Теория горения и взрыва. Экзамен по теории горения и взрыва Виды горения
 Скачать 294.89 Kb.
|
|
33. Взрывонепроницаемая оболочка Этот вид защиты основывается на идее сдерживания взрыва. В данном случае допускается, чтобы источник энергии вступил в соприкосновение с опасной смесью воздуха и газа. В результате происходит взрыв, но он должен оставаться ограниченным в оболочке, изготовленной таким образом, чтобы выдерживать давление, возникающее при взрыве внутри оболочки, и так препятствовать распространению взрыва в окружающую атмосферу. Теория, поддерживающая этот метод, основывается на том факте, что газовая струя, получающаяся в результате взрыва, выходя из оболочки, быстро охлаждается, благодаря тепловой проводимости оболочки, быстрому расширению и ослаблению горячего газа в более холодной внешней атмосфере. Это возможно, только если оболочка имеет специальные газоотводящие отверстия или щели имеют достаточно малые размеры. По существу, необходимые свойства для взрывонепроницаемой оболочки обеспечиваются применением крепкой механической конструкции, контактным соединением между крышкой и основной частью оболочки и небольшими размерами щелей в оболочке. Большие щели не допускаются, но малые щели в местах соединений неизбежны. Нанесение изоляции на щель увеличивает степень защиты от коррозийной атмосферы, но не устраняет щели. В зависимости от природы взрывоопасной смеси и ширины прилегающих поверхностей, допускаются различные максимальные зазоры между ними. Классификация оболочек основывается на категориях взрывоопасности смесей и максимальной величины температуры самовоспламенения, которая должна быть ниже, чем температура возгорания смеси, присутствующей в месте, где они установлены. В качестве материала для изготовления оболочки обычно используется металл (алюминий, катаная сталь и т. д.). Пластмасса и неметаллические материалы могут быть использованы для оболочек с маленьким внутренним объемом (меньше 3 дм3). Маркировка по взрывозащите электрооборудования имеет вид – ExdIIВТЗ: где Ex – знак для электрооборудования, созданного в соответствии со стандартами МЭК; d – обозначение типа защиты; IIВ – категория взрывоопасной смеси; TЗ – группа взрывоопасной смеси. В маркировке по взрывозащите электрооборудования категории II, предназначенного только для конкретной взрывоопасной смеси, после знака II должна указываться в скобках химическая формула горючего вещества, образующего с воздухом такую смесь. В этом случае указывать температурный класс электрооборудования не требуется. Например, взрывоопасное электрооборудование, предназначенное для применения только в водородно-воздушной или только аммиачно-воздушной взрывоопасной смеси, должно иметь следующие маркировки по взрывозащите: ExdII (H2) или ЕxdII (NH3). Защите типа «взрывонепроницаемая оболочка» свойственны следующие проблемы при монтаже и эксплуатации:
Степень безопасности взрывонепроницаемой оболочки зависит от правильного использования и текущего технического обслуживания, выполняемого заводским персоналом. Описанный метод защиты является одним из наиболее широко используемых и пригоден для расположенного в опасных зонах электрооборудования, которое имеет дело с высокими уровнями мощности (моторы, трансформаторы, лампы, коммутаторы, соленоиды, пускатели и другие устройства, которые производят искры). 34. Методы изоляции Метод защиты герметизацией основывается на изоляции тех электрических элементов, которые могут вызвать поджигание взрывоопасной смеси при наличии искры или продолжительного нагрева путем помещения их в компаунд, который оказывает противодействие определённым условиям окружающей среды. Этот метод защиты признается не всеми стандартами. Герметизация обеспечивает хорошую механическую защиту и является весьма эффективным средством для предотвращения контакта с взрывоопасной смесью. Как правило, она применяется для защиты электрических цепей, не содержащих подвижных элементов, кроме таких элементов (например, языковых реле), которые уже находятся внутри оболочки. Герметизация часто применяется в качестве дополнения к другим методам защиты. 35. Искробезопасная электрическая цепь Метод взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» является наиболее показательной концепцией предотвращения взрыва и основывается на принципе ограничения энергии, запасенной в электрической цепи. Искробезопасные электрические цепи фактически не способны генерировать электрическую дугу, искры или оказывать тепловое воздействие, которые могут вызвать взрыв опасной смеси как во время нормального функционирования, так и при определенных аварийных ситуациях. Искробезопасные системы должны сохранять свои свойства при двух независимых неисправностях. Это значит, что могут произойти две различные и не связанные между собой неисправности, такие как короткое замыкание внешней электропроводки и повреждение компонентов, и при этом система будет по-прежнему безопасной. В соответствии со стандартом определяются два уровня искробезопасных цепей – Ех iа и Ех ib, устанавливающих количество неисправностей, возможных в особых случаях, и коэффициенты безопасности, применяющиеся на стадии проектирования. Уровень iа допускает до двух независимых неисправностей и может быть использован в Зоне 0, в то время как уровень ib допускает только одну неисправность и может быть применен в Зоне 1. В соответствии со стандартом искробезопасные электрические цепи разделяются на три уровня (табл. 8.7). Вид взрывозащиты «искробезопасная цепь» является методом, который защищает электрооборудование и связанную с ним электропроводку в опасных зонах, включая повреждения, вызванные разрывом, коротким замыканием или случайным заземлением соединяющего кабеля. Установка является весьма упрощенной, потому что не требуются кабели в металлической оболочке, кабелепроводы или специальные устройства. К тому же текущий ремонт и проведение контрольных проверок может осуществляться персоналом, даже когда цепи находятся под нагрузкой, оборудование функционирует. Взрывозащищенное электрооборудование подразделяется на две группы. К первой группе относится рудничное электрооборудование, предназначенное для подземных шахт, опасных по газу и пыли. Ко второй группе относится взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для взрывоопасных помещений (зон) и наружных установок. Взрывозащитой электрооборудования называется комплекс конструктивных средств и мер, обеспечивающих невоспламенение окружающей взрывоопасной газо-, паро-, пылевоздушной смеси от электрических искр, дуг, пламени и нагретых частей электрооборудования. В зависимости от уровня взрывозащиты электрооборудование подразделяется на следующие виды:
Выпускаемое промышленностью взрывозащищенное электрооборудование имеет специальную маркировку с указанием уровня взрывозащиты, среды, для которой оно предназначено, и вида взрывозащиты. В зависимости от уровня взрывозащиты, а также от взрывоопасности среды, для которой данное электрооборудование признано взрывозащищенным, устанавливаются следующие обозначения исполнений. По уровню взрывозащиты:
Эти буквы ставятся на первом месте внутри прямоугольника (на корпусе электрооборудования). После одного из этих обозначений ставятся категория взрывоопасной смеси и наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование признано взрывозащищенным. Согласно ПУЭ во взрывоопасных помещениях стационарно установленные электродвигатели с частями (как искрящими по условиям работы, так и не искрящими) должны иметь следующие исполнения:
Для привода механизмов, установленных во взрывоопасных помещениях всех классов, допускается применять электродвигатели в нормальном невзрывозащищенном исполнении, но при условии, что электродвигатели устанавливаются вне взрывоопасных помещений, а также при соблюдении некоторых других требований, предусматриваемых ПУЭ (помещение, в котором устанавливается электродвигатель, должно отделяться от взрывоопасного глухой стеной и др.). В наружных взрывоопасных установках класса В-Iг стационарно установленные электродвигатели в пределах взрывоопасной зоны должны иметь любое взрывозащищенное исполнение для соответствующей категории и соответствующей группы взрывоопасных смесей, а вне взрывоопасной зоны – закрытое или закрытое обдуваемое с частями, не искрящими по условиям работы. Нормально искрящие части должны быть заключены в пыленепроницаемый кожух. Пусковую аппаратуру в открытом или защищенном исполнении в помещениях (зонах) класса В-I и В-II устанавливать не разрешается. Кнопочные станции, устанавливаемые во взрывоопасных зонах, должны быть взрывозащищенными с масляным наполнением. Переносные светильники в помещениях (зонах) всех классов должны применяться взрывонепроницаемые, переносные с питанием от сети пониженного напряжения 12 или 24 В. Можно применять переносный светильник аккумуляторный, например типа СЗГ. Стационарные светильники в помещениях (зонах) класса В-I должны быть взрывонепроницаемыми. 36. Маркировка взрывозащищенного электрооборудования Маркировка по взрывозащите электрооборудования имеет вид – ExdIIВТЗ: где Ex – знак для электрооборудования, созданного в соответствии со стандартами МЭК; d – обозначение типа защиты; IIВ – категория взрывоопасной смеси; TЗ – группа взрывоопасной смеси. В маркировке по взрывозащите электрооборудования категории II, предназначенного только для конкретной взрывоопасной смеси, после знака II должна указываться в скобках химическая формула горючего вещества, образующего с воздухом такую смесь. В этом случае указывать температурный класс электрооборудования не требуется. Например, взрывоопасное электрооборудование, предназначенное для применения только в водородно-воздушной или только аммиачно-воздушной взрывоопасной смеси, должно иметь следующие маркировки по взрывозащите: ExdII (H2) или ЕxdII (NH3). Виды защиты: d-взыронепроницаемая оболочка i-искробезоп.эл.цепь h-герметичн.изоляция m-герметизация n-отсутсв. Искрообразования о-масленное заполнение оболочки р-заполнение или продувка оболочки изб. Давлением q-кварцевое заполнение. |