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爆炸性環境中運作的設備安全

該技術法規明確了在石油天然氣、礦業、化工、食品等行業,及其他可能出現或存在爆炸性環境的地方所需遵守的安全要求。

TR CU 012/2011
《關於爆炸性環境中使用設備的安全技術規範》(ТR CU 012/2011),明確了在石油天然氣、礦業、化工、食品(尤其是麵粉加工)等行業,以及其他可能出現或存在爆炸性環境的地方所需遵守的安全要求;"爆炸性環境" 指的是在大氣條件下,空氣中存在可燃物質的混合物,例如:氣體、蒸汽、霧、粉塵、纖維或揮發性顆粒,一旦點燃將自持續蔓延火焰。

根據該規定,需要取得符合證書,才可以在歐亞經濟聯盟成員國境內自由製造、運輸和銷售防爆設備,符合ТR CU 012/2011要求的設備將被標記特定的防爆標誌。


ТR CU 012/2011要求設備的認證是生產商、授權代理商、和進口商必須遵守的義務性符合性驗證程序,唯有經過認可的認證機構才能執行這一程序,而測試則須在認可的實驗室中進行。


下載 TR CU 012/2011「爆炸性環境中運作的設備安全」全文 (俄文版本)


ТR CU 012/2011 標準涵蓋以下產品範疇


該技術規範適用於電氣設備(包括Ex零部件)和非電氣設備,用於爆炸性環境中。


設備標記範例:1Ex db eb llB T3 Gb


爆炸性環境中的設備指的是那些在爆炸性環境中運作的技術裝置,例如:機器、設備、固定或移動設施,以及其控制、保護系統的元件;爆炸性環境中的設備可能本身具有可能引燃的元件或組件,譬如電氣設備中的電子元件、或機械設備中的運動組件;然而,在這些設備的設計中,已經考慮到了防止這些潛在引燃源引發爆炸的措施,這些措施可能包括使用特殊的防爆外殼、電氣絕緣、機械密封等技術手段,以防止設備運行期間產生的火花、或熱量引發爆炸性環境中的燃燒。


Ex-元件標記範例:Ex db IIC Gb U


Ex-元件是安裝在(於)設備上的防爆技術裝置,用於確保設備在爆炸性環境中安全運行,但不適用於獨立使用。


爆炸性危險區域的分類


在 ТR CU 012/2011 的符合性確認程序中,考慮到設備將被使用的爆炸性危險區域的等級,這些區域的等級取決於爆炸性氣體、或塵埃存在的頻率和持續時間:


1) 對於爆炸性氣體環境 - 分為等級 0、1和2

2) 對於爆炸性塵埃環境 - 分為等級 20、21和22


  • 0級區域:這些區域中爆炸性氣體混合物持續或長時間存在;在這些區域中,所需設備的等級是特殊防爆 (Ga)。

  • 1級區域:這些區域中包含釋放出各種混合氣體的地方,這些氣體是由設備正常運行時釋放出來的;在這些區域中,所需設備的防爆等級是防爆 (Gb)。

  • 2級區域:這是一個爆炸性氣體混合物在正常操作條件下很少存在的區域,即使存在,也是在事故或其他損壞情況下並且存在的時間很短;在這些區域中,所需設備的防爆等級是提高防爆可靠性 (Gc)。

  • 20級區域:這是一個爆炸性塵埃形成的雲,在設備正常運行時持續或部分存在的區域,這些塵埃在數量上足以產生足夠與空氣混合的濃度,以引發可燃或可點燃塵埃的爆炸,並/或在其中可能形成任意或過厚的塵埃層;在這些區域中,所需設備的防爆等級是特殊防爆 (Da)。

  • 21級區域:這些區域位於室內,其中的設備正常運行時會釋放出具有懸浮狀態的物質和纖維,當這些物質和纖維的濃度達到65 g/m³時,它們將形成爆炸性化合物;在這些區域中,所需設備的防爆等級是防爆 (Db)。

  • 22級區域:指未被歸類為21級區域的地區,在這些地區中,可燃性塵埃形成的可能性較低,並且只持續很短的時間,或者在異常工作條件下可能形成可燃性塵埃的濃度,在這種情況下,可能會形成空氣中的可燃性塵埃混合物;如果根據異常條件,無法保證清除塵埃積聚或層,那麼這些區域將被歸類為21級區域;在這些區域中,所需設備的防爆等級是提高防爆可靠性 (Dc)。


爆炸性危險區域的分類
爆炸性危險區域的分類

設備按組別分類


根據設備的應用範圍,設備可分為以下幾個組:


  • 第一組設備: 包括用於地下礦井和地面建築工作的設備,礦井和易燃粉塵是危險源,這種設備可以具有三個不同的防爆等級。


  • 第二組設備: 用於具有氣體濃度較高危險性的區域的設備,這不包括地下礦井和地面建築物;這個組別的設備可以具有三個不同的防爆等級,第二組根據爆炸性混合物的等級分為以下子組:IIB、IIC。


  • 第三組設備: 包括用於爆炸性粉塵混合物區域的設備,這不包括地下礦井和地面建築物;設備的設計可以具有三個不同的爆炸保護等級,這個組別根據爆炸性環境的等級分為以下子組:IIIA、IIIB、IIIC。


依防爆特性對設備進行分類


根據其在爆炸危險區內成為點火源的危險程度和使用條件,設備被劃分為以下爆炸保護等級:

防爆等級名稱

設備

它用在哪裡?

特別防爆( Ma、Ga、Da) 被認為並定義為非常高的安全等級

這類設備將根據製造商聲明的使用條件進行操作,高級別的防護(Ma,Ga,Da)表示即使其中一個防護措施失效,另一個也能正常運作,或者當兩個獨立的防護措施失效時,仍能確保高水準的防護;獨立的保護手段是指不同的安全系統,它們能夠獨立地提供防護功能,並且即使其中一個系統失效,其他系統仍能保持有效,確保設備在爆炸危險環境中的安全運行。

這種設備通常用於地下礦井和地面建築中,這個空間為存在氣體或爆炸性粉塵的危險空間(使用第一組設備),以及在存在通過與空氣混合而形成危險環境的區域中,這些環境中存在易燃物質、氣體、蒸氣、霧氣和粉塵,這些物質長時間存在於空氣中(使用第二組和第三組設備)。

防爆(b,Gb,Db)被定義為高水準的爆炸防護

這包括根據製造商聲明的使用條件進行操作的設備,即使出現一個故障,也應能保持正常運作,第一組設備應具備在氣體濃度達到特定水平時可以安全斷電的功能。

該設備用於地下礦坑以及地面建築物中,這些地方存在礦氣和可燃性粉塵的風險(使用第一組設備);同時,它也用於存在氣體、蒸氣、霧氣、粉塵和纖維等危險物質的地區(使用第二組和第三組設備)。

具有較高爆炸防護級別(Mc、Gc、Dc) 被定義為提升級別

這種類型的設備應該按照製造商確定的使用條件運作,並且僅在製造商規定的正常工作模式下運作,第一組設備應具備在氣體濃度達到特定水平時可以安全斷電的功能。

這種設備應用於地下礦坑和地面建築物(使用一級設備);在這些地方,正常情況下不太可能存在氣體、可燃性粉塵或爆炸性環境,如果存在爆炸性環境,則只會在短時間內存在。

根據溫度等級的分類設備


電器設備的溫度等級由其在工作時可達到的表面最高溫度(以攝氏度為單位)來確定,根據設備表面的最大允許溫度,II類設備可分為以下溫度等級:

混合物组

設備最高溫度 (°C)

爆炸性環境自燃溫度 (°C)

Т1

≤ 450

> 450

Т2

≤ 300

> 300

Т3

≤ 200

> 200

Т4

≤ 135

> 135

Т5

≤ 100

> 100

Т6

≤ 85

> 85

對於 III 類設備的表面溫度的標準以攝氏度 (°C) 為單位,指定深度為 200 mm,例如:"T200 320°C" 表示設備在深度為 200 mm處的表面溫度為 320 攝氏度(°C)。


不適用ТR CU 012/2011的產品


《ТR CU 012/2011》的規定不適用於以下情況:

  • 醫療用品;

  • 只有在存在易燃物質和不穩定化學化合物時才會出現爆炸危險的設備;

  • 用於家庭和非生產用途的設備,當易燃氣體意外泄漏時才會形成爆炸危險環境;

  • 個人防護裝備;

  • 海上船舶、內陸船舶、和混合(河海相通)航行的船舶、移動式海上平台和海洋水域工作的鑽井平台,以及其他漂浮裝置及其上使用的機器和設備;

  • 用於空中、陸地、鐵路或水上交通運輸的大眾交通工具;

  • 核武器、核防禦機構的研究設施,但不包括位於易燃區域內的設備。


認證成本


ТR CU 012/2011的證書申請費用取決於以下因素:


  • 設備組成的複雜程度,以及其防爆等級和類型;

  • 選擇的認證方案:對於單個設備或限量批次(3с)的證書費用會比對於系列產品(1с)的費用便宜,但需要考慮到,對於限量批次的證書只適用於一定數量的商品(來自具體的批次,僅適用於該批次中的產品,而不是所有生產的產品),而系列產品的證書則適用於無限數量的產品(但僅限於證書中指定的型號和系列);系列證書的有效期不超過5年。


所需文件清單


進行 TR CU 012/2011 的設備認證工作,需要提交申請並提供以下文件:


  • 產品技術文件:產品護照、使用手冊、圖紙等;

  • 點燃危險評估;

  • 符合 TR CU 012/2011 的組件產品證書和材料品質證書;

  • 製造商和銷售商的資訊(如果申請來自授權代表或進口商);

  • 與製造商的合約(對於授權代表和進口商)。


爆炸防護特殊標誌的描述


爆炸防護特殊標誌的圖像是拉丁字母 "E" 和 "x" 的組合,字母 "x" 的高度為字母 "E" 的5/9,這個標誌可以出現在明亮的背景(見圖1)或對比度較高的背景(見圖2)上,呈現在一個高寬比為11/8的矩形內;E x的縮寫意為防爆(Explosion-proof),爆炸防護特殊標誌的尺寸由製造商決定,用於爆炸危險環境中的設備,矩形的基本高度應不小於10mm,爆炸防護特殊標誌的尺寸應確保其元素在通用彩色背景上的清晰度和裸眼可區分性。


爆炸防護特殊標誌
爆炸防護特殊標誌


TR CU 012/2011

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