7.6. Класифікація  вибухо- та пожежонебезпечних зон за ПУЕ

Виділяють вибухонебезпечні зони та пожежонебезпечні зони. Найбільшу небезпеку являють собою електроустановки, розташовані у вибухонебезпечних зонах. Класифікація зон подана у главах 4 та 5 нормативного документа НПАОП 40.1-1.32. 

Класифікація  вибухонебезпечних зон за ПУЕ. Вибухонебезпечна зона – простір у приміщенні або навколо зовнішньої установки, в якому присутнє вибухонебезпечне середовище або воно може утворюватися внаслідок природних чи виробничих чинників у такій кількості, яка вимагає спеціальних заходів у конструкції електрообладнання під час його монтажу та експлуатації.

Вибухонебезпечне середовище – об’єм, в якому середовище внаслідок природних або виробничих чинників може стати вибухонебезпечним.

Газо- пароповітряні вибухонебезпечні середовища утворюють вибухонебезпечні зони класів 0, 1, 2, а пилоповітряні – вибухонебезпечні зони класів 20, 21,22.

Вибухонебезпечна зона класу 0 – простір, в якому вибухонебезпечне середовище наявне постійно або протягом тривалого часу. Вибухонебезпечна зона класу 0 може мати місце тільки в межах корпусів технологічного обладнання.

Приклад вибухонебезпечної зони класу 0: резервуар, в якому зберігається ЛЗР, наприклад, бензин. 

Вибухонебезпечна зона класу 1 – простір, в якому вибухонебезпечне середовище може утворитися під час нормальної роботи (нормальна робота – ситуація, коли установка працює відповідно до своїх розрахункових параметрів).

Приклад вибухонебезпечної зони класу 1: муловідстійник ацетиленової станції. 

Вибухонебезпечна зона класу 2 – простір, в якому вибухонебезпечне середовище за нормальних умов експлуатації відсутнє, а якщо воно виникає, то рідко і триває недовго. У цих випадках можливі аварії катастрофічних розмірів (розрив трубопроводів високого тиску або резервуарів значної місткості) не повинні розглядатися під час проектування електроустановок.

Частоту виникнення і тривалість вибухонебезпечного газо-пароповітряного середовища визначають за правилами (нормами) відповідних галузей промисловості.

Приклад вибухонебезпечної зони класу 2: фарбувальне приміщення за наявності основного та резервного вентиляційних агрегатів.

Вибухонебезпечна зона класу 20 – простір, в якому під час нормальної експлуатації вибухонебезпечний пил у вигляді хмари присутній постійно або часто в кількості, достатній для утворення небезпечної концентрації суміші з повітрям, і (або) простір, де можуть утворюватися пилові шари непередбаченої або надмірної товщини. Звичайно це має місце всередині обладнання, де пил може формувати вибухонебезпечні суміші часто і на тривалий термін.

Приклад вибухонебезпечної зони класу 20: верстати, що використовуються у технологічному процесі отримання борошна (наприклад, ситовійка). 

Вибухонебезпечна зона класу 21 – простір, в якому під час нормальної експлуатації ймовірна поява пилу у вигляді хмари в кількості, достатній для утворення суміші з повітрям вибухонебезпечної концентрації.

Ця зона може включати простір поблизу місця порошкового заповнення або осідання і простір, де під час нормальної експлуатації ймовірна поява пилових шарів, які можуть утворювати небезпечну концентрацію вибухонебезпечної пилоповітряної суміші.

Приклад вибухонебезпечної зони класу 21: приміщення для здрібнювання кам’яного вугілля за відсутності резервних агрегатів системи аспірації.

Вибухонебезпечна зона класу 22 – простір, в якому вибухонебезпечний пил у завислому стані може з’являтися нечасто й існувати недовго або в якому шари вибухонебезпечного пилу можуть існувати й утворювати вибухонебезпечні суміші в разі аварії.  Ця зона може включати простір поблизу обладнання, що містить пил, який може вивільнюватися шляхом витоку і формувати пилові утворення.

Приклад вибухонебезпечної зони класу 22: виробничі приміщення млина.

Вибухонебезпечні зони класів 1, 2, 21, 22 можуть існувати як у приміщеннях, так і біля зовнішніх установок. Визначення приміщення дано у параграфі 7.4. Зовнішня установка – установка, розміщена поза приміщенням (зовні) просто неба або під дахом чи за сітчастими захисними конструкціями.

При визначенні розмірів вибухонебезпечних зон у приміщеннях слід враховувати наступне:

• під час проектування вибухонебезпечних установок повинні бути передбачені заходи, які б забезпечували мінімальну кількість та незначні розміри вибухонебезпечних зон;
• при розрахунковому надлишковому тиску вибуху газо-пароповітряної ВС, що перевищує 5 кПа, вибухонебезпечна зона займає весь об’єм приміщення; 
• вибухонебезпечна зона класів 20, 21, 22 займає весь об’єм приміщення;
• при розрахунковому надлишковому тиску вибуху газо-пароповітряної ВС, що дорівнює або менше 5 кПа, вибухонебезпечна зона займає частину об’єму приміщення і визначається відповідно до норм технологічного проектування або розраховується технологами. За відсутності даних допускається приймати вибухонебезпечну зону в межах до 5 м по вертикалі і горизонталі від технологічного апарата, з якого можливий викид ГГ або парів ЛЗР;
• при розрахунковому надлишковому тиску вибуху в приміщенні, що не перевищує 0,5 кПа, вибухонебезпечна зона відсутня;
• при розрахунковому надлишковому тиску вибуху пилоповітряної суміші, парів горючої рідини (ГР), що дорівнює або менше 5 кПа, матиме місце пожежонебезпечна зона;
• простір за межами вибухонебезпечних зон класу 2 і 22 не вважається вибухобезпечним, якщо немає інших умов, що створюють для нього вибухонебезпеку.

Розрахунок надлишкового тиску вибуху газо-пароповітряної або пилоповітряної ВС здійснюється за методикою, приведеною у нормативному документі НАПБ Б.03.002.

Приміщення виробництв, пов’язаних з газоподібним воднем, в яких технологічний процес з урахуванням дії природної витяжної вентиляції унеможливлює появу розрахункового надмірного тиску вибуху, що перевищує  визначене галузевими нормами значення як під час нормальної роботи, так і в разі аварії чи виробничої неполадки, мають вибухонебезпечну зону класу 2 тільки у верхній частині приміщення від відмітки 0,75 загальної його висоти від рівня підлоги, але не вище кранової колії, якщо така є (наприклад, приміщення електролізу, зарядні станції тягових і стартерних акумуляторних батарей).

У разі використання для фарбування виробів, які можуть утворювати вибухонебезпечні суміші, коли фарбувальні та сушильні камери розміщуються у загальному технологічному потоці виробництва при виконанні вимог ГОСТ 12.3.005, зона вважається вибухонебезпечною в межах до 5 м по горизонталі і вертикалі від відкритих прорізів фарбувальних і сушильних камер.

При безкамерному фарбуванні виробів зона вважається вибухонебезпечною в межах до 5 м по горизонталі і вертикалі від краю ґрат, від свіжо-пофарбованих виробів і ємностей з горючими матеріалами.

Клас вибухонебезпечної зони на відстані 5 м визначається галузевими нормативними документами залежно від способу фарбування і характеристики лакофарбових матеріалів, а також з урахуванням класу вибухонебезпечної зони у приміщенні.

Зона у приміщеннях витяжних вентиляторів вважається вибухонебезпечною того самого класу, що й зона приміщень, які вони обслуговують. Зони у приміщеннях припливних вентиляторів, які обслуговують приміщення з вибухонебезпечними зонами будь-якого класу, не належать до вибухонебезпечних, якщо припливний повітропровід обладнаний зворотним клапаном, що сам закривається і не допускає проникнення вибухонебезпечних сумішей у приміщення припливних вентиляторів у разі припинення подачі повітря.

За відсутності зворотних клапанів зони у приміщеннях припливних вентиляторів вважаються вибухонебезпечними того самого класу, що й зони приміщень, які вони обслуговують.

Класи і розміри вибухонебезпечних зон для зовнішніх вибухонебезпечних установок повинні прийматися відповідно до норм технологічного проектування та особливостей технологічних процесів і затверджуватися в установленому порядку згідно з чинним законодавством.

У всіх випадках слід враховувати досвід експлуатації діючих вибухонебезпечних установок.

За відсутності обмежень у відомчих нормативних документах для зовнішніх установок допускається приймати вибухонебезпечну зону класу 2 в межах до:

– 0,5 м по горизонталі і вертикалі від закритих віконних і дверних прорізів зовнішніх стін приміщення в разі примикання до прорізу вибухонебезпечних зон класів 1, 21 (виняток – для прорізів вікон, заповнених склоблоками);

– 3 м по горизонталі і вертикалі від закритих технологічних апаратів, заповнених ГГ та ЛЗР; від витяжних вентиляторів, які встановлені зовні приміщень і обслуговують приміщення з вибухонебезпечними зонами класів 1, 21;

– 5 м по горизонталі і вертикалі від пристрою для викиду із запобіжних і дихальних клапанів ємностей і технологічних апаратів з ГГ або ЛЗР; від відкритих прорізів у зовнішніх стінах приміщення в разі примикання до прорізу вибухонебезпечних зон класів 1, 2, 21; від розташованих на захисних конструкціях будинків пристроїв для викиду повітря із систем витяжної вентиляції приміщень з вибухонебезпечними зонами класів 1, 21;

– 20 м по горизонталі і вертикалі від місця відкритого зливу і наливу для естакад з відкритим зливом і наливом ЛЗР. 

Біля зовнішніх установок, які виділяють в атмосферу ГГ, пару ЛЗР під час нормальної роботи, має місце обмежена вибухонебезпечна зона класу 1 (наприклад, біля нафтових свердловин, клапанів, місць відкритого зливу і наливу ЛЗР). За відсутності даних у відомчих нормативних документах зону класу 1 допускається приймати в межах не більше 1 м від місця викиду газів, пари ЛЗР. За межами вибухонебезпечної зони класу 1 буде, як правило, наявна вибухонебезпечна зона класу 2.

Зони біля трубопроводів ГГ, ЛЗР не є вибухонебезпечними, за винятком зон класу 2, в межах до 3 м по горизонталі і вертикалі від запірної арматури і фланцевих з’єднань трубопроводів.

Зони у приміщеннях і зони навколо зовнішніх установок, у яких тверді, рідкі і газоподібні горючі речовини спалюються як паливо або утилізуються шляхом спалювання, не належать до вибухонебезпечних. 

При технологічних процесах з використанням відкритого вогню або поверхонь, нагрітих вище температури самозаймання горючих речовин, що використовуються в цих приміщеннях, зони у приміщеннях і зовні приміщень у межах до 5 м по горизонталі і вертикалі від відкритого вогню або нагрітих поверхонь не є вибухонебезпечними (наприклад, простір біля електричних печей, що відкриваються).

Вибухонебезпечні зони у приміщеннях, де містяться легкі гази, пара ЛЗР та ГР, що характеризуються як вибухонебезпечні зони класу 1, допускається зараховувати до вибухонебезпечних зон класу 2 за умови:

1) улаштування систем вентиляції з установкою декількох вентиляційних агрегатів. У разі аварійної зупинки одного з них решта агрегатів повинна повністю забезпечити потрібну продуктивність систем вентиляції, а також достатню рівномірність дії вентиляції в усьому об’ємі приміщення, включаючи підвали, канали та їх повороти;

2) улаштування автоматичної сигналізації, що діє на відключення електроживлення установки в разі виникнення в будь-якому пункті приміщення концентрації ГГ або пари ЛЗР, що не перевищує 20 % нижньої концентраційної межі поширення полум’я, для шкідливих вибухонебезпечних газів з урахуванням їх концентрації до гранично допустимої за ГОСТ 12.1.005. Кількість сигнальних приладів, їх розташування, а також система їх резервування повинні забезпечувати безвідмовну дію сигналізації.

Приміщення лабораторій з вибухонебезпечними зонами класу 2 при дотриманні вказаних заходів допускається не зараховувати до вибухонебезпечних.

У приміщеннях без вибухонебезпечних зон, відділених стінами (з дверними прорізами або без них) від вибухонебезпечних зон суміжних приміщень, зону в межах до 5 м по горизонталі і вертикалі від прорізу дверей слід приймати відповідно до табл. 7.9.

У всіх випадках стіни і перегородки між приміщеннями повинні бути пилогазонепроникними, а двері – протипожежними і такими, що відчиняються в бік менш небезпечної зони та самі зачиняються.

Таблиця 7.9 – Клас зони приміщення, суміжного з вибухонебезпечною зоною іншого приміщення

Класифікація пожежонебезпечних зон за ПУЕ. Пожежонебезпеч-ною зоною називається простір у приміщенні або за його межами, в якому постійно або періодично знаходяться горючі речовини як при нормальному технологічному процесі, так і при його порушенні в такій кількості, яка вимагає спеціальних заходів у конструкції електрообладнання під час його монтажу та експлуатації.

Зона класу П-I – простір у приміщенні, в якому знаходиться ГР, яка має температуру спалаху більше +61 ºС.

Приклади зони класу П-I: приміщення складів мінеральних олив, приміщення для просочування бавовняно-паперових виробів оливою, камери оливних трансформаторів.

Зона класу П-II – простір у  приміщенні, в якому можуть накопичуватися і виділятися горючий пил або волокна. 

Приклади зони класу П-IІ: деревообробні, прядильні цеха, мало запилені приміщення елеваторів.

Зона класу П-IIа – простір у приміщенні, в якому знаходяться тверді горючі речовини та матеріали. 

Приклади зони класу П-IІа: склади або виробничі приміщення з наявністю паперу (бібліотеки, архіви), деревини, горючих пластмас.

Зона класу П-III – простір поза приміщенням, в якому знаходяться ГР з температурою спалаху понад +61ºС або тверді горючі речовини. 

Приклади зони класу П-IІІ: відкриті або під навісом склади мінеральних олив, пиломатеріалів.

У разі розміщенні в приміщеннях або на відкритому повітрі одиничного пожежонебезпечного технологічного обладнання, коли спеціальних заходів проти розповсюдження пожежі не передбачено, зона в межах до 3 м по горизонталі і вертикалі від цього обладнання вважається пожежонебезпечною.

Найбільш пожежонебезпечними зонами є зони класів П-I і П-II.