На производствах с горючими газами, парами или пылью обычная техника представляет смертельную опасность. Искра от контактора, нагрев двигателя или дуга в выключателе могут мгновенно воспламенить окружающую среду. Взрывозащищенное электрооборудование проектируют так, чтобы этого не случилось. Конструкторы закладывают в него физические принципы, которые либо не дают возникнуть источнику зажигания, либо надежно изолируют его от внешней атмосферы.
Такое оборудование обязательно устанавливают на нефтеперерабатывающих заводах, химических комплексах, газовых промыслах, угольных разрезах, предприятиях по хранению зерна и в окрасочных цехах.
Основные виды взрывозащиты
Все взрывозащищенное оборудование работает по одному из двух сценариев: либо оно не позволяет появиться искре или опасной температуре, либо надежно запирает их внутри себя. Для этого используют разные технические решения, и у каждого своя область применения. В промышленности чаще всего встречаются следующие типы исполнения:
- Взрывонепроницаемая оболочка. Самый распространенный вид для мощного оборудования: электродвигателей, светильников, клеммных коробок. Корпус выдерживает давление внутреннего взрыва и не дает пламени выйти наружу через фланцевые соединения. Внутри может произойти вспышка, но снаружи она останется незамеченной.
- Искробезопасная цепь. Здесь ставку делают на ограничение энергии. Напряжение и ток в цепи снижают до таких величин, что даже короткое замыкание не дает искры, способной что-то поджечь. Этот принцип используют в системах автоматики, контрольно-измерительных приборах, датчиках и средствах связи.
- Повышенная надежность против взрыва. Используют в клеммных коробках, соединительных муфтах. В таком оборудовании исключены условия для возникновения искры за счет усиленной изоляции, надежных контактов и дополнительных конструктивных мер.
- Герметизация компаундом. Токоведущие части полностью залиты специальным составом, исключающим контакт с окружающей средой. Даже при повреждении корпуса искра не достигнет взрывоопасной смеси. Применяют для небольших блоков, датчиков, преобразователей.
- Заполнение или продувка оболочки. Внутрь корпуса под избыточным давлением подают чистый воздух или инертный газ. Взрывоопасная смесь просто не может проникнуть внутрь. Используют для крупных шкафов управления, аналитического оборудования.
- Кварцевое или масляное заполнение. Токоведущие части погружены в кварц или масло, которые отводят тепло и гасят дугу. Встречается в трансформаторах, конденсаторах, коммутационных аппаратах.
Одно и то же оборудование может сочетать несколько видов защиты. Например, светильник часто имеет взрывонепроницаемую оболочку для лампы и искробезопасные цепи для управления.
Что определяет выбор конкретного оборудования
При подборе взрывозащищенного оборудования учитывают три главных фактора: класс взрывоопасной зоны, свойства горючей среды и условия эксплуатации. Инженеры анализируют каждый из этих параметров, прежде чем принять решение:
- Класс зоны. Для зон с постоянным присутствием газа подходит только оборудование с высшим уровнем защиты. Для зон, где газ появляется эпизодически, требования мягче. Ошибиться здесь нельзя — от этого зависит безопасность.
- Категория среды. Разные газы требуют разной степени защиты. Оборудование, безопасное для метана, может не справиться с водородом. Производитель всегда указывает, для каких сред подходит изделие.
- Температурный класс. Поверхность оборудования не должна нагреваться до температуры, при которой воспламеняется конкретная среда. Чем ниже температура самовоспламенения, тем строже требования к нагреву.
- Условия установки. Наружная эксплуатация в северных регионах требует материалов, сохраняющих свойства при глубоком минусе. Химически агрессивные среды диктуют выбор нержавеющей стали или специальных покрытий.
Правильный подбор исключает две крайности: применение недостаточно защищенного оборудования, что опасно, и использование избыточно дорогого, что неоправданно повышает затраты.
Где применяют разные виды взрывозащиты
У каждого вида есть своя ниша, где его преимущества раскрываются лучше всего. Опытные проектировщики распределяют оборудование по объектам, исходя из его конструктивных особенностей:
- Взрывонепроницаемые оболочки ставят везде, где нужно защитить мощные электротехнические устройства: двигатели, светильники, распределительные шкафы, пускатели.
- Искробезопасные цепи используют в системах КИПиА, где важна чувствительность и работа со слабыми сигналами: датчики давления, температуры, расхода, газоанализаторы.
- Повышенную надежность применяют в соединительных и клеммных коробках, где нет искрящих контактов, но нужно надежное соединение.
- Продувку под давлением выбирают для крупногабаритных шкафов с компьютерной техникой, аналитическими приборами, мощными частотными преобразователями.
- Герметизацию компаундом используют для компактных электронных блоков, преобразователей, небольших датчиков.
Знание этих особенностей позволяет инженерным службам выбирать ровно то, что нужно для конкретного объекта. Это гарантирует безопасность без лишних затрат на избыточные степени защиты.
