Table Of Content

___________ _1 Предисловие SIMATIC Принципы взрывозащиты ___________ _2 Обзор продукта ___________ _3 Планирование _Вв_од_ в _дей_ст_ви_е ____ _4 (аппаратуры) SIMATIC Основы взрывозащиты ___________ _ 5 Ремонт и обслуживание ___________ _ A Приложение Системное руководство Издание 04/2005 A5E00206201-02 У к азания по технике безопасности Данное руководство содержит указания, которые вы должны соблюдать для обеспечения собственной безопасности и во избежание материального ущерба. Указания, относящиеся к Вашей безопасности, выделены предупреждающим треугольником, указания, относящиеся только к материальному ущербу, таким треугольником не выделяются. В зависимости от уровня опасности предупреждающие указания далее приведены в убывающей последовательности. ! Опасность означает, что если не будут приняты надлежащие меры предосторожности, то это приведет к гибели людей или к тяжким телесным повреждениям. ! Предупреждение означает, что при отсутствии надлежащих мер предосторожности это может привести к гибели людей или к тяжким телесным повреждениям. ! Осторожно с предупреждающим треугольником означает, что возможны легкие телесные повреждения при непринятии надлежащих мер предосторожности. Осторожно без предупреждающего треугольника означает, что возможно нанесение материального ущерба, если не будут приняты надлежащие меры. Внимание означает, что может получиться нежелательный результат или возникнуть нежелательное состояние, если соответствующе указание не будет принято во внимание. При возникновении нескольких уровней опасности всегда применяется указание на наивысший уровень. Если указание с предупреждающим треугольником предупреждает о нанесении вреда людям, то в нем может содержаться предупреждение и о материальном ущербе. Квалифицированный персонал Соответствующее устройство или система может налаживаться и эксплуатироваться только в связи с данной документацией. Ввод в действие и эксплуатацию устройства или системы может выполнять только квалифицированный персонал. Квалифицированный персонал в смысле указаний по технике безопасности – это люди, которые имеют право вводить в действие, заземлять и маркировать электрические цепи, оборудование и системы в соответствии со стандартами техники безопасности. Надлежащее использование Примите во внимание следующее: Предупреждение ! Это устройство может использоваться только для целей, описанных в каталоге или технической документации, и в соединении только с теми устройствами или компонентами других производителей, которые были одобрены или рекомендованы фирмой Siemens. Этот продукт может правильно и надежно функционировать только в том случае, если он правильно транспортируется, хранится, устанавливается и монтируется, а также эксплуатируется и обслуживается в соответствии с рекомендациями. Товарные знаки Все названия, помеченные знаком ®, являются зарегистрированными товарными знаками SIEMENS AG. Другие названия в этом руководстве также могут быть товарными знаками, использование которых третьими лицами для собственных целей может нарушать права собственников. Исключение ответственности Мы проверили содержание документа на совпадение с описанным аппаратным и программным обеспечением. Однако отклонения не могут быть полностью исключены, так что мы не даем гарантий полного соответствия. Данные в этом руководстве регулярно проверяются, необходимые исправления содержатся в последующих изданиях. Siemens AG Департамент Автоматизации и приводов Номер для заказа: A5E00206201-02 Copyright © Siemens AG 2005. (Automation&Drives) Издание 08/2005 Технические данные могут п/я 4848 быть изменены 90437 Нюрнберг Г Содержание 1 Предисловие..........................................................................................................................................1-1 1.1 Предисловие.............................................................................................................................1-1 2 Обзор продукта......................................................................................................................................2-1 2.1 Предисловие.............................................................................................................................2-1 2.2 Взрывоопасная газообразная среда......................................................................................2-2 2.2.1 Определение............................................................................................................................2-2 2.2.2 Взрывотехнические характеристики.......................................................................................2-2 2.2.2.1 Газы...........................................................................................................................................2-2 2.2.2.2 Пыли..........................................................................................................................................2-3 2.2.2.3 Концентрация горючих веществ.............................................................................................2-4 2.2.3 Наличие опасного количества вещества...............................................................................2-6 2.2.4 Эффективность источника воспламенения...........................................................................2-6 2.3 Меры защиты............................................................................................................................2-7 3 Планирование........................................................................................................................................3-1 3.1 Директивы и стандарты...........................................................................................................3-1 3.1.1 Обзор мирового законодательного регулирования..............................................................3-1 3.1.2 Юридические основы взрывозащиты.....................................................................................3-2 3.1.2.1 Всемирная гармонизация........................................................................................................3-2 3.1.2.2 Директивы ЕС...........................................................................................................................3-3 3.1.2.3 Национальные законы и предписания...................................................................................3-5 3.1.2.4 Директивы ассоциаций предпринимателей по взрывозащите............................................3-5 3.1.3 Стандарты.................................................................................................................................3-6 3.1.3.1 Обзор.........................................................................................................................................3-6 3.1.3.2 Стандарты ЕС...........................................................................................................................3-7 3.1.3.3 Национальные стандарты.......................................................................................................3-7 3.1.3.4 Международные стандарты..................................................................................................3-10 3.1.3.5 NAMUR....................................................................................................................................3-11 3.2 Сертификаты, процессы сертификации и соответствие продукции.................................3-12 3.2.1 Сертификаты..........................................................................................................................3-12 3.2.2 Европейский союз..................................................................................................................3-12 3.2.2.1 Декларация о соответствии ЕС и символ CE......................................................................3-12 3.2.2.2 Свидетельство ЕС об испытаниях промышленного образца............................................3-13 3.2.2.3 Учреждения, занимающиеся испытаниями в ЕС................................................................3-14 3.2.3 Северная Америка.................................................................................................................3-15 3.2.4 Российская Федерация..........................................................................................................3-15 3.2.5 Швейцария..............................................................................................................................3-15 3.2.6 Схема IECEx...........................................................................................................................3-16 3.3 Вторичная взрывозащита......................................................................................................3-16 3.3.1 Основные принципы..............................................................................................................3-16 3.3.2 Классификация.......................................................................................................................3-16 3.3.3 Виды защиты от воспламенения..........................................................................................3-19 Principles of explosion protection System Manual, Edition 04/2005, A5E00206201-02 iii Содержание 3.3.3.1 Основные принципы...............................................................................................................3-19 3.3.3.2 Повышенная безопасность e................................................................................................3-20 3.3.3.3 Взрывонепроницаемая оболочка d......................................................................................3-21 3.3.3.4 Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением p.................................3-22 3.3.3.5 Искробезопасность i..............................................................................................................3-23 3.3.3.6 Масляное заполнение оболочки o........................................................................................3-24 3.3.3.7 Кварцевое заполнение оболочки q.......................................................................................3-25 3.3.3.8 Герметизация компаундом m................................................................................................3-26 3.3.3.9 Защита от воспламенения вида n........................................................................................3-27 3.3.3.10 Виды защиты от воспламенения для взрывоопасной пыли..............................................3-28 3.3.4 Группы устройств, группы взрывоопасности.......................................................................3-29 3.3.4.1 Группы устройств...................................................................................................................3-29 3.3.4.2 Группы взрывоопасности.......................................................................................................3-29 3.3.5 Температурные классы..........................................................................................................3-30 3.3.6 Взрывозащита неэлектрического оборудования................................................................3-31 3.4 Маркировка взрывозащищенного оборудования................................................................3-32 3.4.1 Маркировка оборудования....................................................................................................3-32 3.4.2 Маркировка по зонам.............................................................................................................3-32 3.4.3 Маркировка по категориям....................................................................................................3-35 3.4.4 Примеры маркировки взрывозащищенного оборудования................................................3-38 3.4.5 Виды защиты корпусов..........................................................................................................3-40 3.4.5.1 Уровень защиты IP в соответствии с EN 60529 (IEC 60529)..............................................3-40 3.4.5.2 Виды защиты корпусов в соответствии с ANSI / NEMA 250 (США)...................................3-41 3.5 Вид защиты от воспламенения - Искробезопасность i......................................................3-42 3.5.1 Общие положения..................................................................................................................3-42 3.5.2 Основные принципы защиты от воспламенения вида «Искробезопасность i»................3-43 3.5.2.1 Принцип действия..................................................................................................................3-43 3.5.2.2 Кривые границ воспламенения.............................................................................................3-45 3.5.3 Оборудование в искробезопасных цепях тока....................................................................3-49 3.5.4 Разделительные блоки..........................................................................................................3-51 3.5.5 Внутренние соединения в искробезопасных цепях тока....................................................3-54 3.5.5.1 Введение.................................................................................................................................3-54 3.5.5.2 Соединение между собой двух искробезопасных единиц оборудования или одной искробезопасной и одной связанной единицы оборудования...........................................3-54 3.5.5.3 Соединение с более чем одной единицей связанного или активного оборудования.........................................................................................................................3-55 3.5.5.4 Пример 1 соединения двух искробезопасных единиц оборудования...............................3-55 3.5.5.5 Пример 2 соединения двух искробезопасных единиц оборудования...............................3-57 3.5.5.6 Пример соединения искробезопасной единицы оборудования со связанной единицей оборудования.........................................................................................................................3-59 4 Ввод в действие (аппаратуры)...........................................................................................................4-1 4.1 Устройство электрических установок.....................................................................................4-1 4.1.1 Устройство электрических установок в зоне 1......................................................................4-1 4.1.1.1 Области зоны 1.........................................................................................................................4-1 4.1.1.2 Защита от случайного прикосновения и выравнивание потенциалов................................4-2 4.1.1.3 Кабели и провода.....................................................................................................................4-3 4.1.1.4 Искробезопасное (внутренне безопасное) оборудование в зоне 1.....................................4-3 4.1.1.5 ET 200iSP в зоне 1...................................................................................................................4-5 4.1.2 Устройство электрических установок в зоне 21....................................................................4-6 4.1.2.1 Области зоны 21.......................................................................................................................4-6 4.1.2.2 Кабели и провода.....................................................................................................................4-7 4.1.2.3 Искробезопасное (внутренне безопасное) оборудование в зоне 21...................................4-8 4.1.2.4 ET 200iSP в зоне 21...............................................................................................................4-10 4.1.3 Устройство электрических установок в зоне 0 и зоне 20....................................................4-11 Principles of explosion protection iv System Manual, Edition 04/2005, A5E00206201-02 Содержание 4.1.3.1 Устройство электрических установок в зоне 0 и зоне 20...................................................4-11 4.1.4 Устройство электрических установок в зоне 2....................................................................4-12 4.1.4.1 Области зоны 2......................................................................................................................4-12 4.1.4.2 ET 200iSP в зоне 2.................................................................................................................4-13 4.1.4.3 S7-300, ET 200M и ET 200S в зоне 2....................................................................................4-15 4.1.4.4 Взрывобезопасные модули S7-300......................................................................................4-17 4.1.5 Устройство электрических установок в зоне 22..................................................................4-18 4.1.5.1 Области зоны 22....................................................................................................................4-18 4.1.5.2 ET 200iSP в зоне 22...............................................................................................................4-19 4.2 Системы шин во взрывоопасной зоне.................................................................................4-20 4.2.1 PROFIBUS...............................................................................................................................4-20 4.2.2 Искробезопасная полевая шина PROFIBUS PA.................................................................4-21 4.2.3 PROFIBUS RS 485-IS.............................................................................................................4-24 4.2.4 Fieldbus Foundation (FF-Bus).................................................................................................4-28 5 Ремонт и обслуживание.......................................................................................................................5-1 5.1 Эксплуатация, обслуживание, аварии и ремонт электрических установок........................5-1 5.1.1 Эксплуатация и обслуживание...............................................................................................5-1 5.1.2 Авария ......................................................................................................................................5-2 5.1.3 Ремонт ......................................................................................................................................5-2 A Приложение ...........................................................................................................................................A-1 A.1 Характеристики безопасности ...............................................................................................A-1 A.2 Подтверждение искробезопасности ......................................................................................A-3 A.3 Оборудование в помещениях с пылевыми облаками..........................................................A-5 A.4 Оборудование в помещениях со слоями пыли.....................................................................A-5 A.5 Список литературы..................................................................................................................A-7 Глоссарий..............................................................................................................................Глоссарий-1 Предметный указатель.................................................................................Предметный указатель-1 Таблицы Таблица 4-1 Сегмент PROFIBUS RS 485-IS..............................................................................................4-27 Таблица A-1 Искробезопасное (внутренне безопасное) электрическое оборудование..........................A-3 Таблица A-2 Инструкция по расчету длины кабеля....................................................................................A-4 Таблица A-3 Расчет максимальной длины кабеля.....................................................................................A-4 Principles of explosion protection System Manual, Edition 04/2005, A5E00206201-02 v Содержание Principles of explosion protection vi System Manual, Edition 04/2005, A5E00206201-02 1 Предисловие 1.1 Предисловие 1.1 Назначение руководства Это руководство описывает основы взрывозащиты. Оно содержит принципиальные сведения, которые Вы должны учитывать при планировании, монтаже и эксплуатации электрических установок во взрывоопасных зонах. Основные необходимые знания Для понимания руководства необходимы общие знания в области техники автоматизации. Область применимости руководства Это руководство действительно применительно к следующим руководствам: • S7-300 Automation Systems, ET 200 Distributed I/O Modules with Intrinsically-Safe Signals [Системы автоматизации S7 300. Взрывобезопасные периферийные модули ET 200] • Устройство децентрализованной периферии ET 200 iSP Положение в информационном ландшафте Дополнительную информацию о взрывозащите можно найти в соответствующих директивах и стандартах. Путеводитель Для ускорения поиска конкретной информации можно использовать следующие вспомогательные средства: • В начале руководства Вы найдете подробное содержание и список таблиц, содержащихся во всем руководстве. • С левого края каждой страницы в каждой главе Вы найдете информацию, дающую обзор содержания каждого раздела. • После приложения находится глоссарий, в котором даются определения важных технических терминов, используемых в руководстве. • В конце руководства Вы найдете обширный предметный указатель, позволяющий быстро найти интересующую Вас информацию. Principles of explosion protection System Manual, Edition 04/2005, A5E00206201-02 1-1 Предисловие 1.1 Предисловие Дальнейшая поддержка Если у Вас есть вопросы, на которые Вы здесь не нашли ответа, относительно использования любого из продуктов, описанных в этом руководстве, обратитесь, пожалуйста, к представителю фирмы Siemens в уполномоченных представительствах или филиалах. http://www.automation.siemens.com/partner/ Учебные центры Для облегчения ознакомления с руководством Основы взрывозащиты для систем автоматизации и системой автоматизации SIMATIC S7 мы предлагаем Вам соответствующие учебные курсы. Обратитесь, пожалуйста, в свой региональный учебный центр или в центральный учебный центр D-90327 Нюрнберг. Тел.: +49 (911) 895-3200. Интернет: http://www.sitrain.com Техническая поддержка Техническую поддержку для всех продуктов департамента автоматизации и приводов можно найти • через веб-форму для запроса о поддержке (Support Request) http://www.siemens.de/automation/support-request • телефон: + 49 180 5050 222 • факс: + 49 180 5050 223 Дальнейшую информацию о нашей технической поддержке Вы найдете в Интернете по адресу: http://www.siemens.de/automation/service Обслуживание и поддержка (Service & Support) в Интернете Кроме нашей документации Вы также можете найти полную информацию в Интернете. http://www.siemens.com/automation/service&support Там Вы можете найти: • Наш информационный бюллетень с самой последней информацией о продукте. • Нужные Вам документы через нашу функцию поиска (search) в Service & Support. • Форум, где пользователи и специалисты со всего мира обмениваются своим опытом. • Ваше местное контактное лицо по вопросам автоматизации и приводов (Automation & Drives) через нашу базу данных о контактах. • Информацию об обслуживании на месте, ремонте, запасных частях. Многое можно также найти под ключевым словом "Services [Услуги]". Principles of explosion protection 1-2 System Manual, Edition 04/2005, A5E00206201-02 2 Обзор продукта 2.1 Предисловие 2.1 Опасность, исходящая от горючих материалов и пыли Во многих отраслях промышленности во время производства, обработки, транспортировки и хранения горючих веществ возникают или выделяются газы, пары или туманы, которые попадают в окружающую среду. В других отраслях, например, в угольной промышленности, горючая пыль создается. В соединении с кислородом эти горючие вещества и пыли образуют взрывоопасную среду. Ее воспламенение может привести к взрыву и к серьезным повреждениям оборудования или травмам персонала. Как избежать опасности взрыва? Во избежание опасности взрыва во многих государствах разработаны охранительные предписания в виде законов, стандартов и распоряжений. Эти предписания обеспечивают высокий уровень безопасности и имеют силу для изготовителей, монтажников и операторов оборудования, работающего во взрывоопасных зонах. Обзор мероприятий по защите от взрыва С этим руководством Вы получаете обзор мероприятий по обеспечению взрывозащиты. • Текущие стандарты и директивы по вопросам взрывозащиты • Разъяснение мер защиты и маркировки оборудования • Указания по монтажу, эксплуатации и обслуживанию взрывобезопасного оборудования. Principles of explosion protection System Manual, Edition 04/2005, A5E00206201-02 2-1 Обзор продукта 2.2 Взрывоопасная газообразная среда 2.2 Взрывоопасная газообразная среда 2.2 2.2.1 Определение Предисловие Взрывоопасная газообразная среда – это смесь из воздуха и горючих газов, паров, туманов или пыли. Эта смесь способна воспламеняться, если достигнута соответствующая концентрация при данных атмосферных условиях. После воспламенения источника возгорания горение продолжается самостоятельно. Условия В том, что касается взрывчатости газообразной среды и ее воспламенения, должны быть рассмотрены следующие аспекты: • Концентрация горючих веществ • Наличие опасного количества вещества • Эффективность источника воспламенения. 2.2.2 Взрывотехнические характеристики 2.2.2.1 Газы Жидкости, газы / пары При испарении частицы жидкого вещества переходят в газообразное агрегатное состояние. Поэтому над свободной поверхностью жидкости образуется смесь из паров и воздуха, которая пока еще не является воспламеняемой. Но при повышении температуры жидкость выделяет такое количество пара, что он вместе с воздухом образует над жидкостью воспламеняемую смесь. Более подробные сведения о воспламеняемости и других характеристических свойствах взрывчатых веществ определены в параметрах безопасности. Для горючих жидкостей и газов ими являются температура вспышки (температура воспламенения) и верхний и нижний предел взрываемости. Температура воспламенения Температура воспламенения горючих газов и жидкостей – это нижняя температура нагретой поверхности, при которой происходит воспламенение газовоздушной или паровоздушной смеси: для предотвращения взрыва максимальная температура поверхности любого оборудования всегда должна быть ниже температуры воспламенения газовой смеси. Principles of explosion protection 2-2 System Manual, Edition 04/2005, A5E00206201-02