Электрооборудование насосных, компрессорных станций и нефтебаз - Пожаро- и взрывоопасность

Понятие о пожаро- и взрывоопасности

Перекачиваемые насосными станциями, а также хранящиеся в резервуарах станций и нефтебаз нефть и нефтепродукты представляют собой горючие жидкости. При транспортировке и хранении эти жидкости выделяют пары (тоже горючие). Пары горючих жидкостей, распространяясь в окружающем пространстве, могут явиться причиной возникновения пожара или взрыва и в зависимости от температуры их вспышки относятся к взрывоопасным или к пожароопасным.

Температурой вспышки паров горючей жидкости называют наинизшую температуру, при которой посторонний источник зажигания вызывает вспышку ес паров, насыщающих пространство, не сопровождающуюся, однако, воспламенением самой жидкости. Пары горючих жидкостей с температурой вспышки 61°С и ниже относятся к взрывоопасным, а сами жидкости в таких случаях называются легковоспламеняющимися; пары горючих жидкостей с температурой вспышки выше 61°С относятся к пожароопасным. Так, например, к взрывоопасным относятся пары бензинов, сырой нефти, керосина и других светлых нефтепродуктов, имеющих температуру вспышки 61°С и ниже. Пары дизельного топлива, мазутов, смазочных масел и других темных нефтепродуктов, имеющих температуру вспышки паров выше 61°С, относятся к пожароопасным. Горючие газы, перекачиваемые газокомпрессорными станциями при любых температурах окружающей среды, являются взрывоопасными.
Горючие пары и газы, смешиваясь с воздухом в определенных концентрациях, образуют взрывоопасные парогазовоздушные смеси. При нагревании до определенной температуры взрывоопасная смесь горючих паров и газов с воздухом воспламеняется. Наинизшая температура, до которой должна быть нагрета указанная горючая смесь, чтобы она воспламенилась без внесения в нее постороннего источника зажигания, называется температурой самовоспламенения.

Таблица 1
Группы взрывоопасных парогазовоздушных смесей

В зависимости от температуры самовоспламенения по ГОСТ 12.1.011—78 установлены шесть, а по «Правилам изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования» (ПИВРЭ) 1969 г. пять температурных групп взрывоопасных парогазовоздушных смесей (табл. 1). При наличии источника зажигания или нагретых частей электрооборудования, температура которых выше температуры самовоспламенения окружающей парогазовоздушной смеси, взрывоопасная смесь может мгновенно воспламениться по всему занимаемому ею объему, и произойдет взрыв. Однако такое мгновенное воспламенение может произойти только в том случае, если в воздухе имеется определенная концентрация взрывоопасных паров и газов. Взрывоопасную концентрацию парогазовоздушных смесей определяют обычно в объемных процентах, т. е. в процентах содержания горючих паров и газов в данном объеме воздуха.

Таблица 2
Пределы взрываемости некоторых парогазовоздушных смесей

Взрывоопасная концентрация горючих паров и газов в воздухе имеет нижний и верхний пределы взрываемости, ниже и выше которых взрыв не происходит даже при наличии источника зажигания. Пределы взрываемости смеси с воздухом паров некоторых нефтепродуктов и горючих газов приводятся в табл. 2. В зависимости от размера безопасного экспериментального максимального зазора, принимаемого между фланцевыми соединениями стандартной оболочки электрооборудования, взрывоопасные парогазовоздушные смеси по ГОСТ 12.1.011—78 подразделяются на категории I и II (IIА, IIВ и IIС),
при этом к категории I относятся смеси с воздухом рудничного газа метана, а к категории II смеси с воздухом промышленных паров и газов; по ПИВРЭ 1969 г. парогазовоздушные смеси подразделяются на категории 1, 2, 3 и 4 (табл. 3).
Таблица 3
Категории взрывоопасных парогазовоздушных смесей

Большинство взрывоопасных смесей, образуемых нефтью, нефтепродуктами и нефтяными газами, относятся к категории IIА и температурным группам Т1, Т2 и Т3:

Классификация взрывоопасных и пожароопасных зон

Зоны в помещениях и наружные, в которых находятся легковоспламеняющиеся горючие жидкости с температурой вспышки паров 61°С и ниже или горючие газы, называются взрывоопасными зонами. Зоны в помещениях и наружные, в которых находятся горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С, называются пожароопасными зонами.

В зависимости от условий, при которых могут образоваться взрывоопасные смеси горючих паров и газов с воздухом, взрывоопасные зоны разделяются на классы: В-I, В-Ia, В-Iб и В-Iг.
К зонам класса В-I относятся зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются пары легковоспламеняющихся жидкостей или горючие газы в таком количестве и обладающие такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных недлительных режимах работы, например при хранении или переливании легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в открытых сосудах. На нефтенасосных станциях, нефтебазах и газокомпрессорных станциях к взрывоопасным зонам класса В-I относят помещения для розлива и расфасовки светлых нефтепродуктов (бензина, лигроина, керосина), помещения с газокомпрессорами и насосами, перекачивающими сжиженные газы, помещения для наполнения баллонов сжатым или сжиженным газом.
К зонам класса В-Ia относятся зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси паров легковоспламеняющихся жидкостей или горючих газов с воздухом возможны только в результате аварий или неисправности с технологическим оборудованием (например, при повреждении насоса или трубопровода с нефтепродуктами). К этому классу относятся помещения насосных перекачки светлых нефтепродуктов и сырой нефти, помещения с емкостями для нефтепродуктов (сырьевые, промежуточные, товарные), смешения нефтепродуктов, тарного хранения, приемно-контрольных пунктов для тары из-под светлых нефтепродуктов. Из помещений с наличием горючих газов к классу В-I а относятся машинные залы газовых компрессоров, газосепараторов, установки осушки и очистки газов, пункты редуцирования, операторные газораспределительных станций, помещения газо- распределительных пунктов и помещения для хранения баллонов со сжатым и сжиженным газом. К классу В-Ia относятся также помещения узлов задвижек на трубопроводах для газа, сырой нефти и светлых нефтепродуктов.
К зонам класса В-1б относятся зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси паров или горючих газов с воздухом возможны только в результате аварий или неисправностей и которые отличаются от класса В-1а тем, что горючие газы и легковоспламеняющиеся жидкости, выделяющие горючие пары, находятся в этих помещениях в небольших количествах, не создающих общей взрывоопасной концентрации (например, лаборатории анализов нефтепродуктов). К классу В-16 также относятся и те помещения, в которых образующиеся взрывоопасные смеси имеют резкий запах, а нижний предел взрываемости более 15% (например, помещения аммиачных холодильных компрессоров в установках очистки газов от водяных паров).
К зонам класса В-1г относятся зоны, в которых расположены наружные технологические установки, содержащие горючие газы или легковоспламеняющиеся жидкости, резервуары и резервуарные парки с легковоспламеняющимися жидкостями и горючими газами, эстакады для слива и налива легковоспламеняющихся жидкостей, открытые нефтеловушки, пруды-отстойники с плавающей нефтяной пленкой и т. п. При этом взрывоопасными считаются зоны в пределах: до 0,5 м по горизонтали и вертикали от оконных и дверных проемов по наружной стороне стен взрывоопасных помещений классов В-1, В-1а; до 3 м по горизонтали и вертикали от закрытого технологического оборудования, содержащего легковоспламеняющиеся жидкости или горючие газы; до 5 м по горизонтали и вертикали от дыхательных и предохранительных клапанов технологического оборудования, содержащего легковоспламеняющиеся жидкости или горючие газы; до 5 м от расположенных на кровле выходов вытяжной вентиляции из взрывоопасных помещений, предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов с горючими газами и легковоспламеняющимися жидкостями; до 8 м от резервуаров с легковоспламеняющимися жидкостями и горючими газами (газгольдеров). При наличии обвалования, расположенного далее 8 м от резервуаров — в пределах всей площади обвалования; до 20 м по горизонтали и вертикали от места слива и налива для эстакад с открытым сливом и наливом.

При этом наружные открытые эстакады с трубопроводами для горючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей относятся к невзрывоопасным. Однако электропривод для запорной арматуры этих трубопроводов должен быть взрывозащищенным.
На нефтенасосных станциях, нефтебазах и газокомпрессорных станциях к наружным взрывоопасным зонам класса В-1г относятся следующие сооружения и установки с нефтепродуктами и сырой нефтью: резервуарные парки, нефтеловушки, колодцы гидравлических затворов, сборные резервуары промышленных стоков, устройства для слива и налива нефти и нефтепродуктов-эстакады, пирсы, площадки железнодорожных и автомобильных цистерн, заправочные автоколонки. Из газовых установок к классу В-1г относятся газгольдеры горючих газов, газосепараторы, резервуары сжиженных газов, газораздаточные колонки, ресиверы, газоосушители, холодильники, газозаправочные колонки. К этому же классу относятся все наружные узлы задвижек трубопроводов, перекачивающих горючие газы и светлые нефтепродукты.
Пожароопасные зоны, в которых находятся горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61°С, относятся к классам Π-Ι и П-III.
К классу П-1 относятся зоны, расположенные в помещениях, в которых хранят или применяют горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61°С (например, помещения насосных станций, перекачивающих мазуты и смазочные масла, закрытые склады хранения их, установки по регенерации отработавших масел).
К классу Π-III относятся зоны наружных установок, в которых применяются или хранятся горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61°С (например, открытые или под навесом места приема, хранения и отпуска масел, мазута и др.).