Взрывозащищенные газоанализаторы: Ex-маркировка и стандарты безопасности

Проектирование и эксплуатация систем безопасности на объектах нефтегазовой, химической и лакокрасочной промышленности требуют строгого соблюдения регламентов взрывозащиты. Поскольку приборы газового анализа устанавливаются непосредственно в местах вероятного скопления горючих газов и паров нефтепродуктов, сами эти устройства не должны становиться источником воспламенения (дуги, искры или опасного нагрева корпуса).

Для инженеров КИПиА, проектировщиков систем безопасности нефтебаз и руководителей производств критически важно правильно подбирать оборудование по классу взрывозащиты (Ex-маркировке) в соответствии с требованиями Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 012/2011.

Конструктивные особенности взрывозащищенных приборов

Чтобы понять, как обеспечивается безопасность оборудования, необходимо рассмотреть базовое устройство и принцип работы газоанализатора.

Стационарный прибор газового контроля состоит из двух основных узлов: сенсорного элемента (датчика) и электронного преобразователя сигнала. В зависимости от назначения, газоанализаторы устройство принцип действия которых может быть оптическим (инфракрасным), электрохимическим или термохимическим, осуществляют постоянный замер концентрации целевого газа:

• При термохимическом (каталитическом) методе происходит беспламенное сжигание горючего газа на поверхности измерительного элемента, что вызывает контролируемый нагрев платиновой нити.

• При оптическом методе измеряется степень поглощения инфракрасного излучения молекулами газа.

Поскольку устройство и работы газоанализаторов связаны с протеканием электрического тока и в некоторых случаях с нагревом чувствительного элемента, внутри прибора могут возникать условия для поджига окружающей взрывоопасной смеси. Для исключения этого риска применяются специальные методы взрывозащиты.

Классы взрывоопасных зон и уровни защиты оборудования

Согласно нормативным документам, производственные площади делятся на взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и длительности присутствия взрывоопасной газовой смеси:

1. Зона 0: Место, в котором взрывоопасная среда присутствует постоянно или в течение длительного времени. Для установки в этой зоне допускаются только приборы с уровнем взрывозащиты Ga (особовзрывобезопасный).

2. Зона 1: Место, в котором существует вероятность образования взрывоопасной среды при нормальных условиях работы. Требуется уровень защиты Gb (взрывобезопасный).

3. Зона 2: Место, в котором образование взрывоопасной среды маловероятно, а в случае возникновения она существует непродолжительное время. Допускается уровень защиты Gc (повышенная надежность против взрыва).

Основные виды взрывозащиты и дешифрация Ex-маркировки

В промышленном газовом анализе чаще всего используются два типа защиты:

• «Взрывонепроницаемая оболочка» (Ex d): Элементы, способные вызвать искру или нагрев, помещаются в прочный герметичный корпус. Если внутри корпуса произойдет микровзрыв газовой смеси, оболочка выдержит давление и не позволит пламени выйти в окружающее пространство.

• «Искробезопасная электрическая цепь» (Ex i): Энергия электрической цепи прибора физически ограничивается до таких значений, при которых электрическая искра или тепловое воздействие просто не способны воспламенить окружающий газ. Этот вид делится на уровни надежности ia (для Зоны 0), ib (для Зоны 1) и ic (для Зоны 2).

Пример расшифровки типовой маркировки: 1Ex d IIC T4 Gb

• 1 — уровень взрывозащиты оборудования (Gb — взрывобезопасный, подходит для Зоны 1 и 2).

• Ex — знак соответствия стандартам взрывозащиты.

• d — вид взрывозащиты («взрывонепроницаемая оболочка»).

• IIC — группа оборудования по составу газовой смеси. Группа II предназначена для внутренней и наружной установки во взрывоопасных средах (кроме шахт). Подгруппа C означает совместимость с наиболее опасными газами, такими как водород и ацетилен.

• T4 — температурный класс. Указывает на максимальную температуру поверхности прибора при любых режимах работы (для T4 — не более 135 °C). Это гарантирует, что горячий корпус не вызовет самовоспламенения окружающих газов.

• Gb — уровень защиты оборудования (повторяет требования первой цифры по ГОСТ IEC 60079-14).

Правильный подбор оборудования с учетом этих параметров исключает риски техногенных аварий и гарантирует успешное прохождение экспертизы промышленной безопасности проекта.