 2009 г. при оценке классов взрывоопасных зон промышленных зданий и сооружений по ФЗ-123 [1] и ГОСТ 30852.0–2002 [2] у проектировщиков возникало множество сложностей и проблемных вопросов. Это было вызвано тем, что существующая ранее классификация взрывоопасных зон по ПУЭ [3] значительно отличается от представленной в ФЗ-123 [1]. Различия в классификации взрывоопасных зон по ПУЭ [3], ФЗ-123 [1] и ГОСТ 30852.0–2002 [2] подробно рассмотрены в статье [4].

Для решения этой проблемы были предприняты определенные шаги, позволившие опубликовать новый свод правил — СП 423.1325800.2018 «Электроустановки низковольтные зданий и сооружений. Правила проектирования во взрывоопасных зонах» [5], который вступил в силу 25 июня 2019 г. (далее – СП 423).

В п. 5.1 СП 423 [5] представлена «адаптированная» под ФЗ-123 [1] (с учетом ПУЭ [3]) классификация взрывоопасных зон, которая включает в себя аналогичные классы 0, 1, 2 и 20, 21, 22. Зоны разделены на подзоны, которым соответствуют подклассы 1а, 1б, 1г и др. Разделение зон на подзоны в СП 423 [5] носит рекомендательный характер. Перечень существующих классов зон представлен в табл.

Условное сопоставление классов взрывоопасных зон по существующим нормам

Из табл. видно, что разработчики СП 423 [5], используя разделение зон на подзоны, смогли учесть особенности классификации, представленные ранее в ПУЭ [3]. При этом важный вопрос по оценке геометрических размеров взрывоопасных зон остался нерешенным.

Следует отметить, что разделение пылей на электропроводящие и непроводящие в СП 423 [5] основано на величине удельного электрического сопротивления. Пыли относятся к электропроводящим, если их электрическое сопротивление ρ ≤ 10³ Ом·м, к непроводящим – если ρ > 10³ Ом·м.

Взрывоопасная зона по п. 5.1.2 СП 423 [5] равной геометрическим размерам помещения, если в нем могут образоваться взрывоопасные газопаровоздушные или пылевоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва ΔP, превышающее 5 кПа. В противном случае размер зоны принимается в пределах 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппарата, содержащего горючие газы, ЛВЖ или пыли.

Ранее в требованиях ПУЭ [3] вместо величины ΔP = 5 кПа указывалось процентное отношение объема взрывоопасной смеси к свободному объему помещения, равное 5 %. Этот подход являлся более рациональным, так как позволял проектировщикам определить оптимальное количество взрывозащищенного оборудования (далее – Ex-оборудование) в зависимости от границ взрывоопасной зоны. Это, в свою очередь, позволяло выполнить экономическое обоснование предлагаемых технических решений и, что самое главное, снизить до минимума вероятность возникновения взрыва от запроектированного Ex-оборудования. Следовательно, совершенно нелогично оценивать размеры взрывоопасных зон по СП 423 [5] для ситуаций с воспламенением смеси, которых в принципе не должно возникать во взрывоопасных средах как при нормальных режимах работы технологического оборудования (зоны классов 1 или 21), так и при аварийных ситуациях и неисправностях с кратковременным присутствием взрывоопасных смесей (зоны классов 2 и 22).

Оценка избыточного давления взрыва DP необходима для определения категории помещения по пожаро- и взрывоопасности в том числе для анализа опасности поражения человека возникающей при взрыве ударной волной. Указанное в СП 423 [5] значение ΔP = 5 кПа позволяет связать между собой категории помещений и классы взрывоопасных зон. Так, в помещениях категорий А и Б могут присутствовать взрывоопасные зоны классов 1, 21 и 2, 22, которые всегда будут занимать весь свободный объем помещения. Для категорий В1–В4 эти же зоны всегда будут ограничены областью размером 5 м по горизонтали и вертикали. Такое сопоставление отчасти позволяет установить связь между категорированием и зонированием помещений. Различие целей, которые ставятся при классификации взрывоопасных зон и категорировании взрывопожароопасных помещений, не дает сделать однозначный вывод об опасности их внутреннего пространства, а также определить критерий безопасности рабочего персонала производственных помещений [6].

В п. 5.1.1. СП 423 [5] также указано, что размеры взрывоопасных зон следует определять по методикам, представленным в ГОСТ IEC 60079-10-1 (аналог ГОСТ 30852.9–2002 [7]) и ГОСТ IEC 60079-10-2 (аналог ГОСТ 31610.10-2–2017 [8]). Данные методики учитывают множество факторов, влияющих на распространение взрывоопасной смеси как внутри, так и за пределами помещения. Кроме этого, в п. 5.1.6 СП 423 [5] для наружных установок даны конкретные размеры взрывоопасных зон (0,5; 3; 5; 8 и 20 м), позаимствованные из ПУЭ [3], которые отличаются [9] от расчетных значений стандартов [7, 8].

Таким образом, существующая проблема сопоставления классов взрывоопасных зон по действующим нормативным документам частично решена, но требования нового СП 423 [5] не дают единого ответа на вопрос по введению единой методики расчета размеров зон.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности (в ред. от 27.12.2018) : Федер. закон РФ от 22.07.2008 № 123-ФЗ; принят Гос. Думой 04.07.2008; одобр. Сов. Федерации 11.07.2008 // Собр. законодательства РФ. – 2008. – № 30 (ч. I), ст. 3579.
2. ГОСТ 30852.0–2002 (МЭК 60079-0:1998). Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования. – Введ. 15.02.2014. – М. : Стандартинформ, 2014.
3. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). – 6-е изд. – М. : Энергоатомиздат, 1986.
4. Харламенков А. С. Гармонизация национальных и международных стандартов в области обеспечения пожаровзрывобезопасности объектов. // Пожаровзрывобезопасность. – 2014. – Т. 23, № 12. – С. 5-12.
5. СП 423.1325800.2018. Электроустановки низковольтные зданий и сооружений. Правила проектирования во взрывоопасных зонах. – Введ. 25.06.2019. – М. : Минстрой России, 2019.
6. Батманов С. В., Кобелев А. А. Нормативные требования к классификации взрывоопасных зон и взрывопожароопасных категорий при проектировании производственных помещений // Пожаровзрывобезопасность. – 2014. – Т. 23, № 5. – С. 6-9.
7. ГОСТ 30852.9–2002 (МЭК 60079-10:1995). Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон. – Введ. 15.02.2014. – М. : Стандартинформ, 2014.
8. ГОСТ 31610.10-2–2017/IEC 60079-10-2:2015. Взрывоопасные среды. Часть 10-2. Классификация зон. Взрывоопасные пылевые среды. – Введ. 01.06.2019. – М. : Стандартинформ, 2018.
9. Харламенков А.С., Елестратова Ю.О., Марков А.Г. Сравнительный анализ размеров взрывоопасных зон, рассчитанных по методикам национальных и международных стандартов. // Материалы VIII международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы техносферной безопасности-2019». – М. : Академия ГПС МЧС России. – 2019. – С.184-188.

NEW CLASSIFICATION OF HAZARDOUS AREAS

Abstract

Regulatory requirements on the classification of hazardous areas are considered. Comparative analysis of classes according to existing standards conducted. New classification of hazardous areas is presented and explanations to the places of their occurrence are presented. Features in determining the geometric dimensions of zones are marked. Comparison of categories of fire-explosion of premises with classes of hazard zones is made.

Keywords: classes of hazardous areas; explosive mixtures; categories of premises; explosionproof equipment; fire safety; electrical installations.

Ответ подготовил старший преподаватель кафедры специальной электротехники, автоматизированных систем и связи Академии ГПС МЧС России А. С. Харламенков (e-mail: h_a_s@live.ru).

The answer was prepared by Senior Lecturer of the Department of Special Electrical Engineering, Automation Systems and Communication of the Academy of State Fire Service of Emercom of Russia A. S. Kharlamenkov (e-mail: h_a_s@live.ru).