КЛАССИФИКАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ, ПОЖАРО, ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОН, ВЗРЫВООПАСНЫХ СМЕСЕЙ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ.

Классификация помещений по ПУЭ. В соответст­вии с Правилами устройства электроустановок, разд. 1, гл. I — I все помещения в зависимости от воздействия окружающей среды на электрооборудование подразде­ляют на классы:

сухие — помещения, в которых относительная влаж­ность не превышает 60 % (например все жилые, слу­жебные, бытовые, лечебные, учебные помещения);

влажные — помещения, в которых пары воды выде­ляются временно и притом в небольших количествах. Относительная влажность в них не превышает 75 % (например кухни квартир, неотапливаемые лестничные клетки, некоторые подвалы и др.);

сырые — помещения, в которых относительная влаж­ность воздуха длительно превышает 75 % (например кухни общественных столовых, некоторые подвалы, ван­ные комнаты, животноводческие помещения);

особо сырые—помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты вла­гой, например, бани, прачечные, отдельные цехи коже­венных, сахарных, пивоваренных заводов и др.);

жаркие — помещения, в которых температура дли­тельно превышает 30 °С (например дезкамеры, сушилки, крупные литейные, термические цехи и др.);

пыльные—помещения, в которых по условиям про­изводства выделяется технологическая негорючая пыль в таком количестве, что она может оседать на проводах, проникать внутрь машин, аппаратов и т.д. Пыльные помещения подразделяют на помещения с проводящей пылью и с непроводящей пылью (например, цементные заводы, обрубочные и формовочные цехи и др.);

помещения с химически активной или органической средой—помещения, в которых по условиям производ­ства содержатся агрессивные пары, газы, образуются отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования (например, цехи получения: кислот, щелочей, аммиака, сероводорода, красок, искусственных удобрений, сыроварки и др.).

Пожаро - и взрывоопасные зоны. В соответствии с ПУЭ (гл. VII-3 и VII-4) открытые пространства, часть или весь объем помещений, в которых хранятся, обра­батываются или применяются пожаро - и взрывоопас­ные вещества, классифицируют на пожароопасные и взрывоопасные зоны:

Пожароопасная зона — пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или перио­дически обращаются горючие (сгораемые) вещества, как при нормальном технологическом процессе, так и при возможных нарушениях его. По степени опасности эти зоны делятся на четыре класса: П- I, П-I I, П-I Iа, П-I I I;

зоны класса П-1—зоны, расположенные в помеще­ниях, в которых обращаются горючие жидкости с темпе­ратурой вспышки паров выше 61 °С, Например, склады минеральных масел, установки по их регенерации, на­сосные станции ГЖ, установки по пропитке хлопчатобумажных изделий маслами и лаками, камеры масля­ных трансформаторов, выключателей и др;

зоны класса П-II — зоны, расположенные в помеще­ниях, в которых выделяются горючие пыли или волокна с НКПВ более 65 г/м³ к объему воздуха. Например, де­ревообделочные, трепальные, чесальные, ткацкие, пря­дильные, льноперерабатывающие установки, малоза­пыленные помещения элеваторов и др.;

зоны класса П-IIа — зоны, расположенные в поме­щениях, в которых обращаются твердые горючие ве­щества. Например, склады бумаги, швейных изделий, древесины, мебели, библиотеки, музеи, архивы, сбороч­ные цехи деревообрабатывающих предприятий и др.;

зоны класса П-III—расположенные вне помещений зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки паров более 61 °С или твердые го­рючие вещества. Например, открытые или под навесом склады и хранилища минеральных масел, каменного уг­ля, торфа; древесины и изделий из нее, сливо-наливные эстакады масел и др.

Наибольшую опасность представляют зоны классов П-I и П-II, менее опасны зоны П-IIа, П-III. Зоны в по­мещениях и зоны наружных установок, в которых твер­дые, жидкие и газообразные горючие вещества сжига­ются или утилизируются путем сжигания, не относятся в части их электрооборудования к пожароопасным. Зо­ны в помещениях вытяжных вентиляторов, обслужива­ющих помещения с пожароопасными зонами класса П-II, относятся также к зонам класса П-II. Зоны в по­мещениях вентиляторов местных отсосов относятся к пожароопасным зонам того же класса, что и обслужива­емая ими" зона. Пожароопасной зоной с признаками классов П-I, П-II П-IIa и П-III считается зона на рас­стоянии 5 м по горизонтали и вертикали от установок, аппаратов.

Взрывоопасная зона—помещение или ограниченной пространство в помещении или наружной установке, в которых могут образоваться взрывоопасные смеси. Взрывоопасные зоны делятся на 6 классов. Для горю­чих газов и паров ЛВЖ предусмотрены четыре класса взрывоопасных зон: B-I, B-Ia, B-Iб, В-Iг. Для взрыво­опасных пылей предусмотрены два класса: B-II и В-IIа. Наиболее опасными являются зоны классов B-I и B-II. При определении взрывоопасных зон принимают, что:

1) взрывоопасная зона в помещении занимает весь объ­ем помещения, если объем взрывоопасной смеси превы­шает 5% свободного объема помещения; 2) взрыво­опасной считается зона в помещении в пределах до 5 м по горизонтали и вертикали от технологического аппа­рата, из которого возможно выделение горючих газов или паров ЛВЖ, если объем взрывоопасной смеси ра­вен или менее 5 % свободного объема помещения. По­мещение за пределами взрывоопасной зоны. считается невзрывоопасным.

Зоны класса B-I—зоны, расположенные в помеще­ниях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке технологических аппаратов, хранении или пере­ливании ЛВЖ, находящихся в открытых емкостях, и т.д.), а также места открытого разлива в емкости ЛВЖ, установки приготовления резинового клея, реку­перации паров ЛВЖ, получения ацетилена, водорода, некоторые установки на нефтеперерабатывающих заво­дах и т. п.

Зоны класса B-Ia—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. Например, помещения: для хранения баллонов с горючими газами, насосных стан­ций по перекачке ЛВЖ и горючих газов, закрытых тар­ных хранилищ ЛВЖ, газовых турбин; узлы задвижек на нефтегазопроводах, расположенных в помещениях, теплообменные аппараты с применением ЛВЖ и т. п.

Зоны класса B-I6—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 и которые отличаются одной из следующих особенностей: 1) горючие газы в этих зо­нах обладают высоким (15% и более) нижним концен­трационным пределом взрываемости (НКПВ) и резким запахом (например, машинные залы аммиачных ком­прессоров и холодильных абсорбционных установок, по­мещения для хранения баллонов с аммиаком и др.);

2) помещения производств, связанных с обращением га­зообразного водорода, в которых по условиям техноло­гического процесса исключается образование взрыво­опасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения выше 0,75 общей высоты помещения, считая от уровня пола, но не выше краново­го пути, если таковой имеется (например, помещения электролиза воды, зарядные станции аккумуляторов и др.); 3) зоны лабораторных и других помещений, в ко­торых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших ко­личествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в зоне, превышающей 5 % свободного объема по­мещения, и в которых работа с горючими газами и ЛВЖ производится без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа произ­водится в вытяжных шкафах пли под зонтами.

Зона класса В-1г—пространства у наружных установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ, газгольдеров с горю­чими газами, эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой, а также пространства у проемов за наружными конструкциями помещений с взрывоопасны­ми зонами классов B-I, В-1а и B-II (исключение—прое­мы окон с заполнением стеклоблоками); пространства у предохранительных и дыхательных клапанов емкостей с горючими газами и ЛВЖ.

Для наружных взрывоопасных установок взрыво­опасная зона класса В-1г считается: а) 20 м по гори­зонтали и вертикали от эстакад с открытым сливом и наливом ЛВЖ; б) 8 м по горизонтали и вертикали от резервуаров с ЛВЖ и газгольдеров с горючими газами;

при наличии обвалования—в пределах всей площади внутри обвалования; в) 5 м по горизонтали и вертикали от устройств для выброса из предохранительных и ды­хательных клапанов емкостей и технологических аппа­ратов с горючими газами и ЛВЖ, а также от располо­женных на зданиях устройств для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции помещений с взрывоопас­ными зонами любого класса; г) 3 м по горизонтали и вертикали от закрытого технологического аппарата, со­держащего горючие газы или ЛВЖ; от вытяжного вен­тилятора, установленного снаружи помещения с взрыво­опасными зонами любого класса; д) 0,5 м по горизонтали и вертикали от проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений с взрывоопасными зонами классов B-I, B-la, B-II.

Зоны класса B-II— зоны, расположенные в помеще­ниях, в которых выделяются переходящие во взвешен­ное состояние горючие пыли или волокна в таком коли­честве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нор­мальных режимах работы (например, помещения тепло­вых электростанций и котельных по разгрузке угля и торфа, приготовления угольной и торфяной пыли и т.п.).

Зоны класса B-IIa—зоны в помещениях, в которых взрывоопасные смеси пылей или волокон с воздухом возможны только в результате аварий или неисправно­стей (например, помещения топливоподачи—торфа, уг­ля). Зоны в помещениях и зоны наружных установок, в которых твердые, жидкие и газообразные горючие ве­щества сжигаются в качестве топлива или утилизиру­ются путем сжигания, не относятся в части их электро­оборудования к взрывоопасным. Зоны в помещениях и зоны наружных установок в пределах до 5 м по горизон­тали и вертикали от аппарата, в котором могут возник­нуть взрывоопасные смеси, но технологический процесс ведется с применением открытого огня, либо сами аппа­раты нагреты до температуры самовоспламенения горю­чих газов, паров ЛВЖ, горючих пылей или волокон, не являются взрывоопасными.

Взрывоопасные зоны класса B-I допускается отно­сить к классу B-Ia при выполнении следующих меро­приятий: устройства системы вентиляции с установкой нескольких вентиляционных агрегатов; при аварийной остановке одного из них остальные агрегаты должны обеспечить их производительность; устройства автома­тической сигнализации, действующей при возникнове­нии концентрации горючих газов или паров ЛВЖ, не превышающей 20 % НКПВ.

6.Природа, основные поражающие факторы, пожарная опасность молнии.

Молния представляет собой электрический разряд в ат­мосфере между заряженным облаком и землей или между раз­ноименно заряженными частями облака. Возможны разряды и между соседними облаками. Длина канала молнии обычно достигает нескольких километров, причем значительная его часть находится в грозовом облаке.

Наибольшую опасность представляет нисходящая отрица­тельного разряда между облаком и землей (объектом) в виде линейной молнии, с чем связано большинство повреждений зда­ний и сооружений, линий электропередач, подстанций и др.

Таким образом, для молниезащиты представляет интерес только линейная молния, а не редкая шаровая.

Молния может поражать здания и установки непосредствен­но, это называется прямым ударом или первичным воздействи­ем. Молния может оказывать вторичные воздействия объясняемые электростатической и электромагнитной индукцией а так­же заносом высоких потенциалов через надземные и подземные металлические коммуникации, что является следствием прямого удара.

Пожаровзрывоопасность прямого удара молнии. При прямом ударе молнии могут возникать пожары, взрывы, механические разрушения, перенапряжения на проводах электрических сетей. Канал молнии имеет высокую температуру и запас тепловой энергии, достаточные для нагревания горючей среды до темпе­ратуры воспламенения. Поэтому соприкосновение катала молнии с горючими и легковоспламеняющимися жидкостями и материалами или с взрывоопасными смесями горючих газов па­ров пылей и волокон вызывает, как правило, их воспламенение или взрыв.

Опасность поражения прямым ударом молнии некоторых на­ружных взрывоопасных установок заключается в возможности проплавления молнией металлических поверхностей, перегрева внутренних стенок этих поверхностей или воспламенения взрывоопасных смесей паров и газов, выделяющихся через дыхательные и предохранительные клапаны, газоотводные трубы, свечи и т.д. К таким установкам относятся металлические и железобетонные резервуары для хранения нефтепродуктов, газ­гольдеры и резервуары со сжиженными горючими газами, мно­гие аппараты наружных технологических установок нефтепере­рабатывающих, химических и других объектов. Тепловые процессы в месте контакта канала молнии с металлом весьма сложны и плохо поддаются расчету.

Пожар или взрыв от прямого удара молнии во взрывоопас­ном здании может произойти и при наличии молниезащиты, если токоотводы имеют значительную протяженность и не приняты меры по выравниванию потенциалов между токоотводом и ме­таллическими конструкциями здания или технологического обо­рудования. В этом случае между токоотводом и элементами здания, сохраняющими потенциал, близкий к потенциалу земли, возникает искра, которая может вызвать взрыв или пожар.

К пожару может привести также нарушение целостности токоотвода, проложенного по мягкой кровле и сгораемому утеп­лителю покрытия здания. В этом случае при протекании по токоотводу тока молнии в месте разрыва возникает мощная искра.

Пожаровзрывоопасность атмосферного электричества может быть обусловлена не только непосредственным контактом канала молнии с пораженным объектом, т. е. прямым ударом мол­нии, но и каналами встречных или .незавершенных восходящих лидеров. Незавершенные лидеры, развивающиеся, например, от газоотводных и дыхательных труб, даже в отсутствии разряда молнии могут вызвать воспламенение взрывоопасных смесей па­ров и газов, сбрасываемых в атмосферу.

Термическое действие токов молнии на проводник. Прямой удар молнии в металлические проводники вызывает не только оплавление, но и нагревание проводников, по которым протека­ет ток молнии. При этом в проводниках может выделиться та­кое количество тепла, которое при недостаточном сечении ме­талла может его расплавить или даже испарить. В местах раз­рыва проводников или плохого электрического контакта обычно появляется искра.

Динамическое воздействие прямого удара молнии. Опасность поражения людей. При поражении молнией сооружений из твер­дого негорючего материала (камня, кирпича, бетона и т.д.) на­блюдаются местные разрушения. Наиболее серьезные разруше­ния связаны с электрогидравлическими и электрогазодинамиче­скими эффектами при разряде молнии. Если между пораженным молнией участком объекта и землей нет токопроводящих путей, потенциал этого участка по отношению к земле достигает вы­соких значений и в результате возникает пробой (разряд) по пути наименьшей электрической прочности.

Ток молнии, устремляясь в узкие каналы пробоя, вызывает резкое повышение температуры и испарение (взрыв) в них ма­териала. При этом давление в узких каналах достигает значи­тельных величин, что приводит, как правило, к взрыву или рас­щеплению токонепроводящих частей объекта, подверженных воздействию тока молнии. По этой причине, например, расщеп­ляются деревянные сооружения и деревья, разрушаются неза­щищенные кирпичные дымовые трубы, башни и т. д. Степень разрушения определяется не столько током молнии, сколько содержанием влаги или газогенерирующей способностью пора­женного материала.

Пожаровзрывоопасность вторичных воздействий молнии. Вто­ричное воздействие молнии проявляется в появлении разностей потенциалов на конструкциях, трубопроводах и проводах внут­ри помещений и сооружений, не подвергающихся непосредствен­ному прямому удару.

7. Способы и варианты исполнения молниезащитных устройств.

Конструктивное выполнение молниеотводов. Молниеотвод со­стоит из трех основных частей:

· молниеприемника, непосредст­венно воспринимающего удар молнии;

· токоотвода (спуска), со­единяющего молниеприемник с заземлителем;

· заземлителя, через который ток молнии стекает в землю.

Опоры молниеотводов. Вертикальная конструкция (столб или мачта) или часть сооружения, предназначенная для закрепле­ния молниеприемника и токоотвода, называется опорой молниеотвода.

Молниеприемники. Стержневые, тросовые молниеотводы и молниеотводы в виде сетки непосредственно воспринимают прямой удар молнии, Они должны выдерживать тепловое и динамическое воздействие молнии и быть надежными в эксплуата­ции. Молниеприемники стержневых молниеотводов изготовля­ются из покрытой антикоррозионной защитой (оцинкованием, лу­жение, покраска) полосовой, круглой и угловой стали либо из некондиционных водо-газопроводных труб. Конец трубы сплю­щивают или .надежно закрывают металлической пробкой. Наи­меньшее сечение молниеприемника должно быть 100 мм² (что позволяет выдержать чрезвычайно большие токи молнии), а длина не менее 200 м.

В качестве молниеприемников можно использовать дымовые, выхлопные и другие металлические трубы объекта, дефлекторы (если они не выбрасывают горючие пары и газы), кровлю и другие металлические элементы сооружений. Молниеприемники выполняют в виде сетки, сваренной из круглой стали диаметром 6—8 мм или полосовой стали сечением не менее 48 мм² и уло­женной на кровлю под гидро- или теплоизоляцию (если она не­сгораемая). Это не затруднит сток воды с кровли и очистку от снега. Токоотводы молниеотводов применяются для соединения мол­ниеприемников с заземлителями из стали любого профиля. Они также должны быть оцинкованы, пролужены или окрашены для предупреждения коррозии. Для токоотводов не рекомендуется применять многопроволочный стальной трос, если у него не оцинкована каждая нить. Наименьшее сечение токоотводов, вы­полненных из угловой и полосовой стали и расположенных вне сооружения на воздухе, равно

48 мм², а расположенных внут­ри — 24 мм².

Заземляющие устройства являются важнейшим элементом в комплексе средств обеспече­ния защиты объектов от прямого удара молнии, за­носа высоких потенциалов по коммуникациям и элект­ростатической индукции. Основной частью их являют­ся собственно заземлители. Заземлители или электроды, находящиеся в достаточно хорошо проводящей среде, бывают одиночными (прос­тыми) и сложными (комби­нированными). К первым от­носятся труба, электроды из круглой, полосовой, угловой и листовой стали. Сложные образуются из комбинации простых.

Заземлители могут быть поверхностными и углубленными, Последние обычно изготавливают из круглой или полосовой стали и укладывают в глубокие котлованы или траншеи, чаще всего по периметру фундамента.

7.1.Требования руководящих документов к категорированию, размещению и устройству молниезащиты.

Объекты защищают в соответствии с руководящим документом РД 34.21.122-87 "Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений" (Минэнерго. М, 1989, 56 с. - взамен СН 305-77).

Указанный РД не распространяется на проектирование и устройство молниезащиты линий электропередачи - ЛЭП, электрической части электрических станций и подстанций, контактных сетей, радио- и телевизионных антенн, теле- и радиотрансляционных линий, а также объектов, эксплуатация которых связана с производством, применением и хранением пороха и ВВ.