Противопожарные системы на взрывоопасных объектах

Некоторые из технологических процессов, которые применяются на предприятиях нефтегазовой отрасли, связаны с возможной опасностью возникновения пожара или взрыва. Поэтому одним из важных факторов, повышающих общий уровень безопасности, является грамотно спроектированная автоматическая противопожарная система (пожарная сигнализация, оповещение, пожаротушение). Именно такая сигнализация обеспечивает не только своевременную передачу информации о пожаре или нарушении охраняемого периметра, но и гарантирует, что сама не станет причиной пожара или взрыва.

Любое электрооборудование, в том числе ОПС, размещаемое во взрывоопасной зоне, должно соответствовать требованиям ГОСТ Р 51330.0 и ПУЭ глава 7.3 по уровню и виду взрывозащиты, а так же группе и температурному классу.

Группа, к которой должно принадлежать электрооборудование определяется исходя из категории взрывоопасной смеси. Все вышеизложенные требования анализируются экспертами при рассмотрении защищаемого объекта.

Взрывоопасная зона – помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси. Взрывоопасные зоны подразделяются на следующие классы.

Зона класса 0 – зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени.

Зона класса 1 – зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации.

Зона класса 2 – зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко и существует очень непродолжительное время.

Взрывозащищенное электрооборудование – электрооборудование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования.

Вид взрывозащиты – специальные меры, предусмотренные в электрооборудовании с целью предотвращения воспламенения окружающей взрывоопасной газовой среды; совокупность средств взрывозащиты электрооборудования, установленная нормативными документами. Средство взрывозащиты – конструктивное и (или) схемное решение для обеспечения взрывозащиты электрооборудования. Уровень взрывозащиты – степень взрывозащиты электрооборудования при установленных нормативными документами условиях.

Для предотвращения чрезвычайных происшествий, связанных с пожаром или взрывом, во всем мире разрабатываются нормативные документы, регламентирующие дополнительные требования к оборудованию, устанавливаемому во взрывоопасных зонах. Помимо функционального назначения, такое оборудование ни в коем случае само не должно стать источником взрыва — оно должно иметь взрывозащищенное исполнение.

Выбор того или иного оборудования ОПС зависит от требований конкретного объекта. В наиболее общем случае ОПС состоит из приемно-контрольного прибора (ПКП), пожарных и охранных извещателей, оповещателей световых и звуковых, а так же шлейфов сигнализации и оповещения, служащих для связи извещателей и оповещателей с ПКП. При этом чаще всего извещатели и оповещатели находятся во взрывоопасной зоне, а ПКП в помещении с постоянным присутствием персонала, которое, в большинстве случаев, классифицируется как взрывобезопасная зона.

Так как ОПС имеет распределенную структуру, то одним из важнейших факторов, от которого зависит выбор всех элементов этой системы, является вид взрывозащиты шлейфов.

По способу обеспечения взрывобезопасности электротехнического оборудования различают несколько так называемых видов взрывозащиты. В сфере охранно-пожарной сигнализации наиболее часто применяются следующие два вида взрывозащиты:

– взрывонепроницаемая оболочка «d»;

– искробезопасная электрическая цепь «i».

Вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка «d» основывается на обеспечении нераспространения взрыва вне оболочки. То есть допускается возникновение взрыва внутри оболочки, однако ее конструкция гарантирует, что распространения взрыва во внешнюю среду не произойдет. Такое оборудование обычно выполняется в усиленных металлических корпусах и имеет достаточно большие габариты и вес. При использовании этого вида взрывозащиты шлейфы сигнализации и питания должны прокладываться в стальных водогазопроводных трубах или бронекабелем. К числу очевидных преимуществ этого вида взрывозащиты можно отнести то, что потребляемая мощность подключаемых датчиков и оповещателей практически не ограничивается и они могут подключаться к ПКП в обычном исполнении. К числу недостатков такого способа построения системы охранно-пожарной сигнализации можно отнести высокую стоимость оборудования и монтажа, а также повышенные требования, предъявляемые к регламентному обслуживанию сигнализации.

К взрывоопасным производствам относятся не только объекты нефтегазового комплекса, химической, горнорудной и металлургической промышленности, но и такие объекты, как автозаправочные станции, фармацевтические, деревообрабатывающие, кондитерские, мукомольные предприятия, зернохранилища, склады легковоспламеняющихся веществ, объекты энергетики, предприятия и объекты ВПК и многое другое

Второй наиболее широко применяемый в системах охранно-пожарной сигнализации вид взрывозащиты – искробезопасная электрическая цепь «i». Он основывается на ограничении энергии, поступающей во взрывоопасную зону, до безопасного уровня, при котором исключается возникновение искры, способной вызвать воспламенение газовой смеси. Искрообразование исключается даже при коротком замыкании цепи или ее обрыве, когда на оборванных контактах появляется напряжение холостого хода. Также предъявляются требования по предотвращению накопления энергии внутри оборудования и исключению возможности нагрева каких-либо из его элементов. Основное преимущество такого вида взрывозащиты заключается в том, что такие устройства при подключении к соответствующим искробезопасным цепям даже при каких-либо неисправностях не способны генерировать искру или оказать тепловое воздействие, которое может послужить причиной взрыва. Это в значительной степени облегчает техническое обслуживание и исключает серьезные последствия при ошибках обслуживающего персонала. Поскольку особые требования к способу прокладки проводов не предъявляются, стоимость монтажа такой сигнализации практически не отличается от стоимости монтажа обычной ОПС.

Искробезопасная электрическая цепь считается самым надежным видом взрывозащиты, только с ее применением допускается создавать оборудование для установки в тех зонах, где взрывоопасная газовая смесь может находиться постоянно.

Но, исходя из самого принципа недопущения опасной энергии во взрывоопасную среду, необходимо устанавливать вне взрывоопасной зоны барьеры искрозащиты, и, следовательно, непосредственное включение в любой обычный ПКП недопустимо.

Да и само оборудование должно быть согласовано по искробезопасным параметрам.

До недавнего времени, не обращая внимания на всю дороговизну и неудобства, большая часть взрывозащищенного оборудования ОПС выпускалось во взрывонепроницаемой оболочке, а с искробезопасной цепью на рынке имелось только несколько наименований извещателей, таких как пожарные ручные, пожарные тепловые или охранные магнитоконтактные. Но в последние годы в связи с развитием элементной базы все больше оборудования ОПС выпускается с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь».