Статьи
ГОСТ Р 51330.0-99 простым языком. Часть17
Фрикционная искробезопасность взрывозащищенного электрооборудования. Основные положения.
Фрикционные искры возникают вследствие случайного взаимодействия материала взрывозащищенного оборудования или его составляющих частей с другими элементами. Фактом (или следствием) возникновения фрикционных искр могут являться такие процессы, как:
- удар (соударение) подвижных составляющих частей оборудования о статические;
- трение (например, при переработке твердых материалов);
- скольжение;
- сбрасывание;
- падение.
Во всех этих случаях происходит изменение вида энергии, механическая переходит в тепловую. В процессе взаимодействия от оболочки одного материала отлетают частицы (искры) размером 0,1-0,5 мм, происходит их окисление в богатой кислородом среде и в дальнейшем они нагреваются.
При разработке взрывозащищённого оборудования в исследовательских лабораториях проводят специальные исследования и испытания. Где и было доказано, что путём добавления или уменьшения кислорода в зоне разлёта искр можно контролировать процессы возгорания.
С помощью экспериментов было установлено, что температура фрикционных искр может доходить до отметки 1650 °С, но даже такая высокая температура не позволяет некоторым видам газов и паров возгораться.
В тоже время, такие химические элементы как этилен, пары сероуглерода, водород, окись углерода, ацетилен в сочетании с воздухом могут сами по себе образовывать фрикционные искры.
Одной из причин, как возникновения, так и снижения появления фрикционных искр может стать коррозия. Например, если взаимодействие осуществляется между алюминием и сталью, подверженной коррозии (имеющей ржавчину), то такие искры способны воспламенить горючие смеси практически любых типов.
Происходит это из-за такого явления, как образование термитной смеси (имеет порошкообразную форму, как правило, это сочетание алюминия и оксидов других металлов, например, железамеет порошкообразную форму, как правило это сочетание алюминия и оксидов других металлов ()ается необходимости проведения надл), которая сгорает при температуре около 3500 °С.
Все эти примеры и исследования наглядно доказывают, что фрикционные искры могут служить причиной крупных возгораний.
Образование фрикционных искр оболочек взрывозащищенного оборудования.
Одной из главных характеристик, влияющих на степень возгорания искр, является тип кристаллической решетки окиси железа. Так например, при соприкосновении деталей из алюминия или его сплавов, опасность возникновения фрикционных искр значительно ниже, чем при соприкосновении более твёрдых металлов и сплавов.
А вот если один из элементов, независимо алюминий это или сталь, покрыть окислителем (к примеру, хлорат калия), то фрикционные искры будут выделяться в большем количестве, имея при этом повышенную активность. Если же оба составляющих выполнены из стали, один из которых покрыт окислителем или был подвергнут коррозии, то термическая смесь образовываться не будет, следовательно, опасность возникновения искр минимальная.
Фрикционные искры взрывозащищенного электрооборудования существуют некоторый период, который составляет около 0,7-10 44 10 2с, а их скорость равна скорости трения этих деталей. Они могут возникать также и при взаимодействии каменных пород, или камней и металла (допустим для рудного взрывозащищенного оборудования).
Отсутствие знаний в области путей образования фрикционных искр, а также окисления частиц, и их взаимодействия с другими элементами, затрудняет аналитическое оценивание. К тому же, наиболее точные сведения можно получить только опытным путем в присутствии специальной испытательной комиссии. При этом образцы для опытов следует брать самые качественные.
Допустимый материал для изготовления оболочек взрывозащищенного оборудования
Согласно стандарта ГОСТ Р 51330.0-99, допускается применение легких сплавов, при изготовлении оболочек взрывозащищенного оборудования (I) и (II) группы, которые в последствии могут привести к образованию фрикционных искр. Для рудничного оборудования (I), рекомендуется:
- Количество содержащегося от общего объема титана, магния и алюминия не должно превышать в общей сумме 15 %
- Количество содержащегося от общего объема титана и магния не должно превышать в общей сумме 6 %
- Для оболочек взрывозащищенного электрооборудования (II) группы, разрешается использовать материал, содержащий магния не больше, чем 7,5 %.
Примечание: Исключение представляют взрывозащищенное оборудование переносного типа, масса которого составляет до 3 кг.
Эти рекомендации делают выбор материала для изготовления оболочки легче, но обязательным остается необходимость проведения надлежащих испытаний на фрикционную искробезопасность.
Все испытания в РФ проводятся согласно стандарта ГОСТ Р 51330.0-99, так как МЭК (Международная электротехкомиссия), не разработала отдельные методики по проверке безопасности фрикционных искр.
Информацию о других характеристиках взрывозащищенного оборудования смотрите в следующих статьях из серии «ГОСТ Р 51330.0-99 простым языком».
|
