Особенности проектирования СА для взрывопожароопасных производств

1.

Тема 3. Особенности
проектирования СА для
взрывопожароопасных
производств.

2.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАТЕГОРИЙ ПОМЕЩЕНИЙ, ЗДАНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК
ПО ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Определения по СП 12.13130.2009
4 Общие положения
4.1 По взрывопожарной и пожарной опасности помещения подразделяются на
категории А, Б, В1-В4, Г и Д, а здания - на категории А, Б, В, Г и Д.
По пожарной опасности наружные установки подразделяются на категории АН, БН,
ВН, ГН и ДН.
4.2 Категории помещений и зданий определяются, исходя из вида находящихся в
помещениях горючих веществ и материалов, их количества и пожароопасных свойств, а
также, исходя из объемно-планировочных решений помещений и характеристик
проводимых в них технологических процессов.
Категории наружных установок определяются, исходя из пожароопасных свойств
находящихся в установках горючих веществ и материалов, их количества и особенностей
технологических процессов.
4.3 Определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на
основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом
параметров состояния (давления, температуры и т.д.).
Допускается использование официально опубликованных справочных данных по
пожароопасным свойствам веществ и материалов.
Допускается использование показателей пожарной опасности для смесей веществ и
материалов по наиболее опасному компоненту.

3.

5 Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
5.1 Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются
в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 - Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
Категория
помещения
Характеристика веществ и материалов, находящихся
(обращающихся) в помещении
А
повышенная
взрывопожароопасность
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, и (или)
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

4.

Б
взрывопожароопасность
Горючие пыли 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 взрыва в
помещении, превышающее 5 кПа
В1-В4
пожароопасность
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 находятся (обращаются),
не относятся к категории А или Б
Г
Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или
умеренная
расплавленном
состоянии,
процесс
обработки
которых
пожароопасность сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, и
(или) горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые
сжигаются или утилизируются в качестве топлива
Д
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии
пониженная
пожароопасность

5.

5.2 Определение
категорий
помещений
следует
осуществлять
путем
последовательной проверки принадлежности помещения к категориям, приведенным в
таблице 1, от наиболее опасной (А) к наименее опасной (Д).

6.

6 Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности
6.1 Категории зданий по взрывопожарной и пожарной опасности определяются,
исходя из доли и суммированной площади помещений той или иной категории опасности
в этом здании.
6.2 Здание относится к категории А, если в нем суммированная площадь помещений
категории А превышает 5% площади всех помещений или 200 м .
6.3 Здание не относится к категории А, если суммированная площадь помещений
категории А в здании не превышает 25% суммированной площади всех размещенных в
нем помещений (но не более 1000 м ) и эти помещения оснащаются установками
автоматического пожаротушения.
6.4 Здание относится к категории Б, если одновременно выполнены следующие
условия: здание не относится к категории А и суммированная площадь помещений
категорий А и Б превышает 5% суммированной площади всех помещений или 200 м .
6.5 Здание не относится к категории Б, если суммированная площадь помещений
категорий А и Б в здании не превышает 25% суммированной площади всех размещенных
в нем помещений (но не более 1000 м ) и эти помещения оснащаются установками
автоматического пожаротушения.

7.

6.6 Здание относится к категории В, если одновременно выполнены следующие
условия: здание не относится к категории А или Б и суммированная площадь помещений
категорий А, Б, В1, В2 и В3 превышает 5% (10%, если в здании отсутствуют помещения
категорий А и Б) суммированной площади всех помещений.
6.7 Здание не относится к категории В, если суммированная площадь помещений
категорий А, Б, В1, В2 и В3 в здании не превышает 25% суммированной площади всех
размещенных в нем помещений (но не более 3500 м ) и эти помещения оснащаются
установками автоматического пожаротушения.
6.8 Здание относится к категории Г, если одновременно выполнены следующие
условия: здание не относится к категории А, Б или В и суммированная площадь
помещений категорий А, Б, В1, В2, В3 и Г превышает 5% суммированной площади всех
помещений.
6.9 Здание не относится к категории Г, если суммированная площадь помещений
категорий А, Б, В1, В2, В3 и Г в здании не превышает 25% суммированной площади всех
размещенных в нем помещений (но не более 5000 м ) и помещения категорий А, Б, В1,
В2 и ВЗ оснащаются установками автоматического пожаротушения.
6.10 Здание относится к категории Д, если оно не относится к категории А, Б, В или
Г.

8.

7 Категории наружных установок по пожарной опасности
7.1 Категории наружных установок по пожарной опасности принимаются в
соответствии с таблицей 2.
Таблица 2 - Категории наружных установок по пожарной опасности
Категория
наружной
установки
Критерии отнесения наружной установки к той или иной
категории по пожарной опасности
АН
повышенная
взрывопожароопасность
Установка относится к категории АН, если в ней присутствуют
(хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие газы,
легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не
более 28 °С, вещества и (или) материалы, способные гореть при
взаимодействии с водой, кислородом воздуха и (или) друг с другом
(при условии, что величина пожарного риска при возможном
сгорании указанных веществ с образованием волн давления
превышает одну миллионную в год на расстоянии 30 м от
наружной установки)

9.

БН
взрывопожароопасность
ВН
Установка относится к категории БН, если в ней присутствуют
(хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие пыли и
(или) волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой
вспышки более 28 °С, горючие жидкости (при условии, что
величина пожарного риска при возможном сгорании пыле- и (или)
паровоздушных смесей с образованием волн давления превышает
одну миллионную в год на расстоянии 30 м от наружной
установки)
Установка относится к категории ВН, если в ней присутствуют
(хранятся, перерабатываются, транспортируются) горючие и (или)
пожароопасность трудногорючие
жидкости,
твердые
горючие
и
(или)
трудногорючие вещества и (или) материалы (в том числе пыли и
(или) волокна), вещества и (или) материалы, способные при
взаимодействии с водой, кислородом воздуха и (или) друг с другом
гореть, и если не реализуются критерии, позволяющие отнести
установку к категории АН или БН (при условии, что величина
пожарного риска при возможном сгорании указанных веществ и
(или) материалов превышает одну миллионную в год на
расстоянии 30 м от наружной установки)

10.

ГН
Установка относится к категории ГН, если в ней присутствуют
умеренная
(хранятся, перерабатываются, транспортируются) негорючие
пожароопасность вещества и (или) материалы в горячем, раскаленном и (или)
расплавленном
состоянии,
процесс
обработки
которых
сопровождается выделением лучистого тепла, искр и (или)
пламени, а также горючие газы, жидкости и (или) твердые
вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве
топлива
ДН
Установка относится к категории ДН, если в ней присутствуют
пониженная
(хранятся, перерабатываются, транспортируются) в основном
пожароопасность негорючие вещества и (или) материалы в холодном состоянии и
если по перечисленным выше критериям она не относится к
категории АН, БН, ВН или ГН
7.2 Определение категорий наружных установок следует осуществлять путем
последовательной проверки их принадлежности к категориям, приведенным в таблице 2,
от наиболее опасной (АН) к наименее опасной (ДН).

11.

2. Классификация зон по взрывоопасности и пожарной опасности по ПУЭ
ПУЭ гл. 7.3; 7.4 устанавливает следующие классы взрывоопасных зон:
1. Зоны класса В-I – зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются
горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и обладающие такими
свойствами, что они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при
нормальных режимах работы (например при загрузке и выгрузке тех. аппаратов,
хранении или переливании ЛВЖ)
2. Зоны класса В-Iа – зоны, расположенные в помещениях, в которых при
нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с
воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или
неисправностей.

12.

3.
Зоны класса В-Iб – к ним относятся те же, что и классы В-Iа, но отличающихся
одной из следующих особенностей:
горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным
пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом при ПДК;
помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в
которых по условиям тех. процесса исключается образование взрывоопасной смеси в
объеме, превышающем 5% свободного объема помещения и имеющие взрывоопасную
зону в верхней части помещения. Взрывоопасная зона в данном случае условно
принимается от отметки 0,75 общей высоты, но не выше подкранового пути. Указанное не
распространяется на электромашинные помещения турбогенераторов с вод.
охлаждением, если эти помещения оборудованы вытяжной вентиляцией, эти помещения
имеют нормальную среду;
лабораторные помещения и другие помещения в которых горючие газы и ЛВЖ
имеются в зоне в небольших количествах, недостаточных для создания в зоне
взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного помещения, и работа в
которых с горючими газами и ЛВЖ производится без применения открытого пламени; эти
зоны не относятся к взрывоопасным, если работа в них производится в вытяжных шкафах
или под вытяжными зонтами.

13.

4.
Зоны класса В-Iг – пространства, у наружных технологических установок,
содержащие горючие газы или ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных
компрессорных установок); у наземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими
газами, у эстакад для слива и налива ЛВЖ; у открытых нефтеловушек, прудов-отстойников
с плавающей нефтяной пленкой, у проемов за наружными ограждающими конструкциями
помещений с взрывоопасными зонами классов В-I, В-Iа, В-II (исключение – проемы окон,
заполненные стеклоблоками); у наружных ограждений конструкций, если на них
расположены устройства для выброса воздуха систем вытяжной вентиляции из
помещений с взрывоопасными зонами всех классов или если они находятся в пределах
наружной взрывоопасной зоны; у предохранительных и дыхательных клапанов емкостей
и тех. аппаратов с горючими газами и ЛВЖ.

14.

15.

5.
Зоны класса В-II – зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются
переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и
обладающие такими свойствами, что они способны образовывать с воздухом
взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например при загрузке и
выгрузке тех. аппаратов).
6.
Зоны класса В-IIа – зоны, расположенные в помещениях, в которых опасные
состояния, указанные для зон класса В-II, не имеют места при нормальных условиях, а
возможны только в результате аварий или неисправностей.
Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещения, в пределах
которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в
котором они могут находится при нормальном технологическом процессе или при его
нарушениях.
1.
Зоны класса П-I – зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются
горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 С.
2.
Зоны класса П-II – зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются
горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более
65 г/м3 к объему воздуха.
3.
Зоны класса П-IIа – зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются
твердые горючие вещества.
4.
Зоны класса П-III – расположенные вне помещения зоны, в которых обращаются
горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 С или твердые горючие вещества.
(Зоны в помещениях вытяжных вентиляторов, а также в помещениях приточных
вентиляторов, относятся также к пожароопасным зонам класса П-II).

16.

3. Классификация взрывоопасных зон по ГОСТ Р 51330.9-99 (МЭК 60079-10-95)
ГОСТ Р 51330.9-99 разработан на основе международного стандарта МЭК 60079-1095 "Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 10. Классификация
взрывоопасных зон", входящего в комплекс международных стандартов МЭК (ТК 31
МЭК "Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред"), регламентирующих
требования к взрывозащищенному электрооборудованию.
Стандарт устанавливает отличающуюся от действующей в России классификацию
взрывоопасных зон (гл.7.3 "Электроустановки во взрывоопасных зонах" Правил
устройства
электроустановок
(ПУЭ).
Возможность
гармонизации
между
классификациями, установленными в ГОСТ Р 51330.9-99 и гл.7.3 ПУЭ, затруднительна
из-за того, что в МЭК 60079-10-95 взрывоопасные зоны, опасные по возникновению
взрывоопасных смесей горючих газов и паров с воздухом, подразделяются на три класса
(зоны классов 0, 1, 2), а в ПУЭ на четыре (зоны В-1, В-1а, В-1б и В-1г). ГОСТ Р 51330.999, также как и МЭК 60079-10-95 в меньшей степени, чем ПУЭ, связывает аварии и
неисправности технологического оборудования с уровнем опасности зоны и уделяет
большее внимание вопросам обеспечения вентиляции как фактору, влияющему на
уровень взрывоопасности зоны.
Взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и длительности присутствия
взрывчатой газовой смеси подразделяют на три класса:
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.

17.

4. Взрывозащита приборов.Основные виды.
ГОСТ Р 51330.0-99 (МЭК 60079-98)
Во взрывоопасных зонах могут применятся электрические аппараты и приборы при
условии, что уровень их взрывозащиты или степень защиты оболочки по ГОСТ 14255
соответствует таблице 1 или являются более высокими.
Табл. 1.
Класс
Уровень взрывозащиты или степень защиты
зоны
Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное.
В-I
В-Iа, В-Iг Повышенной надежности против взрыва – для аппаратов и приборов,
искрящих или подверженных нагреву выше 80 С
Без средств взрывозащиты – для аппаратов и приборов, не искрящих и
не подверженных нагреву выше 80 С. Оболочка со степенью защиты
IP54.
Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью не менее IP44.
В-Iб
Взрывобезопасное, особовзрывобезопасное.
В-II
Без средств взрывозащиты. Оболочка со степенью не менее IP54.
В-IIа

18.

Взрывозащищенное электрооборудование (в т.ч. приборы и средства автоматизации)
подразделяется по уровням и видам взрывозащиты, группам и температурным Классам.
Установлены следующие уровни взрывозащиты электрооборудования:
Электрооборудование повышенной надежности против взрыва;
Взрывобезопасное электрооборудование;
Особовзрывобезопасное электрооборудование.
Уровень «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только
в признанном нормальном режиме работы.
Уровень
«Взрывобезопасное
электрооборудование»
взрывозащищенное
электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном
режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых
условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты.
Уровень «Особовзрывобезопасное электрооборудование» - взрывозащищенное
электрооборудование,
в
котором
по
отношению
к
взрывобезопасному
электрооборудованию
приняты
дополнительные
средства
взрывозащиты,
предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты.
Взрывозащищенное электрооборудование подразделяют на следующие группы:
I - рудничное взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для
применения в подземных выработках шахт, рудников и в их наземных строениях, опасных
по рудничному газу и/или горючей пыли;

19.

II - взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки,
предназначенное для потенциально взрывоопасных сред, кроме подземных выработок
шахт и рудников и их наземных строений, опасных по рудничному газу и/или пыли.
Маркировка электрооборудования группы I должна содержать обозначение уровня
взрывозащиты:
РП - для электрооборудования повышенной надежности против взрыва;
РВ - для взрывобезопасного электрооборудования;
РО - для особовзрывобезопасного электрооборудования.
Маркировка взрывозащиты электрооборудования группы II должна содержать перед
знаком Ех знак уровня взрывозащиты:
2 - для электрооборудования повышенной надежности против взрыва;
1 - для взрывобезопасного электрооборудования;
0 - для особовзрывобезопасного электрооборудования,

20.

21.

Маркировка по взрывозащите электрооборудования
0 Ex d IIC T5
Температурные классы для электрооборудования группы II
Т1 –450 C
Т2 – 300
T3 – 200
T4 – 135
T5 – 100
T6 – 85
Категории взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом:
IIA – пром. газы и пары при БЭМЗ* более 0,9 мм или МТВ** более
0,8
IIB – пром. газы и пары при БЭМЗ от 0,5 мм до 0,9 мм или МТВ от
0,45 до 0,8
IIC – пром. газы и пары при БЭМЗ менее 0,5 мм или МТВ менее 0,45
Виды взрывозащиты:
d – взрывонепроницаемая оболочка
p – заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением
i – искробезопасная цепь (ia, ib, ic)
q – кварцевое заполнение оболочки
o – маслянное заполнение оболочки
m - герметизация компаундом
s – специальный вид взрывозащиты
e – защита вида “е”
n – защита вида “n”
Наличие взрывозащиты
Уровень взрывозащиты:
РО (0) – особовзрывобезопасное (без указания)
РВ (1) – взрывобезопасное
РП (2) – повышенной надежности против взрыва

22.

*- БЭМЗ – Безопасный экспериментальный максимальный зазор – максимальный зазор
между фланцами оболочки, через который не происходит передача взрыва
из оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси в воздухе.
**- МТВ - Соотношения между минимальным током воспламенения испытуемого газа
или пара и минимальным током воспламенения лабораторного метана.

23.

Степени защиты оболочки электрооборудования
ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89)
Степень защиты, обеспечиваемая оболочкой, указывается кодом IP следующим
образом:
Состав кода IP
IP … … (например IP 44)
Степень защиты оборудования от
проникновения внутрь оболочки воды
Степень защиты персонала и оборудования
Буквы кода (Международная защита) (International Protection)

24.

Защиты персонала и оборудования:
0 – защита отсутствует;
1 – защита от доступа к опасным частям оборудования тыльной стороной руки,
защита от проникновения внешних твердых предметов 50 мм;
2 – защита от доступа к опасным частям оборудования пальцем,
защита от проникновения внешних твердых предметов 12,5 мм;
3 – защита от доступа к опасным частям оборудования инструментом,
защита от проникновения внешних твердых предметов 2,5 мм;
4 – защита от доступа к опасным частям оборудования прволокой,
защита от проникновения внешних твердых предметов 1 мм;
5 – защита от доступа к опасным частям оборудования инструментом,
пылезащищенное;
6 – защита от доступа к опасным частям оборудования инструментом,
пыленепрницаемое;
Защита от вредного воздействия в результате проникновения воды:
0 – защита отсутствует;
1 – защита от вертикального каплепадения;
2 – защита от каплепадения (номинальный угол 15 );
3 – защита от дождевания;
4 – защита от сплошного обрызгивания;
5 – защита от действия струи;
6 – защита от сильного действия струи;
7 – защита от временного непродолжительного погружения;
8 – защита от длительного погружения.

25.

4. Требования к системам управления и противоаварийной автоматической защиты
технологических процессов (по ПБ 09-540-03).
АСУ ТП разрабатывается как распределенная информационно-управляющая
человеко-машинная система, рассчитанная на длительное функционирование в реальном
масштабе времени.
АСУ ТП предназначена для автоматизированного управления технологическим
оборудованием.
-
-
-
-
Основной целью создания АСУ ТП является:
повышение надежности работы оборудования, снижения риска тяжелых аварий;
обеспечение автоматизированного эффективного управления технологическими
процессами в нормальных, переходных, предаварийных и аварийных режимах
работы;
защита технологического оборудования и обслуживающего персонала при угрозе
аварии;
своевременное представление оперативному персоналу достаточной и достоверной
информации о ходе технологического процесса, состояния оборудования и
технологических средств управления;
обеспечение персонала ретроспективной технологической информацией
(регистрации событий, расчет показателей, диагностика оборудования и др.) для
анализа, оптимизации и планировании работы оборудования и его ремонта;
улучшение условий труда эксплуатационного персонала.

26.

Увеличение степени автоматизации за счет реализации более сложных и оптимальных
стратегий и алгоритмов управления позволит:
- упростить эксплуатацию всего автоматизированного комплекса;
- повысить
долговечность,
степень
эксплуатационной
надежности
технологического оборудования;
- сократить ущерб от ошибок персонала;
- сократить сроки достижения оптимальных экономических показателей
оборудования;
- сократить расходы на текущее техническое обслуживание и затраты на
изменение структуры системы управления при ее расширении и связи с
системами управления на смежных технологических объектах.
При создании АСУ ТП должны учитываться критерии эффективности АСУ ТП:
- экономичность работы оборудования, эффективность ведения технологического
процесса, оптимизация нестандартных режимов работы и сокращение времени
выполнения пусковых операций;
- затраты на ремонт оборудования, определяемые надежностью оборудования и
эффективностью планирования его ремонтов;
- затраты на технические средства АСУ ТП, определяемые темпами ввода и
освоения АСУ ТП

27.

Улучшение показателей функционирования АСУ ТП должно быть достигнуто
благодаря применению более совершенных программных средств, обеспечивающих:
- реализацию эффективных алгоритмов управления и регулирования;
- улучшение связи (интерфейса) «человек-машина»;
- расширение информационных функций АСУ ТП;
- улучшение диагностики технологического оборудования и средств АСУ ТП;
- упрощение технического обслуживания системы контроля и управления;
- упрощение управления оборудованием.
В результате создания АСУ ТП должны быть достигнуты:
- устойчивая работа системы управления технологическим оборудованием;
- уменьшение интенсивности колебаний и амплитуды случайных колебаний
технологических параметров;
- повышение уровня эксплуатации за счет унификации технических и
программных средств;
- повышение надежности системы управления за счет применения
микропроцессорных устройств и непрерывности диагностики технических и
программных средств.

28.

АСУ ПТ должна создаваться на базе унифицированных комплексов технических
средств (КТС) контроля и управления.
Режим функционирования АСУ ТП – непрерывный с периодическими осмотрами и
регламентными работами в период плановых остановов и ремонтов основного
оборудования.
АСУ ТП должна быть реализована как распределенная, иерархическая,
многофункциональная, программируемая автоматизированная система контроля и
управления.
-
Иерархическая структура АСУТП должна состоять из подсистем:
распределенной системы управления технологическим процессом (РСУ);
системы противоаварийной автоматической защиты (СПАЗ);
специальных систем управления поставляемых комплектно с технологическим
оборудованием в виде завершенных узлов или модулей (ССУ).
систем связи и оповещения об аварийных ситуациях.
РСУ должна обеспечивать:
централизованный контроль состояния процесса;
сигнализацию отклонения параметров от нормы;
регулирование параметров процесса по стандартным законам;
управление отдельными узлами процесса по специальным алгоритмам;
ручное и дистанционное управление процессом;
сигнализацию срабатывания подсистемы ПАЗ и ССУ;
визуализацию технологических параметров в различных экранных формах
на станциях оператора;
формирование журнала аварийных сообщений;
формирование отчетных документов о производственной деятельности;
архивирование и хранение информации;

29.

-
СПАЗ должна обеспечивать:
защиту технологического оборудования и персонала в аварийных ситуациях;
формирование журнала отчетности по аварийным сообщениям и
срабатыванию блокировок;
обмен информацией и выдачу управляющих и информационных сигналов в
РСУ;
выдачу сигналов аварийного останова в РСУ и ССУ;
Для систем противоаварийной автоматической защиты объектов, имеющих в своем
составе технологические блоки I и II категорий взрывоопасности, предусматривается
применение микропроцессорной и вычислительной техники, а для объектов с блоками III
категории взрывоопасности достаточно применение микропроцессорной техники.
Надежность и время срабатывания систем противоаварийной автоматической
защиты определяются разработчиками систем ПАЗ с учетом требований технологической
части проекта. При этом учитываются категория взрывоопасности технологических
блоков, входящих в объект, и время развития возможной аварии.
Время срабатывания системы защиты должно быть таким, чтобы исключалось
опасное развитие процесса.
В системах ПАЗ запрещается применение многоточечных приборов контроля
параметров, определяющих взрывоопасность процесса.

30.

Для взрывоопасных технологических объектов системы контроля, управления и
ПАЗ должны проходить комплексное опробование по специальным программам. Серийно
выпускаемые приборы проходят специальную отбраковку по результатам
дополнительных стендовых испытаний на предприятиях - изготовителях приборов (с
соответствующей отметкой в паспортах); они должны удовлетворять следующим
требованиям по надежности:
закон распределения вероятностей отказов должен быть нормальным
(гауссовским);
среднеквадратическое отклонение отказов [X] - не более 0,2 величины
математического ожидания М[Х];
период приработки приборов - не менее 360 ч непрерывной работы, что должно
подтверждаться соответствующей документацией;
эксплуатация элементов и приборов осуществляется в период от момента
окончания приработки до 0,3 величины математического ожидания М[Х].
Выбор системы ПАЗ технологических объектов и ее элементов осуществляется
исходя из условий обеспечения ее работы при выполнении требований по эксплуатации,
обслуживанию и ремонту в течение всего межремонтного пробега защищаемого объекта.
Нарушение работы системы управления не должно влиять на работу системы ПАЗ.

31.

В системах ПАЗ и управления технологическими процессами должно быть
исключено их срабатывание от случайных и кратковременных сигналов нарушения
нормального хода технологического процесса, в том числе и в случае переключений на
резервный или аварийный источник электропитания.
В случае отключения электроэнергии или прекращения подачи сжатого воздуха для
питания систем контроля и управления системы ПАЗ должны обеспечивать перевод
технологического объекта в безопасное состояние. Необходимо исключить возможность
произвольных переключений в этих системах при восстановлении питания.
Возврат технологического объекта в рабочее состояние после срабатывания ПАЗ
выполняется обслуживающим персоналом по инструкции.
В проектной документации, технологических регламентах и перечнях систем ПАЗ
объектов с технологическими блоками всех категорий взрывоопасности наряду с
уставками защиты по опасным параметрам указываются границы критических значений
параметров.
Значения уставок систем защиты определяются с учетом погрешностей
срабатывания сигнальных устройств средств измерения, быстродействия системы,
возможной скорости изменения параметров и категории взрывоопасности
технологического блока. При этом время срабатывания систем защиты должно быть
меньше времени, необходимого для перехода параметра от предупредительного до
предельно допустимого значения.

32.

Значения уставок приводятся в проекте и технологическом регламенте.
Для объектов с технологическими блоками любых категорий взрывоопасности
предусматривается предаварийная сигнализация по предупредительным значениям
параметров, определяющих взрывоопасность объектов.
Исполнительные механизмы систем ПАЗ, кроме указателей крайних положений
непосредственно на этих механизмах, должны иметь устройства, позволяющие выполнять
индикацию крайних положений в помещении управления.
Надежность систем ПАЗ обеспечивается аппаратурным резервированием
различных типов (дублирование, троирование), временной и функциональной
избыточностью и наличием систем диагностики и самодиагностики. Достаточность
резервирования и его тип обосновываются разработчиком проекта.
Надежность контроля параметров, определяющих взрывоопасность процесса, на
объектах с технологическими блоками I и II категорий взрывоопасности обеспечивается
дублированием систем контроля параметров, наличием систем самодиагностики с
индикацией рабочего состояния, с сопоставлением значений технологически связанных
параметров.

33.

Технические решения по обеспечению надежности контроля параметров, имеющих
критические значения, на объектах с технологическими блоками III категории
взрывоопасности разрабатываются и обосновываются разработчиком проекта.
Установка деблокирующих ключей в схемах ПАЗ объектов с блоками любых
категорий взрывоопасности допускается только для обеспечения пуска, остановки или
переключений. Количество таких ключей должно быть минимальным. При этом
предусматриваются устройства, регистрирующие все случаи отключений параметров
защиты и их продолжительность.
Контроль за параметрами, определяющими взрывоопасность технологических
процессов с блоками I категории взрывоопасности, осуществляется не менее чем от двух
независимых датчиков с раздельными точками отбора.
Перечень контролируемых параметров, определяющих взрывоопасность процесса в
каждом конкретном случае, составляется разработчиком процесса.

34.

Нормы безопасности взрывоопасных производств.
Системы ПАЗ печей.
ОБЩИЕ ПРАВИЛА
взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических,
нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств
ПБ 09-540-03
4.5. Теплообменные процессы
4.5.8.1. Противоаварийная автоматическая защита топочного пространства
нагревательных печей обеспечивается:
системами регулирования заданного соотношения топлива, воздуха и водяного
пара;
блокировками, прекращающими поступление газообразного топлива и воздуха при
снижении их давления ниже установленных параметров, а также при прекращении
электро-, пневмоснабжения контрольно-измерительных приборов и автоматики
(КИПиА);
средствами сигнализации о прекращении поступления топлива, а также воздуха
при его принудительной подаче в топочное пространство;
средствами контроля за уровнем тяги и автоматического прекращения подачи
топливного газа в зону горения при остановке дымососа или недопустимом
снижении разрежения в печи,
газа в зону горения при остановке дымососа или недопустимом снижении
разрежения в печи, а при компоновке печных агрегатов с котлами-утилизаторами системами по переводу на работу агрегатов без дымососов;
средствами автоматической подачи водяного пара в топочное пространство и
змеевики при прогаре труб.

35.

4.5.8.2. Противоаварийная автоматическая защита нагреваемых элементов (змеевиков)
нагревательных печей обеспечивается:
аварийным освобождением змеевиков печи от нагреваемого жидкого продукта при
повреждении труб или прекращении его циркуляции;
блокировками по отключению подачи топлива при прекращении подачи сырья;
средствами дистанционного отключения подачи сырья и топлива в случаях аварий
в системах змеевиков;
средствами сигнализации о падении давления в системах подачи сырья.
4.5.8.3. Для изоляции печей с открытым огневым процессом от газовой среды при
авариях на наружных установках или в зданиях печи должны быть оборудованы паровой
завесой, включающейся автоматически или дистанционно. При включении завесы должна
срабатывать сигнализация.

36.

Правила
промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств
ПБ 09-563-03
5.3. Трубчатые печи
5.3.1. Печи должны быть оборудованы дежурными (пилотными) горелками,
оснащенными запальными устройствами, индивидуальной системой топливоснабжения.
5.3.2. Рабочие и дежурные горелки необходимо оборудовать сигнализаторами
погасания пламени, надежно регистрирующими наличие пламени форсунки.
5.3.3. На трубопроводах газообразного топлива к основным горелкам должны быть
установлены предохранительно-запорные клапана (ПЗК), дополнительно к общему
отсекающему устройству на печи, срабатывающие при снижении давления газа ниже
допустимого.
5.3.4. На линиях подачи жидкого топлива и топливного газа к основным и дежурным
горелкам должны устанавливаются автоматические запорные органы, срабатывающие в
системе блокировок.
5.3.5. Для многофакельных печей на трубопроводах газообразного и жидкого топлива
следует установить автономные регулирующие органы, для обеспечения безопасности в
режиме пуска.
5.3.6. При размещении печей вне зданий запорные органы на общих трубопроводах
жидкого и газообразного топлива должны быть расположены в безопасном месте на
расстоянии не ближе 10 м от печи.
5.3.7. Перед пуском печи необходимо убедиться в отсутствии каких-либо предметов в
камере сгорания, дымоходах-боровах, все люки и лазы должны быть закрыты.
5.3.8. В период розжига печи должны быть включены все приборы контроля,
предусмотренные технологическим регламентом, и вся сигнализация

37.

5.3.9. Перед розжигом печи, работающей на газе, необходимо проверить плотность
закрытия рабочих и контрольных вентилей на всех горелках, сбросить конденсат из топливной
линии. Система подачи газа должна исключать попадание конденсата в горелки.
5.3.10. Розжигу дежурных горелок должна предшествовать продувка топочного
пространства паром, а линии подачи газообразного топлива инертным газом на свечу.
Продувку топочного пространства, считая с момента открытия последней задвижки до
момента появления пара из дымовой трубы, следует вести в течение времени,
предусмотренного регламентом, но не менее 15 мин, а для многокамерных печей
продувку камер сгорания - не менее 20 мин.
5.3.11. Розжиг печи должен начинаться с розжига дежурных горелок. В том случае,
если дежурная горелка (горелки) не разожглась (разожглись) с трех попыток, следует
повторить продувку топочного пространства согласно п.5.3.5.
5.3.12. Розжиг основных горелок должен осуществляться при работающих дежурных
горелках, минимальной регламентированной циркуляции сырья в змеевике и
регламентированных значениях подачи топлива.
5.3.13. Трубопроводы подачи топлива ко всем неработающим (в том числе и
временно неработающим) горелкам должны быть отглушены.
5.3.14. Печи должны быть оборудованы средствами автоматической подачи водяного
пара в топочное пространство и в змеевики при прогаре труб, а также средствами
автоматического отключения подачи сырья и топлива при авариях в системах змеевиков.
5.3.15. Топливный газ для освобождения от жидкой фазы, влаги и механических
примесей перед подачей в горелку должен предварительно пройти сепаратор,
подогреватель и фильтры.

38.

5.3.16. Жидкое топливо для обеспечения необходимой вязкости и освобождения от
механических примесей перед подачей в форсунку должно предварительно пройти
подогреватель и фильтры.
5.3.17. В период пуска должны быть включены следующие блокировки: закрытие
автоматических запорных органов дежурных горелок при понижении давления в линии
топливного газа; закрытие газовых автоматических запорных органов основных горелок
при повышении или понижении давления в линиях топливного газа к основным горелкам,
а также при прекращении подачи в змеевик циркулирующего газа или сырья; закрытие на
жидком топливе автоматических запорных органов при прекращении подачи в змеевик
циркулирующего газа или сырья.
5.3.18. Система блокировок и сигнализации должна обеспечивать отключение подачи
топлива к дежурным и основным горелкам при:
отклонениях параметров подачи топлива от регламентированных;
падении объема циркуляции сырья через змеевик печи ниже допустимого;
превышении предельно допустимой температуры сырья на выходе из печи;
срабатывании прибора погасания пламени.
5.3.19. Все приборы, контролирующие работу печи, должны быть регистрирующими.
5.3.20. Система противоаварийной автоматической защиты должна быть снабжена
противоаварийной сигнализацией параметров и сигнализацией срабатывания
исполнительных органов.
5.3.21. При эксплуатации трубчатой нагревательной печи необходимо следить за
показаниями контрольно-измерительных приборов, вести визуальный контроль за
состоянием труб змеевика, трубных подвесок и кладки печи. При наличии отдулин на
трубах, их прогаре, деформации кладки или подвесок, пропуске ретурбентов следует
потушить горелки, прекратить подачу в печь продукта, подать в топку пар и продуть
трубы паром или инертным газом по ходу продукта. Дверцы камер во время работы печи
должны быть закрыты. Необходимо вести наблюдение за установленным режимом
горения, горелки должны быть равномерно нагружены, факел должен иметь одинаковые
размеры, не бить в перевальную стенку и не касаться труб потолочного и подового
экранов.

39.

5.3.22. Подача пара в топочное пространство должна включаться автоматически при
прогаре змеевика, характеризующемся:
падением давления в сырьевом змеевике;
повышением температуры над перевальной стеной;
изменением содержания кислорода в дымовых газах на выходе из печи относительно
регламентированного.
Параметры срабатывания блокировки по аварийному включению подачи пара в
змеевик определяются проектом.
5.3.23. Электроснабжение систем ПАЗ и исполнительных механизмов печи относится
к особой группе I категории надежности.

40.

Нормы безопасности взрывоопасных производств.
Системы контроля воздушной среды.
Требования к установке сигнализаторов и газоанализаторов
ТУ-газ-86
1. Общие положения
1.6 Сигнализаторы довзрывных концентраций, при их серийном производстве, должны
устанавливаться:
- во взрывоопасных зонах класса В-1а, а также в зонах класса В-1б, указанных в
подпункте 1 пункта V11-3-42 ПУЭ;
- во взрывоопасных зонах класса В-1г;
- в заглубленных помещениях с нормальной средой, куда возможно затекание
горючих газов и паров извне.
1.7. Сигнализаторы и газоанализаторы предельно допустимых концентраций (ПДК)
вредных веществ, при их серийном производстве, должны устанавливаться во всех
производственных помещениях с наличием вредных веществ, независимо от класса их
опасности.
1.8. При установке сигнализаторов или газоанализаторов для контроля предельно
допустимых концентраций установка сигнализаторов довзрывных концентраций на
данное вещество не требуется.

41.

1.10. Световой и звуковой сигналы о наличии опасных концентраций взрывоопасных или
вредных веществ должны подаваться в загазованное помещение и снаружи, у входа в
помещение. Кроме того, сигналы одновременно должны подаваться в операторную или
пункт управления комплексом.
1.11. Сигналы о срабатывании датчика сигнализатора довзрывных концентраций,
установленного на открытой площадке, должны подаваться:
- в операторную или пункт управления комплексом- световой и звуковой;
- на открытую площадку- только звуковой.
1.13. В производственных помещениях с наличием аварийной вытяжной вентиляции
сигнализаторы и газоанализаторы необходимо блокировать с пуском аварийной
вентиляции. Она должна автоматически включаться в работу при срабатывании датчиков
газоанализаторов и сигнализаторов.

42.

1.
Порядок установки сигнализаторов и газоанализаторов
в производственных помещениях
2.1. В помещениях компрессорных отборное устройство сигнализатора довзрывных
концентраций (ОУ СДК) горючих газов и паров следует предусматривать у каждого
компрессорного агрегата в районе наиболее вероятных источников утечек
перекачиваемой среды (сальники, лабиринтные уплотнения и т.д.) на расстоянии не более
1 м (по горизонтали) от них.
2.2. В помещениях насосных сжиженных газов следует устанавливать одно ОУ СДК на
насос или группу насосов, при условии, если расстояние от датчика до наиболее
удаленного места возможных утечек в этой группе насосов не превышает 3-х метров (по
горизонтали).
2.3. В помещениях насосных легковоспламеняющихся жидкостей, а также в других
взрывоопасных помещениях следует предусматривать одно ОУ СДК на группу насосов,
аппаратов или другого оборудования, при этом расстояние от ОУ до наиболее удаленного
точки возможных утечке в этой группе насосов, аппаратов или другого оборудования не
должно превышать 4 метров (по горизонтали).

43.

2.4. В заглубленных помещениях насосных сточных вод, оборотного водоснабжения и
др., куда возможно затекание взрывоопасных газов и паров извне, а также складских
помещениях при хранении в них ЛВЖ и горючих газов следует предусматривать по
одному ОУ СДК на каждые 100 м2 площади помещения, но не менее одного датчика на
помещение.
2.5. ОУ СДК следует размещать по высоте помещений в соответствии плотностями газов
и паров с учетом поправки на температуру:
- при выделении легких газов с плотностью по воздуху менее 1 – над источником;
- при выделении газов с плотностью по воздуху от 1 до 1,5 – на высоте источника
или ниже его;
- при выделении газов и паров с плотностью по воздуху более 1,5 – не более 0,5 м
над полом.
2.6. При наличии в производственном помещении смеси горючих газов и паров с
различными плотностями ОУ СДК следует размещать по высоте, исходя из плотности
С
того компонента смеси, для которого величина соотношения
- наибольшая, где С –
НПВ
концентрация компонента в смеси. НПВ и С независимо друг от друга могут быть в
любых единицах измерения, но одинаковых для всех компонентов.

44.

2.7. ОУ газоанализаторов и сигнализаторов ПДК вредных веществ следует размещать в
рабочей зоне помещения в местах постоянного или временного пребывания
обслуживающего персонала на высоте 1…1,5 м. На каждые 200 м2 площади помещения
необходимо устанавливать одно ОУ, но не менее 1 датчика на помещение.
п.2.8. При одновременном выделении в воздух рабочей зоны нескольких вредных
веществ должен осуществляться контроль ПДК того вещества, для которого соотношение
C
имеет наибольшее значение, где С – концентрация компонента в смеси.
ПДК
2.9. При установке сигнализаторов и газоанализаторов ДВК или ПДК в
производственных помещениях с несплошными и решетчатыми междуэтажными
перекрытиями каждый этаж следует рассматривать как самостоятельное помещение.
2.10. Допускается (за исключением помещений компрессорных и насосных сжиженных
газов) применять автоматические переключатели для попеременной подачи проб
контролируемого воздуха от нескольких точек отбора к одному датчику. При этом
периодичность анализа для каждой точки отбора не должно превышать 10 минут.
2.11. Газоподводящие линии к датчикам сигнализаторов и газоанализаторов следует
выполнять из труб с внутренним диаметром от 6 до 12 мм. В месте отбора проб
анализируемого воздуха они должны заканчиваться обращенными вниз воронками
высотой от 100 до 150 мм и диаметром от 50 до 100 мм.
2.12. Длина газоподводящей линии должна быть по возможности минимальной. Время
запаздывания поступления проб к датчику за счет газоподводящих линий не должно
превышать 60 сек.

45.

3. Порядок установки датчиков сигнализаторов довзрывоопасных концентраций
на открытых установках.
3.1. Датчики сигнализаторов довзрывных концентраций (ДСДК) устанавливаются только
на той части площади открытой установки, где расположено оборудование с
взрывопожароопасными продуктами.
3.2. Ближайшие датчики не должны удаляться более чем на 6 м от внешнего периметра
открытой установки в сторону расположения на ней оборудования, за исключением
случаев, когда оборудование не имеет взрывопожароопасных продуктов. Датчики
каждого последующего ряда по отношению к предыдущему ряду датчиков должны быть
сдвинуты на величину их радиуса обслуживания, т.е. расположены в шахматном порядке.
3.3. ДСДК следует устанавливать в местах наиболее вероятного выделения и скопления
горючих паров и газов, но во всех случаях радиус обслуживания одного датчика не
должен превышать 10 м. При графическом определении требуемого количества датчиков
образующиеся между кругами зон защиты пространства, не обслуживаемые датчиками,
учитывать не следует.
3.4. ДСДК следует располагать на высоте 0,5… 1 м от нулевой отметки.

46.

3.5. На многоярусных открытых этажерках датчики устанавливаются только на нулевых
отметках.
3.7. По периметру наружной установки, обращенному к печам, должно быть установлено
не менее одного датчика на печь, при этом датчики сигнализаторов устанавливаются
против каждой стороны печи, обращенной к открытой установке.
3.8. Расстояние от места расположения датчиков сигнализаторов до печей должно быть
не менее 15 м, но с соблюдением указаний, изложенных в пункте 3.3.
3.9. В открытых компрессорных горючих газов, насосных сжиженных газов и ЛВЖ, а
также при расположении насосов, рассредоточенных по установке (секции, в блоке),
ДСДК устанавливаются с учетом указаний расположения в закрытых помещениях
данного типа.
3.10. На сливо-наливных эстакадах следует устанавливать один датчик на две цистерны на
нулевой отметке вдоль каждого фронта налива или слива. В двухстороннем фронте налива
или слива датчики устанавливаются в шахматном порядке.