ЖУРНАЛ СТА №2/1998

98 2/98 В ЗАПИСНУЮ КНИЖКУ ИНЖЕНЕРА CТА Некоторые вопросы обеспечения взрывобезопасности оборудования Виктор Жданкин ют эти способы и подробно определяют, каким образом сле- дует разрабатывать и применять различное оборудование. C химической точки зрения, окисление, горение и взрыв являются экзотермическими реакциями, происходящими с различными скоростями. Для осуществления таких реакций необходимо наличие следующих трех компонентов в соот- ветствующих пропорциях: ● топливо — легковоспламеняющиеся пары, жидкости или газы, горючая пыль, горючая смесь; ● окислитель — обычно воздух или кислород; ● энергия воспламенения — электрическая или тепловая. В зависимости от того, каким образом происходит реак- ция, результатом может быть нормированное горение, вол- на огня или взрыв. Все методы защиты, применяемые в настоящее время, пы- таются исключить один или более компонентов для того, чтобы уменьшить риск возникновения взрыва до приемле- мого уровня. В корректно спроектированной системе, как правило, допускается, что должны возникнуть две или более независимые неисправности, каждая с небольшой вероят- ностью, для того чтобы возможный взрыв произошел. Для кислородосодержащей атмосферы риск воспламене- ния взрывоопасной смеси зависит от вероятности одновре- менного наличия следующих двух условий: ● образование легковоспламеняющихся или взрывоопас- ных паров, жидкостей или газов, горючей пыли в атмо- сфере или скопление огнеопасных или взрывчатых ве- ществ; ● наличие источника энергии: электрической искры, элект- рической дуги или температуры, достаточной для воспламе- нения, т. е. того , что способно воспламенить опасную смесь. Для многих распространенных взрывоопасных смесей экспериментальным путем построены так называемые характеристики воспламенения. Характеристики для во- дорода и пропана приведены на рис. 1. Для каждого топ- лива существует минимальная энергия поджигания ВВЕДЕНИЕ Автоматизированные системы управления технологичес- кими процессами (АСУ ТП) предприятий горнодобываю- щей, химической, нефтехимической, газовой промышлен- ности, применяющих в технологических процессах или производящих взрывоопасные и токсичные вещества, рабо- тают на объектах, где определенные участки производства характеризуются либо постоянным наличием взрывоопас- ной среды, либо существует потенциальная опасность появ- ления такой среды в случае аварий или отклонений от нор- мального течения технологического процесса. Вот почему выбор высоконадежных и экономичных технических реше- ний, обеспечивающих защиту предприятия от возможных возгораний и взрывов, является одной из первоочередных задач при проектировании АСУ ТП. Последствия таких техногенных катастроф могут привес- ти как к человеческим жертвам, так и к необратимому ущер- бу для окружающей среды. Ничто не говорит о важности этих проблем более красноречиво, чем следующая выдерж- ка из газеты КоммерсантЪ-Daily от 24 апреля 1998 г.: «При- чиной взрыва на донецкой шахте имени Скочинского, где 4 апреля 1998 года погибли 63 человека, было замыкание в ко- робке электродвигателя угольного конвейера. Сначала от искр воспламенился метан, а затем взорвалась угольная пыль.» Необходимо учитывать, что датчики, электротехни- ческое и электронное оборудование, а также линии связи между ними, кроме всего прочего, находятся в неблагопри- ятных условиях промышленного предприятия. Из-за суще- ственной протяженности линий связи (обычно она состав- ляет несколько сотен метров) вероятность их повреждения в результате отказа или аварии того или иного технологиче- ского агрегата достаточно высока. Поэтому при проектиро- вании необходимо принимать меры, направленные на обес- печение защиты элементов системы от возможных аварий- ных ситуаций. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ В промышленности очень часто возникают условия, при ко- торых существует непосредственная возможность возник- новения пожара или взрыва. Для защиты как оборудования, так и обслуживающего персонала должны быть приняты ме- ры предосторожности, создающие условия, при которых во взрывоопасных средах вероятность возникновения взрыва сводится к нулю. Известно много способов взрывозащиты, обеспечивающих безопасную эксплуатацию электрооборудования во взрыво- опасных средах. Государственные, а в некоторых случаях меж- дународные стандарты и правила безопасности устанавлива- Из искры возгорится пламя А. Одоевский Рис. 1. Характеристики воспламенения для водорода и пропана