28 июня 2006
Оборудование Videotec для взрывоопасных условий эксплуатации.
1. Введение
При построении систем видеонаблюдения на объектах нефтехимической и газовой отраслей (доля которых в общем объеме реализации оборудования постоянно растет год от года) инсталляторы зачастую сталкиваются с наличием взрывоопасных условий эксплуатации. Применение традиционного оборудования CCTV в таких областях возможно только при наличии специальной защиты. Выбор взрывобезопасного оборудования для CCTV (соответствующим образом сертифицированого в России) не слишком велик, однако, знать что означает надпись «сертифицирован по ХY Eex Z IIC T6» стоит уже хотя бы для того, чтобы не ошибиться при выборе конкретного устройства для конкретного взрывоопасного объекта.
Опасную область можно определить как «местоположение объекта, где при нормальных рабочих условиях вероятно присутствие в атмосфере легковоспламеняющихся газов или паров». Во всех электрических приборах, устанавливаемых в опасных областях, принимаются специальные меры, предотвращающие воспламенение окружающей воздушно-газовой смеси, которое могло бы в противном случае произойти от случайной искры или контакта с горячей поверхностью. В подавляющем большинстве случаев взрыв или пожар возникают в результате комбинации трех ключевых составляющих, получивших название «треугольник риска». Для воспламенения взрывоопасного материала необходимо наличие каждой составляющей.
Горючее может присутствовать в виде газа, пара или пыли.
Кислород, как катализатор взрыва всегда присутствует в большинстве случаев, так как в достаточном количестве содержится в обычном воздухе.
Воспламенитель — искры или горячие поверхности могут быть потенциальными причинами воспламенения.
Если концентрация пыли, газа или пара в воздухе находится между верхним и нижним пределами воспламенения и воспламенитель имеет достаточную энергию или температуру, может произойти пожар или взрыв. Таким образом взрывопасные области могут присутсвовать даже при производстве муки.
Существует несколько систем классификации взрывоопасных областей. Система классификации и стандартизации областей МЭК / CENELEC, о которой мы кратко расскажем ниже, широко распространена (и соответствует нашему ГОСТ), но используется не во всех странах за пределами Европы. В США и Канаде, например, принята совершенно иная система (NEC), что следует иметь в виду при приобретении оборудования из этих стран.
2. Классификация по МЭК/CENELEC
Согласно документам МЭК опасные области можно рассматривать как «потенциально взрывчатые атмосферы», иными словами, как атмосферы, которые могут стать взрывчатыми из-за местных или эксплуатационных условий. Все потенциально взрывчатые атмосферы оцениваются вероятностью взрыва воздушно-газовой смеси. Другими важными факторами являются время распространения, уровень наличной вентиляции, относительная плотность газа и возможные последствия взрыва. В европейских системах стандартизации CENELEC (и МЭК) оборудования для взрывоопасных областей эти вероятности выражаются как классификация Зон или Категорий смесей. Оборудование для опасных областей также подразделяется на категории в зависимости от природы присутствующего газа или пара, а также от того, предназначено ли оно для горнодобывающей промышленности. Газовая Группа I включает шахты и надземные установки горнодобывающей промышленности, где присутствует метан. Газовая Группа II включает все другие надземные установки, где метан отсутствует. Аппаратура Группы I требует очень высокого уровня безопасности из-за природы опасного газа. Оборудование, относящееся к Газовой группе I должно иметь в обозначении букву M (метан). Приборы Газовой группы II имеют в обозначении букву G (газы, туман или пары) или букву D (пыль).
Практически все взрывоопасные объекты, на которых устанавливаются системы видеонаблюдения относится к Газовой Группе II.
Определения Зон для опасных областей Группы II
| Подходящий тип защиты (исполнение) для электрических приборов |
Классификация и определение МЭК 79-10 / CENELEC (см. BS EN50014: 1993) |
Категория оборудования ATEX (см. BS EN50014: 1997) |
Взрывозащищенное Ex "ia"
Особо защищенное Ex "s" (где специально сертифицировано) |
Зона 0
Область, в которой взрывчатая газо-воздушная смесь непрерывно присутствует в течение длительных периодов времени |
Категория 1G |
Зона 20
Область, в которой опасная взрывчатая атмосфера, образованная облаком пыли в воздухе, присутствует постоянно, или длительное время, или часто. Могут формироваться слои пыли неизвестной или большой толщины. Слои пыли сами по себе не определяют область Зоны 20 |
Категория 1D |
Огнестойкое Ex "d",
Взрывозащищенное Ex "ib",
Герметизированное Ex "p",
Повышенной безопасности Ex "e",
Особо защищенное Ex "s",
Масляное Ex "o",
Заполненное Ex "q",
Герметичное Ex "m"
Оборудование, подходящее для Зоны 0 |
Зона 1
Область, в которой вероятно появление взрывчатой газо-воздушной смеси при нормальных рабочих условиях |
Категория 2G |
Зона 21
Область, в которой вероятно появление опасной взрывчатой атмосферы, образованной облаком пыли в воздухе при нормальных рабочих условиях. Слои взрывчатой пыли будут присутствовать в общем случае |
Категория 2D |
Не искрящее Ex "N" или "n"
Оборудование, подходящее для Зоны 0
Оборудование, подходящее для Зоны 1 |
Зона 2
Область, в которой не ожидается появление взрывчатой газо-воздушной смеси при нормальных рабочих условиях, в случае ее появления, она присутствует короткое время |
Категория 3G |
Зона 22
Область, в которой вероятно появление опасной взрывчатой атмосферы, образованной облаком пыли в воздухе при нормальных рабочих условиях, и если такая смесь появляется, она присутствует короткое время, или область, в которой присутствуют скопления или слои взрывчатой пыли |
Категория 3D |
Газовая группа отражает, насколько легко взрывчатая атмосфера может воспламениться от искры или дуги. Температурная классификация, или Т класс учитывает эффект воспламенения от контакта с нагретой поверхностью. Все газы и пары характеризуются своей температурой самовозгорания, до которой их надо нагреть, чтобы они самовоспламенились. Электрооборудованию присваивается Т класс от Т1 до Т6, который определяет максимальную допустимую температуру поверхности открытых частей оборудования. Т6 представляет наинизшую температуру поверхности, т.е. наивысший уровень безопасности оборудования.
| Температурная классификация МЭК79-8 / CENELEC | Максимально допустимая температура |
| Т1 | 450 °С |
| Т2 | 300 °С |
| Т3 | 200 °С |
| Т4 | 135 °С |
| Т5 | 100 °С |
| Т6 | 85 °С |
Заказчик оборудования для опасных областей должен выбирать его с учетом
Зоны, где оно будет использоваться,
Газовой группы и
Температурной классификации. Приведем соответствующую таблицу:
GAS GROUP CLASSIFICATION
| CLASS | TEMPERATURE CLASS (Maximum surface temperature °C of the housing) |
T1
450 °C | T2
300 °C | T3
200 °C | T4
150 °C | T5
100 °C | T6
85 °C |
| I | Methane | | | | | |
| IIA | Acetone | N-butane | Benzine | Acetatdehyde | | Ethyl nitrate |
| | Ethane | N-butyl alcogol | Diesel fuel | Ethyl ether | | |
| | Ethyl acetate | | Aircraft fuel | | | |
| | Ammonia | | | | | |
| | Benzine (pure) | | N-hexane | | | |
| | Acetic acid | | | | | |
| | Carbon monoxide | | | | | |
| | Methanol | | | | | |
| | Propane | | | | | |
| | Toluene | | | | |
| IIB | | Ethylene | | | | |
| IIC | Hydrogen | Acetylene | | | Carbon disulphide | |
Соответственн взрывозащищенное электрооборудование группы II может подразделяться на подгруппы в зависимости от категории взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным:
| Знак группы электрооборудования | Знак подгруппы электрооборудования | Категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным |
| II | - | IIA, IIB, IIC |
| IIA | IIA |
| IIB | IIA, IIB |
| IIC | IIA, IIB, IIC |
3. Что предлагает Videotec для взрывоопасных условий эксплуатации?
Все оборудование, которое выпускает компания Videotec для взрывоопасных условий эксплуатации сертифицировано по классу GD Eex d IIC T6. Теперь эта надпись расшифровывается для нас просто : взрывобезопасное оборудование для Газовой Группы II в виде газов,туманов, пара или пыли, огнестойкое, подходящее для любых смесей Газовой Группы II c температурой поверхности не превышающей 85 °С (наивысший уровень безопасности). Немного длинно и сухо, зато понятно, что данный вид оборудования Videotec подходит для всех встречающихся на практике взрывоопасных условий эксплуатации CCTV. Так что в данном случае можно было бы и не вникать в подробности классификации, а просто установить продукцию Videotec и быть уверенным, что все будет работать как надо, надежность старого друга никогда не подведет.
Итак, что же предлагает Videotec российским инсталляторам для взрывобезопасных условий эксплуатации? Прежде всего это специальные кожухи EXHC и EXHD.
Кожух EXHC выполнен в виде цилиндра (диаметр 210 мм, длина 400 мм) из антикоррозийного аллюминивого сплава толщиной от 10 мм до 12 мм, герметично закрытого с двух сторон фланцами толщиной 12 мм (класс защиты IP65). Кожух имеет два гермоввода 3/4" для подключения кабелей.
Кожух EXHC c козырьком EXHS
Кожух EXHC может комплектоваться нагревателем и солнцезащитным козырьком EXHS, а также специальными кронштейнами для крепления. Для простоты проектирования и установки оборудования Videotec здесь и далее приводим подробные чертежи всех устройств.
Кожух EXHD во всем аналогичен EXHC, за исключением одного революционного новшества – он имеет специальное запатентованное устройство, которое всегда поддерживает переднее стекло идеально чистым, даже в условиях крайне высокой загрязненности. Придумывать новое устройство инженерам Videotec пришлось, поскольку применение стандартных «дворников» во взрывоопасных условиях довольно проблематично. Новый механизм преставляет из себя дополнительный фланец, одетый на переднюю часть кожуха с окошком из майларовой пленки и механизмом ее автоматической замены при загрязнении. Смотрит оператор на экран и увидев, что изображение ухудшилось просто нажимает на кнопку дистанционного управления. Мотор механизма, получив сигнал проматывает грязную часть пленки (примерно как в фотоаппарате) и изображение снова чистое. Майларовой ленты длиной 18 метров и шириной 80 мм (размещается внутри насадки) хватает на 350 раз очистки окошка, после чего ее все же придется поменять. Для удобства оператора последний «кадр» снабжен индикатором окончания пленки.
Кожух EXHD на поворотном устройстве
Приведем сводную таблицу моделей кожухов серии EXHC-EXHD.
MODELS
| | Certification
IIB+H2 | Certification
IIC | Heater | Reinforced
heater | Glass protection
defice |
| EXHC000 | * | * | * | | |
| EXHC003R | * | * | | * | |
| EXHD001 | * | | * | | * |
| EXHD005R | * | | | * | * |
Серия устройств EXPTC-EXPTD представляет из себя кожухи, аналогичные рассмотренным выше, но интегрерированные с специальным взрывобезопасным поворотным устройством. Поскольку кабель во взрывоопасных зонах необходимо так же защищать, вся проводка находится внутри устройства, причем механизм позволяет ему поворачиваться во всех плоскостях не повреждая соединение. Поворотное устройство снабжено механизмом автоматического позиционирования по предустановкам. Также для крепления изделия предусмотрен специальный кронштейн EXPTWB.
Устройство EXPTC с козырьком EXPTS
Устройство EXPTD с козырьком EXPTS
Приведем сводную таблицу моделей серии EXPTC-EXPTD.
MODELS
| | Certification
IIB | Certification
IIB+H2 | Certification
HC | Housing Heater | Pre-wired multipolar cable | Preset | AUTORUN | Glass protection device | Reinforced heater and P&T heater |
| EXPTC000 | * | * |
* |
* |
* |
* |
|
|
|
| EXPTC010 |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
* |
|
|
| EXPTC033R |
* |
* |
* |
|
* |
* |
* |
|
* |
| EXPTD001 |
* |
* |
|
* |
* |
* |
|
* |
|
| EXPTD011 |
* |
* |
|
* |
* |
* |
* |
* |
|
| EXPTD035R |
* |
* |
|
|
* |
* |
* |
* |
* |
Заключает линейку взрывобезопасного оборудования Videotec приемник-контроллер команд управления EXDTR3.
Приемник-контроллер EXDTR3
4. Пример применения оборудования Videotec на реальных объектах
Инсталляторы народ практичный, поэтому приведем краткий (для экономии времени) пример из многочисленных инсталляций взрывобезопасного оборудования Videotec по всему миру.
Семь кожухов с интегрированными поворотными устройствами от Videotec были использованы при инсталляции системы видеонаблюдения на химическом предприятии в Портовенере (Италия). Предприятию, которое занимается переработкой газов, потребовалась система видеонаблюдения, способная противостоять агрессивной среде, в которой возможно присутствие воспламеняющихся газов.
Со времени этой инсталляции прошло уже более трех лет, а оборудование Videotec работает по-прежнему надежно «как часы». Videotec –надежность старого друга.
