Взвривозащитено осветление

ЕлектроапаратурaСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 7, 2007

Взвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветлениеВзвривозащитено осветление
 

Терминология, област на приложение, технически решения, ЕЕх маркировка, пазарни перспективи

Осигуряването на безопасна работа в редица индустриални производства е неразривно свързано с използване на съоръжения взвривозащитено изпълнение като цяло и ЕЕх осветление в частност. С хармонизирането на нормативната и стандартизационната ни уредба с европейската възникват многобройни въпроси, свързани с познаване на изискванията, прилагането им в практиката, квалификацията на съответните специалисти по отношение избора на подходящи осветители за конкретните условия на работа и др. Търсейки отговорите на тези въпроси, се обърнахме за коментар към специалисти в областта на взривозащитите. В настоящия брой публикуваме становища на представители от ЕлНет, Искра Силатроник и МГУ-София, които пристигнаха в редакцията в технологичното време до затварянето на броя. С материала не изчерпваме всички аспекти на взвривозащитеното осветление, затова не се колебайте да ни изпратите коментари, допълващи и разширяващи настоящата статия.

ЕлНет

Области на приложение и европейска рамка в областта

Взривозащитено осветление се използва в места, където има опасност от възникване на експлозия. Такива са производствата в областта на промишлената химия и нефтохимия, дървообработването, добива на цимент, корабостроенето, металургията, рудодобива и въгледобива, експлоатацията на ТЕЦ и АЕЦ, фармацевтичната промишленост, различни типове рафинерии, мелници и др.

В Директива 94/9 ЕС (ATEX 95) подробно са указани изискванията към съоръженията, предназначени за работа в потенциално експлозивна среда. На основата на директивата у нас е издадена “Наредба за съществените изисквания и оценяване съответствието на съоръжения и системи за защита, предназначени за експлоатация в потенциално експлозивна атмосфера” (ДВ, бр. 81 от 21.09.2001 г.). Съгласно нейните разпоредби, считано от 30.06.2003 г., всички нови съоръжения, които се инсталират в потенциално взривоопасни места, трябва да съответстват на наредбата и съответно на ATEX директивата. От друга страна, Директива 1999/92 ЕС (АТЕХ 137) се отнася изцяло до работодателите и минималните изисквания, които трябва да вземат под внимание, за да осигурят безопасността и здравето на работещите, при потенциален риск от експлозивна атмосфера. Въз основа на тази директива е издадена Наредба № 11 от 27 декември 2004 г. “За минималните изисквания за осигуряване на безопасността и здравето на работещите при потенциален риск от експлозивна атмосфера”.

Приет е и нов стандарт на Европейския съюз (EN 60079/7:2005), който разглежда условията, на които следва да отговарят баластите на осветителните тела, предназначени за инсталиране в експлозивна атмосфера. Той въвежда три категории осветителни тела, съответно:

- Категория 1 - съоръжения, имащи две отделни защити, гарантиращо безопасността им на работа, дори и при две отделни повреди.

- Категория 2 - съоръжения, които са безопасни при нормални условия на работа и често срещани инцидентни повреди, както и съоръжения, при които повредите обикновено са взети под внимание.

- Категория 3 - съоръжения, които са безопасни само при нормални условия на работа.

Технически решения за осигуряване на взвривозащита

Техническите решения, използвани за постигане на различните степени на взривозащита, могат да бъдат в няколко посоки. Например, предприемане на допълнителни мерки за повишаване нивото на защита, чрез недопускане температурата да се повиши до прекалено високи стойности, да се образуват искри или електрическа дъга в обвивката или откритите части на електрическите уреди, където при нормална работа не е възможно образуването на такива възпламеними източници. При друг подход частите, които могат да възпламенят потенциално експлозивна атмосфера, се обграждат от обвивка, която издържа налягането от експлозия, възникнала вътре в обвивката и предотвратява разпространяването й извън нея.

Някои компании произвеждат осветителните тела с баласт, който е със защитни характеристики, отговарящи на изискванията на EN 60079/7:2005, а именно - ако тръбата не функционира след 5 опита, баластът ще изключи захранването към нея, както и ако токът към тръбата се увеличи повече от допустимото, баластът ще изключи захранването към нея.

Баласти, които не изключват при аварийни условия, трябва да имат допълнителни защити. Някои производители не предлагат автоматична функция на баласта и поставят допълнителен бушон, което обаче има и своите недостатъци. Например, животът на тръбите може да бъде намален значително, а и се изисква честа смяна на бушона, понякога и на баласта.

Често срещан проблем при луминесцентните осветителни тела, предназначени за инсталация в експлозивна атмосфера, е прегряването на баласта в резултат на т.нар. ефект Край на живота (КНЖ) на луминесцентната тръба. При този случай, баластът трябва да има защитна функция и да изключи захранването към тръбата. В противен случай температурата на осветителното тяло се повишава и може да доведе до възпламеняване на атмосферата.

Състояние на пазара у нас

Изброените по-горе европейски АТЕХ Директиви отменят всички национални стандарти и имат законов характер. Основните разлики между тях и предишните стандарти се изразяват в обстоятелството, че те обхващат и всички неелектрически съоръжения, както и предприятията с отделяне на прах. Това на практика означава, че изискванията за работа във взривоопасни зони са повишени. Базирайки се на дългогодишния си опит, считаме,че специалистите от индустриалния сектор у нас все още не са запознати в достатъчна степен и в дълбочина с новите директиви и съответстващите им стандарти. Една от причините за настоящата ситуация е, че към момента в България няма оторизиран орган, който да следи и да контролира спазването на изброените по-горе Директиви на ЕС, както и на Наредба № 11 от 27.12.2004 г. на Министъра на труда и социалната политика, която задължава работодателите да осигуряват безопасни условия на труд на работещите в потенциално експлозивна среда. Съвсем различно е положението на заводите и предприятията, зад които стоят чуждестранни инвеститори. Те в по-голяма степен са наясно с новите директиви, които трябва да спазват, и знаят какво взривозащитено оборудване да търсят за инсталиране в производствените си мощности.

Пазарът на взривозащитено осветление в средносрочна перспектива ще бележи ръст, поради членството ни в ЕС, навлизането на все повече чуждестранни инвеститори в страната и необходимостта от модернизация и привеждане в съответствие с европейските норми на предприятията, при които има опасност от възникване на експлозия.

инж. Георги Бинев,
управител на ЕлНет

 

Искра Силатроник

Области на приложение

Осветителите, предназначени за работа в потенциално експлозивни атмосфери, се използват във външните и вътрешни инсталации в нефтохимическата, газовата, фармацевтичната, химическата, хранително-вкусовата и други промишлености, където вследствие на технологични и производствени процеси съществува опасност от поява на потенциално експлозивна атмосфера, възпламеняваща се при наличие на ефективен източник. Експлозивната атмосфера представлява смес на въздух и горими газове, пари, аерозоли или прахове, която вследствие на появата на ефективен източник на запалване (електрическа искра, нагорещени повърхности, механични искри, лъчение и др.), може да бъде възпламенена. Експлозивна зона е всяка среда, в която атмосферата може да стане експлозивна, при определени условия на работа. За безопасността на хората и съоръженията в експлозивните зони е от съществено значение да се спазват правилата на експлоатация, както и компетентното подбиране на съоръженията и системите за защита, в това число и осветителите, съобразно експлозивната зона на помещенията, в които ще се използват, и параметрите на експлозивните компоненти.

Имайки предвид различните видове газ и органични прахове, концентрацията им и вероятността от появата на експлозивна атмосфера, както проектантите, така и работодателите са длъжни да класифицират зоните, в които съществуват предпоставки от възникване на експлозивна атмосфера, и съобразно тях да проектират или закупуват необходимото осветително оборудване (съоръжения). Познавайки добре експлозивните зони, както и маркировката за експлозивна защита на съоръженията, потребителите биха могли да определят точното съоръжение от гледна точка на безопасната му експлоатация.

Европейски норми и изисквания

Осветителите, предназначени за експлозивните зони, задължително трябва да притежават АТЕХ сертификат по процедура Изследване на типа и Сертификат от съпътстваща процедура както и задължително да са придружени от Декларация за съответствие и инструкция за монтаж и експлоатация.

АТЕХ е абревиатура от френския термин ATmospheres EХplosives. АТЕХ директивите са приети от Съвета на Европа и Европейския Парламент и имат законов характер за всички членки на ЕС. Те отменят всички национални стандарти. България, хармонизирайки законодателството си с ЕС, въведе Директива 94/9/ЕС като “Наредба за съществените изисквания и оценяване на съответствието на съоръжения и системи за защита, предназначени за експлоатация в потенциално експлозивна атмосфера”. Осветителите, използвани в потенциално експлозивните среди, трябва задължително да отговарят на съществените изисквания на тази наредба.

Класификация на осветители за потенциално експлозивна атмосфера

За правилния подбор на съоръженията, работещи в потенциално експлозивна атмосфера, същите трябва да притежават пълната маркировка, съгласно изискванията на наредбата. Съоръженията, произведени преди 2003 г., не могат да се пускат в експлоатация там, където има потенциално експлозивна атмосфера.

Основната маркировка, доказваща съответствието на дадено съоръжение с Наредбата, включва и знака СЕ, следван от идентификационния номер на нотифицирания орган, извършил оценката за съответствие. Например: СЕ 1877.

Съоръженията, и в частност осветителите за потенциално експлозивна атмосфера, в зависимост от местопредназначението си се разделят в две основни групи:

Група I - за подземни въглищни рудници и надземни съоръжения, подходящи за работа в среда с газ метан и въглищен прах. Осветителите от тази група се делят в две категории - М1 и М2. За осветителите от категория М1 е в сила изискването да притежават много висока степен на защита. При наличие на експлозивна атмосфера те трябва да продължат да работят, а при отказ е необходимо да има най-малко още една втора независима осветителна инсталация, която да гарантира необходимата безопасност, в случай на две повреди, появили се независимо една от друга, необходимото ниво на защита трябва да бъде осигурено. Осветителите от категория М2 осигуряват висока степен на безопасност и при възникване на експлозивно опасна атмосфера трябва да се самоизключат.

Група II - за всички останали места. В тази група осветителите, както и всички съоръжения, предназначени за работа в експлозивни зони, се класифицират в 3 категории - 1G(газ)/1D(прах) , 2G(газ)/2D(прах) и 3G(газ)/3D(прах). В първата категория осветителната система се проектира за зони, в които експлозивната атмосфера, причинена от смесването на въздуха с газове, пари или мъгла, или прахо-въздушни смеси, съществува постоянно или за дълги периоди от време (>100 часа на година). Втората категория - 2G(газ)/2D(прах), обхваща съоръжения, и в частност осветителни системи, работещи в места, където съществува опасност от появата на потенциално експлозивната атмосфера (между 10 и 100 часа на година). Съоръженията от категория 3G(газ)/3D(прах) са предназначени за места, където потенциално експлозивната атмосфера няма вероятност да се появи, или ако се появи, това става рядко и само за малки периоди от време (<10 часа на година).

Температурни класове и степен на защита

Смесите от горими газове и пари имат различна температура на самовъзпламеняване. По тази причина те се разпределят в три експлозивни подгрупи (IIА; IIВ; IIС) и в шест температурни класа (Т1 - Т6), таблица 1.

От особена важност е изборът на осветителите да бъде направен в зависимост от температурата на възпламеняване и експлозивната подгрупа на отделящия се газ или прах в зоната на експлоатация. В маркировката за експлозивна защита на всички осветители трябва да е посочен както температурният клас на потенциално експлозивните газове или прах, така и експлозивната група, при които може да работи. Например, когато взривоопасната смес се самовъзпламенява при температура, по-малка от 135 °С, в маркировката на осветителя, работещ в тази атмосфера, трябва да съществува символът Т4.

При подмяна на източника на светлина в осветителя, следва да се спазват инструкциите на производителя, т.е. изгорелите източници на светлина да се подменят само със съответстващи им лампи по вид и мощност. Изискването е наложително от гледна точка спазване изискванията за максимална повърхностна температура на осветителя, която определя и температурния клас (Т*), отбелязан във взривозащитната маркировка. Потребителят трябва да знае, че е задължително да спазва и работния температурен интервал на осветителя (пример: -20 +40 °С ), указан в инструкцията за експлоатация на производителя. Само при тези условия температурният клас на осветителя Т* може да бъде запазен.

Освен изискванията за експлозивна защита източникът на светлина на осветителите се защитава от обвивка, осигуряваща съгласно БДС EN60529, степен на защита IР код, минимум IР 54.

Маркировка на осветителите

С оглед безопасността е задължително осветителите да имат трайна маркировка, която да съответства на наредбата, въвеждаща Директива 94/9 на ЕС, и задължително да включва:

- наименование и адрес на производителя

- маркировка за съответствие (СЕ)

- обозначение на серията или типа

- сериен номер, ако има такъв

- година на производство

- специфична маркировка за експлозивна защита (Ех в правилен шестоъгълник), следвана от означенията за групата и категорията на съоръжението. За осветителите (съоръженията) от II група маркировката трябва да съдържа и следните данни - буква “G” - за експлозивна смес на въздух с газове, пари или аерозол, буква “D” за експлозивна смес на въздух с прах. Когато е необходимо, маркировката трябва да съдържа и други данни от значение за безопасното използване на съоръженията.

Например, маркировка за осветител, предназначен за работа в присъствие на газ и прах:

II 2 G ЕЕх е II Т4

II 2 D IP 65 T80 0 C

Осветителят е предназначен за II група; категория 2 - за всички газове и прах с изключение на газ метан (гризу); “е” вид на защитата (повишена безопасност); с Т4 температурен клас (за температура на самовъзпламеняване < 135 °С ), D - защита от прах; IР 65 - код за степен на защита и Т80 °С - температура на самовъзпламеняване на прахта.

Осветителят и някои негови елементи да са ЕЕх изпълнение

Като източници на светлина в осветителите за потенциално експлозивни атмосфери се използват: лампи с нажежаеми жички, натриеви лампи високо налягане, луминесцентни тръби - еднощифтови и двущифтови, енергоспестяващи лампи, а напоследък и LED лампи.

За да удовлетворят изискванията за експлозивна защита, компонентите, използвани в осветителите (като дросели, игнитори, фасунги, разклонители, захранващи батерии, клемореди и др.), били те електронни или класически, както и кабелните входове, трябва да отговарят на всички изисквания на Наредбата, въвеждаща Директива 94/9. Фасунгите за източниците на светлина, както с цокъл с Едисонова резба, така и за едно- и двущифтовите луминесцентни тръби, трябва да са Ех компоненти и не трябва да предават вътрешното възпламеняване. Те следва да осигурят необходимата защита при подмяна на дефектиралите светлоизточници. Неметалните обвивки на осветителите, при нормални условия на използване, поддържане и почистване, също не трябва да допускат опасност от възпламеняване, дължащо се на електростатичните заряди. Те следва да са или под 100 см2 за подгрупи IIА и IIВ, или под 20 см2 за подгрупа IIС, или ако са с по-голяма повърхност, специфичното им повърхностно съпротивление не трябва да превишава 1G при температура 23 ±2 °C и относителна влажност 50 ±5%, съгласно нормативните документи.

Какъв осветител трябва да изберем зависи както от експлозивната зона, така и от изискванията за осветеност. За някои среди е важен и спектърът на излъчваната светлина. Осветителите за потенциално експлозивни атмосфери имат различно предназначение - работно осветление, аварийно, сигнализационно и евакуационно. Съвременната електроника олекотява значително теглото на осветителите за потенциално експлозивна атмосфера. В момента пазарът разполага със сигнализационно и евакуационно осветление на базата на светодиоди, което е предимство по отношение на сигурността и продължителността на живот на осветителите.

Въпреки многократно по-високите разходи за постигане на експлозивна защита при осветителите, предназначени за потенциално експлозивните атмосфери, те притежават модерен дизайн, позволяващ им да се вписват в съвременните производствени сгради и площадки на предприятията от химическата, фармацевтичната, газовата, нефтената, хранително-вкусовата и други промишлености.

инж. Райна Стаменова,
инж. Красимир Цончев, Искра Силатроник

Консултант - инж. Върбан Гужгулов

 

МГУ София

Специалистите не познават изискванията

Много често при мен идват специалисти от различни предприятия и ме питат “Какви взривобезопасни лампи ще ми препоръчате да сложим във фирмата ни?” Аз, от своя страна, също им задавам въпроси “Какво производство имате?”, а те ми отговарят, например, бояджийски цех. “А какви бои използвате, как се нанасят - с бояджийски робот, в камера, как се сушат?”. За съжаление, често отговорът им е “Не знам, ние сега я правим”. Именно поради дългогодишния си опит имам основания да направя заключението, че голяма част от българските специалисти по безопасност и охрана на труда са лошо подготвени по въпросите на взривозащитата и по-точно, по електрическите съоръжения във взривозащитено изпълнение. И причината не е в самите специалисти, а в безспорния факт, че учебна дисциплина по въпросите на взривозащитата се чете задълбочено само в Минно-геоложкия университет, в специалността Електроенергетика и електрообзавеждане. Затова българските специалисти по безопасност и охрана са самоуки, те черпят опит главно от колегите си от този отговорен сектор. За да бъде напълно компетентен по въпросите на взвривозащитата, един специалист по безопасност и охрана на труда би следвало да е завършил магистърска степен по това направление. По този начин се провежда обучението в Центъра за обучение в Бъркли, Западна Вирджиния, и на много други места по света.

Правилната терминология

Първо, бих искал да подчертая, че не съществува термин взривобезопасно съоръжение. Има термин “взривозащитен”. Няма взривозащитена лампа. Има “взривозащитен осветител” или “осветително тяло”. Взривозащитеното съоръжение се избира в зависимост от условията на средата, в която ще работи, т.е. според “класификацията на помещението”.

Как да изградим взривозащита за нашето производство или взривозащитена електрическа инсталация, електрическо осветление във взривозащитено изпълнение и т.н.? Това се извършва само със спазване на изискванията на Противопожарните строителни норми (ПСТН), стандартите за взривозащитени съоръжения - EN 50014, изискванията на Международната електротехническа комисия IEC (International Electrotechnical Commission), директивата 76/117/EEC за хармонизиране на законодателството на държавите-членки на ЕС относно електрическите съоръжения, предназначени за потенциално взривоопасна атмосфера.

Европейските стандарти (EN) са публикувани на три официални езика - френски, английски и немски. Членовете на CENELEC са задължени да адаптират европейските стандарти без промени като национални стандарти. Серията от европейски стандарти EN 50 014 и последващите, които се отнасят до взривозащита на електросъоръженията, бяха разработени от Техническия комитет CENELEC TC31 и адаптирани в страните-членки на ЕС като идентични национални стандарти.

Групи взвривозащитено осветление

Съгласно европейския стандарт EN, и БДС взривозащитените съоръжения се разделят на две групи - група I, включваща Електрически апарати за мините, и група II, която обхваща Електрически апарати за всички останали производства с потенциално експлозивна атмосфера. Ако се върнем 20 години назад, бихме могли да припомним, че именно съоръженията от Клас I по-рано се наричаха взривобезопасни. Днес те са взривозащитени от Клас I. И в двата класа взривозащитата на съоръженията се постига по няколко основни начина, дадени в класификацията на европейския стандарт (табл. 2а). Класовете на опасност и съответстващата им точка на експлозия могат да се видят в табл. 2б.

Често ме питат “Кое е най-надеждното взривозащитено електросъоръжение?”. Отговорът е: “Това съоръжение, което е избрано според класификацията на помещението и изпълнява всички изисквания на стандарта EN50014”. Следователно, първата задача, която трябва специалистът да изпълни, е да намери класификацията на помещението по отношение на взриво- и пожарна опасност. Тази класификация се прави от проектанта. При него задължително следва да има документация за класификацията и то съгласувана със съответната служба по пожарна безопасност. Ако не се намира документацията или се строи нов цех с рисково производство, трябва да се започне отначало.

Най-често взривозащитата на осветителите се осигурява с прилагането на различни видове изпълнения и комбинация от защити: е, d, q.

Доц. Ганчо Ганчев,

МГУ София

 

 

 




ЕКСКЛУЗИВНО

Top