Sistemas de seguridad y alarma contra incendios para objetos explosivos.

Sistemas de seguridad y alarma contra incendios para objetos explosivos.

Sistemas de seguridad y alarma contra incendios para objetos explosivos

Objetivos de la protección contra explosiones

   Actualmente, en el contexto del desarrollo activo de las industrias del petróleo y el gas, hay un aumento significativo de instalaciones que utilizan sustancias explosivas e inflamables en el ciclo de producción tecnológica. Esto conduce al uso generalizado de equipos eléctricos a prueba de explosiones para diversos fines, incluidos equipos de seguridad y alarma contra incendios (en adelante, FSA).

   Sin embargo, entre los representantes individuales de las organizaciones de diseño, e incluso entre algunos empleados de los servicios de supervisión, existe una mala comprensión de los objetivos y principios de la protección contra explosiones. Considerando que el objetivo principal de la protección contra explosiones es proteger el llenado de los equipos eléctricos de la energía de la explosión, se ha desarrollado el estereotipo de que los equipos a prueba de explosiones deben ser macizos, con una carcasa resistente «a prueba de explosiones». Este juicio es fundamentalmente erróneo.

   La protección contra explosiones tiene objetivos completamente opuestos y, en primer lugar, los equipos a prueba de explosiones no deberían ser en sí mismos una fuente de explosión. Desde este punto de vista, la definición de equipo a prueba de explosiones es más correcta, aunque no es generalmente aceptada.

   En objetos explosivos, la aparición de fuentes incluso menores de calentamiento o chispas puede provocar una explosión y un incendio. Junto con otros equipos eléctricos, también se debe considerar como posible fuente de ignición un sistema de alarma contra incendios en funcionamiento. Después de todo, la mayoría de detectores, sirenas y paneles de control contienen circuitos y elementos que son peligrosos desde el punto de vista de la generación de chispas.

   Por lo tanto, para implementar la protección contra incendios y de seguridad de objetos explosivos, se utilizan sistemas de alarma a prueba de explosiones. Un sistema de alarma contra incendios a prueba de explosiones no solo debe realizar correctamente sus funciones en un entorno explosivo, sino también, en primer lugar, garantizar que él mismo no provoque un incendio o una explosión, tanto durante el funcionamiento normal como en caso de mal funcionamiento.

Tipos de protección contra explosiones y principios de su implementación

   El diseño de equipos eléctricos a prueba de explosiones prevé una serie de características especiales. medidas. Existen tipos de protección contra explosiones estrictamente definidos, cuyos métodos de implementación están estandarizados.

Consideremos los principios básicos de implementación de la protección contra explosiones utilizados en los sistemas de protección contra incendios.

Contención

– este es el principio de protección contra explosiones, en el que las partes (elementos) de equipos eléctricos que pueden causar la ignición de un ambiente de gas explosivo se colocan en un recinto que puede soportar la presión de la explosión de una mezcla explosiva dentro de este recinto y evita su propagarse a un entorno externo de gas explosivo. En base a este principio se implementa la protección tipo “d” — recinto a prueba de explosiones.

Cabe señalar que este tipo de protección contra explosiones no excluye, en principio, la aparición de una explosión, solo previene la propagación de una onda expansiva fuera del equipo eléctrico; Es la protección «d» la que muchos perciben como protección «real» contra explosiones; sin embargo, como se mostrará a continuación, no siempre es apropiada y no se aplica en todas partes. Además, el equipo con protección «d» tiene una serie de desventajas (gran peso, dimensiones y, como resultado, costo), así como restricciones estrictas (está prohibido encender equipos con la carcasa abierta)

Aislamiento

 – este es el principio de protección contra explosiones, en el que las partes de los equipos eléctricos capaces de encender una mezcla explosiva debido a chispas o calentamiento se encierran en un material aislante especial para que la mezcla explosiva no tenga acceso a los elementos del equipo eléctrico. Sobre la base de este principio, se implementa el tipo de protección contra explosiones «m» utilizado en los sistemas de alarma contra incendios: sellado con un compuesto. Entre las desventajas de la protección contra explosiones “m” se encuentran la baja mantenibilidad del equipo y las restricciones de conmutación (falta de terminales para la conexión).

Inadmisibilidad

 — este es el principio de implementación de la protección contra explosiones, en el que se excluye por completo la posibilidad de liberación (en forma de chispa o calentamiento térmico) en una zona explosiva de energía almacenada en un circuito eléctrico que puede encender el medio ambiente. Este principio es la base de la protección de tipo “i”, ampliamente utilizada por los guardias de seguridad. circuito intrínsecamente seguro (en adelante denominado IBC). IBC es un tipo especial de protección contra explosiones, que se basa en limitar los parámetros del circuito eléctrico — corriente, voltaje, disipación de potencia — a valores intrínsecamente seguros. Valores intrínsecamente seguros — estos son los parámetros eléctricos máximos permitidos en los que la energía de las descargas resultantes no es suficiente para encender una mezcla explosiva. Así, la protección tipo “i” básicamente elimina la posibilidad de explosión. Por lo tanto, muchos expertos consideran que los equipos con protección tipo IBC son, por definición, equipos a prueba de explosiones.

   Los GRG se dividen en tres niveles según el grado de fiabilidad: nivel ia — especialmente a prueba de explosiones, nivel ib — a prueba de explosiones, nivel ic — mayor confiabilidad contra explosiones. Los IBC de nivel ia siguen siendo intrínsecamente seguros en caso de posibles tipos de daños, por lo que son los más fiables. A pesar de todas las ventajas de los circuitos intrínsecamente seguros, su uso se limita a circuitos de baja corriente y bajo voltaje, es decir. circuitos de señal y control, como bucles de alarma en sistemas de alarma.

   Junto con los tipos de protección contra explosiones anteriores, en algunos casos se pueden utilizar otros tipos en los sistemas de alarma contra incendios, en particular la protección tipo «s», un tipo especial de protección contra explosiones, que se basa en la combinación de los principios descritos anteriormente y algunos medidas adicionales.

Tipo de protección contra explosiones y clase de zona peligrosa.

   El equipamiento de los sistemas de alarma, como cualquier equipo eléctrico instalado en objetos explosivos, debe ser totalmente compatible con el área en la que se utilizará. Según GOST R 51330.9, las zonas explosivas se dividen en 3 clases:
clase 0 – una zona en la que una atmósfera explosiva está presente constantemente o durante un período prolongado.
Clase 1: un área en la que se puede crear una atmósfera explosiva durante el funcionamiento normal.
clase 2: un área en la que no hay atmósfera explosiva en condiciones normales de funcionamiento y, si ocurre, es poco común y no dura mucho.

   El tipo de protección contra explosiones utilizado en equipos eléctricos se indica en su marca de protección contra explosiones después de los símbolos «Ex». Dependiendo del tipo de protección contra explosiones utilizado, el equipo puede instalarse estrictamente en una zona específica, como se indica en la Tabla 1. Para los tipos de protección “d” y “m”, un número (1 o 2) que indica la clase de la zona debe indicarse en la marca de protección contra explosiones antes de los símbolos «Ex». Para proteger el tipo “i” esto no es necesario, porque La clase de la zona está determinada únicamente por el nivel de seguridad intrínseca.

Tabla 1.

“+” — permitido usar; «–» — su uso es inaceptable.

   Tenga en cuenta que de los tipos de protección considerados en la zona de clase 0, está permitido utilizar únicamente equipos especialmente a prueba de explosiones que utilicen IBC nivel «ia». También se pueden fabricar equipos especialmente a prueba de explosiones con un tipo de protección especial “s”.

Ventajas de los equipos de protección contra incendios intrínsecamente seguros.

   Según las estadísticas europeas, el principal tipo de protección contra explosiones que se utiliza actualmente en las instalaciones explosivas de los países occidentales es la protección contra explosiones del tipo de circuito intrínsecamente seguro — «i». La protección contra explosiones de este tipo se utiliza en el 90% de los casos de implementación de sistemas de protección contra incendios en estas instalaciones. Esta popularidad del IBC se asocia con una serie de ventajas en comparación con otros tipos de protección, que afectan los principales criterios para elegir el equipo, como la confiabilidad, el costo, la facilidad de instalación y mantenimiento.

   Como se señaló anteriormente, el nivel de parámetros eléctricos en estos circuitos se limita a valores intrínsecamente seguros, por lo que no es necesario utilizar métodos de cableado especiales (en tuberías o armaduras) ni cajas de conexiones a prueba de explosiones dentro del área peligrosa. Según GOST R 51330.13, la instalación de un IBC se puede realizar por cualquier medio, hasta el tendido abierto de cables aislados convencionales con aislamiento probado a una tensión de 500 V. Los IBC permiten realizar cualquier tipo de trabajo relacionado con la reposición de equipos, reparación, mantenimiento, ampliación del sistema de seguridad, así como realizar puestas en marcha y pruebas, sin cortar la energía, manteniendo la funcionalidad de toda la cadena.

   Según GOST R 51330.13, los circuitos intrínsecamente seguros y los equipos eléctricos en estos circuitos no necesitan estar protegidos contra sobrecargas, las consecuencias negativas de los cortocircuitos y las fallas a tierra. La confiabilidad del IBC también se ve confirmada por el hecho de que, según el mismo GOST R, este tipo de protección contra explosiones con nivel «ia» es especialmente a prueba de explosiones y se utiliza para construir sistemas de protección contra incendios en zonas de clase 0, donde Se imponen mayores requisitos a la protección contra explosiones de los equipos y del circuito en su conjunto.

   Por lo tanto, el uso de IBC es a menudo la forma óptima, y ​​a veces la única posible, de construir un sistema de alarma para un objeto explosivo.

Conclusión

   La implementación de sistemas de seguridad y alarma contra incendios en sitios explosivos. Tarea compleja y responsable que requiere un estudio detallado del marco regulatorio, así como tener en cuenta todos los factores en las etapas de diseño, instalación y posterior operación. Un enfoque competente y racional para elegir el tipo de protección contra explosiones reducirá significativamente el tiempo de instalación y los costos para la implementación y operación de los sistemas de alarma contra incendios y, lo más importante, garantizará la seguridad de las vidas humanas y las propiedades.