Взрывозащита, категории помещений, зон, смесей по пожарной и взрывоопасности.

Расшифровка взрывозащиты (нефтехимия)

· знак уровня взрывозащиты (2, 1,0)

· знак Ex, указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищенное электрооборудование

· знак вида взрывозащиты (d, p, i, q, o, s, e)

· знак группы или подгруппы электрооборудования по области применения (II, IIA, IIB, IIC)

· знак температурного класса электрооборудования (T1 - T6)

Знак уровня взрывозащиты (2, 1,0)

2. Повышенной надежности против взрыва - электрооборудование повышенной надежности против взрыва: в нем взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы.

1. Взрывобезопасное электрооборудование: взрывозащищенный обеспечивается как при нормальных режимах работы, так и при вероятных повреждениях, зависящих от условий эксплуатации, кроме повреждений средств, обеспечивающих взрывозащищенность.

0. Особо взрывобезопасное оборудование, в котором применены специальные меры и средства защиты от взрыва. Степень взрывозащищенности оборудования (2, 1, или 0) ставится в РФ как первая цифра перед европейской маркировкой взрывозащищенности оборудования

Знак Ex, указывающий на соответствие электрооборудования стандартам на взрывозащищенное электрооборудование

Знак вида взрывозащиты (d, p, i, q, o, s, e)

· d Взрывонепроницаемая оболочка

· p Заполнение (или продувка) оболочки под избыточным давлением защитным газом

· i Искробезопасная электрическая цепь, в зависимости от уровня взрывозащиты: 0 - ia, 1 - ib, 2 - ic.

· q Кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями

· o Масляное заполнение оболочки

· m Герметизация

· s Специальный вид взрывозащиты

· e Защита вида "e"- повышенная безопасность

Знак группы или подгруппы электрооборудования по области применения (II, IIA, IIB, IIC)

Категория I определяет требования к оборудованию, предназначенному для работы в шахтах и рудниках, где имеется опасность взрыва рудничного метана.

К категории II относится оборудование, применяемое для работы в условиях возможного образования промышленных взрывоопасных смесей газов и взвесей. Существуют три подкатегирии категории II: IIA, IIB, IIC. Каждая последующая под категория включает (может заменить) предшествующую, то есть, подкатегория С является высшей и соответствует требованиям всех категорий – А, В и С. Она, таким образом, является самой «строгой».

· II Для внутренней и наружной установки всех категорий

· IIA Для внутренней и наружной установки пропан

· IIB Для внутренней и наружной установки Этилен

· IIC Для внутренней и наружной установки Водород

Температурный класс

Объединенные требования к аппаратуре по категориям взрывоопасности газовых смесей и температуре самовоспламенения смесей газов.

· Т1 — более 450 ^oС;

· Т2 — от 300 ^oС до 450 ^oС;

· Т3 — от 200 ^oС до 300 ^oС;

· Т4 — от 135 ^oС до 200 ^oС;

· Т5 — от 100 ^oС до 135 ^oС;

· Т6 — от 85 ^oС до 100 ^oС.

 

Пожаро- и взрывобезопасность категории помещений и зон по взрывопожароопаспости.

Возникающие при пожаре на предприятиях обстоятельства зависят от того, какие горючие вещества и материалы перерабатываются, транспортируются или хранятся в отдельных зданиях и помещениях разных производств. В связи с этим особое значение для разработки и осуществления мер защиты от пожаров и обеспечения безопасности работающих имеет классификация помещений по взрыво- и пожароопасности. Проектирование производственных зданий и помещений, выбор производственного оборудования, электротехнических установок, систем вентиляции и отопления, противопожарных разрывов, путей эвакуации работающих при пожаре и другие вопросы, связанные с обеспечением пожарной безопасности, решаются в зависимости от категории иожаро- и взрывоопасности.

В соответствии с общесоюзными нормами технологического проектирования помещения но взрывопожарной и пожарной опасности разделяются на 5 категории, из которых 2 — взрывопожароопасные (А, Б) к 3 —пожароопасные (В, Г, Д). К этим категориям относятся помещения, в которых применяются или находятся вещества и материалы, обладающие одним из указанных ниже признаков.

Категория А: горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа; вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

Категория Б: горючие ныли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28°С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление в помещении, превышающее 5 кПа.

Категория В: горючие и трудногорючие Жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или Друг с другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б.

Категория Г: негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Категория Д: негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Кроме классификации помещений, для правильного выбора электрооборудования правила устройства электроустановок (ПУЭ) устанавливают несколько классов взрыво- и пожароопасных зон.

Взрывоопасной зоной считается помещение, его часть или территория вне его, где имеются или могут образовываться взрывоопасные смеси. К пожароопасной зоне относятся объемы внутри или вне помещения, в которых постоянно или периодически находятся горючие вещества или материалы как при нормальном ведении технологического процесса, так и при его нарушениях.

К взрывоопасным зонам, охватывающим весь объем помещения, относятся такие, объем взрывоопасной смеси в которых превышает 5 % свободного объема помещения. В противном случае взрывоопасной зоной считается объем помещения в пределах 5 м по горизонтали и вертикали от источника возможного выделения горючих газов или паров легковоспламеняющейся жидкости (ЛВЖ). При отсутствии в остальной части помещения других источников выделения этих газов и жидкостей эта часть считается невзрывоопасной. Также не считаются взрыво- и пожароопасными зоны в помещениях и вне их на указанных расстояниях от источников, которые могут создавать взрывоопасные смеси или около них имеются горючие вещества, однако технологический процесс происходит с применением открытого огня, оборудование имеет нагретые до температуры самовоспламенения горючих газов, паров и пыл ей, в нем сжигаются твердое, жидкое или газообразное топливо.

По взрывоопасности зоны разделяют на 6, а по пожароопасности— на 4 класса.

Классы взрывоопасных зон имеют следующие признаки:

В-I—относятся зоны, расположенные в помещениях с выделением горючих газов или ЛВЖ в количествах и со свойствами, позволяющими образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы;

В-Iа — относятся зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопаснее смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) пли паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а образование таких смесей возможно только в результате аварий или неисправностей;

В-Iб — относятся зоны, расположенные в тех же помещениях, что и класса В-1 а, но отличающиеся одним из признаков — в этих зонах (помещениях) горючие газы обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15% н более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005—88; исключается образование в аварийных случаях общей взрывоопасной концентрации по условиям технологического процесса, а возможна лишь местная взрывоопасная концентрация; горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, не создающих общей взрывоопасной концентрации, и работа с ними производится без применения открытого пламени;

В-Iг — относятся зоны, пространства у наружных установок, технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, где взрывоопасные cмеси возможны только в результате аварии или неисправности;

В-II — относятся зоны, расположенные в помещениях с выделением переходящих во взвешенное состояние горючих пылей в количествах и со свойствами, способными образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы;

В-IIа — относятся зоны, расположенные в помещениях, в которых свойственные зоне класса В-II опасные состояния не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварии или неисправностей.

Классы пожароопасных зон имеют следующие признаки:

П-I — относятся зоны, расположенные в помещениях, в которых применяются или хранятся горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С;

П-II — являются зоны, расположенные в помещениях с выделением горючей пыли с нижним концентрационным пределом воспламенения более 63 г/м3 по объему;

П-IIа — относятся зоны, расположенные в помещениях, г- коюрых обращаются твердые горючие вещества;

П-II1 — относятся зоны, расположенные вне помещений, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 60 °С или твердые горючие вещества.

 

9. Метрологическое обеспечение АСУ ТП — установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерения.

Возможность применения результатов измерений для правильного и эффективного решения любой задачи определяется следующими тремя условиями:

· результаты измерений выражаются в узаконенных (установленных законодательством России) единицах;

· значения показателей точности результатов измерений известны с необходимой заданной достоверностью;

· значения показателей точности обеспечивают оптимальное в соответствии с выбранными критериями решение задачи, для которой эти результаты предназначены (результаты измерений получены с требуемой точностью).

Если результаты измерений удовлетворяют первым двум условиям, то о них известно всё, что необходимо знать для принятия обоснованного решения о возможности их использования. Такие результаты можно сопоставлять, они могут использоваться в различных сочетаниях, различными людьми, организациями. В этом случае говорят, что обеспечено единство измерений — состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах и погрешности результатов не выходят за установленные границы с заданной вероятностью. Правила и нормы по обеспечению единства измерений установлены в Законе РФ «Об обеспечении единства измерений» и в нормативных актах Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ).

Третье из перечисленных выше условий определяет требования к точности применяемых методов и средств измерений. Недостаточная точность измерений приводит к увеличению ошибок и, как следствие, к экономическим потерям. Завышенные требования к точности измерений требуют дополнительных затрат на приобретение более дорогих средств измерений. Поэтому это требование влияет не только на метрологические, но и на экономические показатели системы. Если при измерениях соблюдаются все три условия (обеспечивается и единство, и требуемая точность измерений), то говорят о метрологическом обеспечении.

Необходимо отметить, что в АСУ ТП данные, полученные от измерительных преобразователей, проходят целый ряд этапов обработки и преобразования:

· аналоговая фильтрация от высокочастотных помех;

· дискретизация сигнала во времени;

· аналого-цифровое преобразование с определенной разрядностью;

· цифровая фильтрация.

Такая обработка, в общем случае, изменяет метрологические характеристики результирующих данных в сравнении с исходными данными от датчика, вносит временную задержку. Поэтому для корректного использования данных АСУ ТП (например, данных коммерческого учета тепловой и электрической энергии) необходимо выполнить оценку метрологических характеристик этих данных с учетом всех этапов обработки.

 

Измерительные каналы АСУ ТП рассматриваются как средства измерения особого рода (МИ 2377- 96) и относятся к новому типу (поколению) средств измерительно-информационной техники – процессорных измерительных средств (ПРИС), принципиальная особенность которых заключается в том, что в них программируемая вычислительная мощность входит в состав измерительной цепи и участвует в получении результатов измерений. Методы измерений должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 8.563-96, а приписанные характеристики погрешности измерений для ИК устанавливаются по результатам «сертификационных» испытаний. Требования в целом к ИК в составе АСУ ТП определяются ГОСТ Р 22.2.04-94 как сложной технической системы (СТС).

Основной целью метрологического обеспечения АСУ ТП является получение необходимой погрешности измерения физической величины в условиях эксплуатации системы с учетом потерь точности, возникающих при выполнении предписанных функций средствами автоматизации (точностных характеристик) для статических функций преобразования (ГОСТ 232220-88 «Характеристики точности выполнения предписанной функции средств автоматизации. Требования к нормированию. Общие метода контроля»), а также единообразия способов выражения результатов измерений в процессе функционирования АСУ ТП для возможности их сопоставления. При разработке метрологического обеспечения АСУ ТП должны учитываться два основных момента: • АСУ ТП – автоматизированная информационная система управления, главная задача которой выработка и реализация управляющих воздействий на технологический объект управления (ТОУ) в соответствии с принятыми критериями управления. • АСУ ТП как объект метрологического обеспечения включает в себя технологическое оборудование, средства измерительной техники, средства автоматизации, оперативный персонал (операторы, технологи, диспетчеры), которые взаимодействуя в реальном масштабе времени, управляют технологическим процессом по заданным алгоритмам и обобщенному технико- экономическому критерию при наличии технологических, экономических, социальных и экологических ограничений. Указанные моменты требуют при метрологическом обеспечении четкой регламентации погрешностей измерений физических величин, и поддержании их при метрологическом обслуживании измерительных каналов. Конечной целью мероприятий по повышению точности измерений с помощью ИК должно быть не повышение точности измерения вообще, а приближение действительной точности измерений к оптимальной в экономическом и экологическом отношении.

4. Приемка измерительных каналов 4.1 После наладки измерительных каналов производится их приемка в опытную эксплуатацию приемочной комиссией в соответствии с приказам по энергопредприятию (ТЭЦ-5) и разработанным комиссией планом приемки. 4.2 Работы осуществляются в соответствии с требованиями «Методики приемки из наладки в опытную эксплуатацию измерительных каналов АСУ ТП энергоблоков №1 и №6 Новосибирской ТЭЦ-5». «Методика» разрабатывается, согласуется и утверждается в соответствии с требованиями нормативно-технических документов Госстандарта РФ. 4.3 При приемке на вход измерительного канала вместо датчика подается эталонированный сигнал соответствующий 20, 60, и 90% шкалы измерения. Результаты расчетов представляются в виде протокола, выполняемого специально разработанной программой сбора и обработки измерительной информации, а также расчета погрешностей. Оцениваются: • Вариация показаний; • Основная погрешность электрического тракта ИК; • Приведенная погрешность электрического тракта; • Среднее квадратическое отклонение погрешности электрического тракта; • Среднее квадратическое отклонение погрешности датчика; • Среднее квадратическое отклонение погрешности измерительного канала; • Приведенная инструментальная погрешность измерительного канала; • Предельно допустимая инструментальная погрешность измерительного канала; • Предельно допустимая погрешность в соответствии с нормами точности по РД- 34.11.321-88 «Нормы точности измерений технологических параметров тепловых электростанций»; • Допустимая инструментальная погрешность измерительного канала. В заключении указывается предварительный результат (принимается, не принимается) в соответствии с величиной инструментальной погрешности ИК. 4.4 Далее канал вводится в работу и оценивается погрешность измерений в рабочих условиях в соответствии с программой сбора и обработки измерительной информации при расчете погрешности измерений ИК в рабочих условиях (методика разработана, утверждена и согласована в установленном порядке). 4.5 После рассмотрения комиссией результатов приемки составляется акт о вводе измерительных каналов в работу на срок временной эксплуатации. Устанавливается начальный класс точности для каждого измерительного канала, как процессорного измерительного средства. Уточняются окончательно перечни измерительных каналов в соответствии с установленными формами и паспорта измерительных каналов. 4.6 На забракованные измерительные каналы составляется акт с отражением причин брака и указывается лицо ответственное за переналадку ИК. 4.7 В период опытной эксплуатации ведется журнал регистрации характеристик ИК. 5. Метрологические испытания для целей сертификации и сертификация измерительных каналов 5.1 Испытания и «сертификация» проводятся в соответствии с требованиями «Программы и методики метрологических испытаний для целей «сертификации соответствия» измерительных каналов АСУ ТП». Программа и методика разработаны в соответствии с требованиями нормативных документов Госстандарта РФ, согласованы в установленном порядке. 5.2 Испытаниям подвергаются однотипные каналы в объеме представительной выборки из числа метрологически исследуемых ИК АСУ ТП. Каналы, подлежащие поверке в процедурах исследований участвуют все. 5.3 При нормировании погрешности функции преобразования электрического тракта ИК не разделяют систематические и случайные составляющие погрешности, а обе эти составляющие входят в пределы основной погрешности в заданных точках сечений рабочего диапазона ИК. В методике задача по суммированию погрешностей выполняется методом интервальной оценки искомой величины для значений 10; 50; 90% диапазона измерений – приближенная расчетная (начальная) оценка нормативной погрешности номинальной функции преобразования инструментальной части ИК в составе АСУ ТП для измерительных каналов в составе представительных выборок (рис.4). 5.4 Структура нормируемых характеристик погрешностей представлена на рис. 5 и в таблице П. Алгоритм последовательности оценок для допуска измерительных каналов АСУ ТП к оценке метрологических характеристик и погрешности измерений в рабочих условиях представлен на рис.6. 5.5 Последовательность проведения метрологических исследований измерительных каналов в составе АСУ ТП энергоблоков №1 и №6 Новосибирской ТЭЦ-5 и их оценка представлена на рис. 7. 5.6 Последовательность сертификации соответствия измерительных каналов в составе АСУ ТП энергоблоков №1 и №6 Новосибирской ТЭЦ-5 представлена на рис. 8. 6. В части поверки (калибровки) 6.1 Разработана методика поверки измерительных модулей входящих в состав измерительных каналов программно-технического комплекса энергоблоков №1 и №6 Новосибирской ТЭЦ-5, а также программа сбора и обработки измерительной информации при поверке (калибровке) с оформлением протокола (и сертификата при поверке), а также справки о непригодности в случае брака. 6.2 Разработана методика поверки (или калибровки) измерительных каналов в составе АСУ ТП энергоблоков №1 и №6 Новосибирской ТЭЦ-5, а также программа сбора и обработки измерительной информации с оформлением протокола (и сертификата при поверке), а также справки о непригодности в случае брака.

 

ГОСТ 21.404-85