Системы видеонаблюдения на взрывоопасных промышленных объектах. Задачи. Выбор оборудования. Особенности построения систем. Часть 1

М.В.Рукин
Генеральный директор компании «Эрвист»

"Системы безопасности", № 5 2010

Промышленные объекты, связанные с добычей, переработкой, хранением или транспортировкой взрывоопасных веществ называются взрывоопасными объектами. На таких объектах существует опасность образования смесей взрывоопасных газов, паров или пылей с воздухом. Образование взрывоопасных газо-воздушных, паро-воздушных или пыле-воздушных смесей может быть частью технологического процесса конкретного производства или следствием аварийной ситуации на объекте.

Опасность воспламенения или подрыва такой взрывоопасной смеси определяется различными факторами риска, главные из которых:

1. взрыв в результате искрообразования, связанного с эксплуатацией электротехнического оборудования;
2. взрыв в результате превышения предельной концентрации взрывоопасного вещества за счет избыточного давления, вызванного нарушением технологического процесса производства;
3. взрыв в результате превышения, так называемой, температуры самовоспламенения взрывоопасного вещества, которое также может быть следствием эксплуатации электротехнического оборудования в результате нагрева оболочек или частей приборов.

Таким образом, все оборудование, применяемое на взрывоопасных объектах (во взрывоопасных зонах), должно быть безопасно по перечисленным выше факторам, т. е. в нем должен быть исключен или сведен к минимуму фактор искрообразования (или искра должна быть изолирована от взрывоопасной среды), в том числе искра, вызванная электростатикой оболочек приборов. Также в этом оборудовании должны быть соблюдены меры по предотвращению его нагрева, которое происходит в следствии протекания в цепях и схемах прибора электрического тока и выделения за счет этого тепловой энергии.

Исключение перечисленных факторов риска достигается с помощью различных специальных мер при конструировании оборудования. Такие специальные меры называются видами взрывозащиты электротехнического оборудования.

Взрывоопасные промышленные объекты в большинстве случаев являются стратегическими объектами, так как их специализация это: топливо и энергетика, ВПК, химическая промышленность, аграрный комплекс, пищевая промышленность, машиностроение и многие другие стратегические производства. Обеспечение безопасности на таких объектах является очень важной задачей, так как она напрямую связана с безопасностью государства и его граждан.

Из всего многообразия различных технических составляющих систем безопасности именно система видеонаблюдения способна решать несколько задач одновременно. Так, например, система пожарной сигнализации решает задачу противопожарной безопасности на объекте, система охранной сигнализации решает задачу охраны объекта от несанкционированного проникновения нарушителей и других действий криминального характера. Система видеонаблюдения может быть, как самостоятельной системой охраны, так и дополнять систему охранной сигнализации. В общей задаче противопожарной безопасности объекта, система видеонаблюдения может быть дополнительным источником информации, например, о ложных срабатываниях, о причинах возникновения пожара, о развитии его очага, об эвакуации людей, а может исполнять функции контроля за системой автоматического пожаротушения, так сказать «страховать» ее от несанкционированного выброса огнетушащего состава в результате ложных срабатываний, а значит сохранять жизнь и здоровье людей. Современная система видеонаблюдения также может выполнять функции системы контроля и управления доступом, например, при осуществлении пропускного режима на объекте.

И главное, система видеонаблюдения может выполнять функции контроля за технологическим процессом производства или сама являться частью этого технологического процесса.

Взрывозащищенная видеокамера, установленная в помещении агрегата газоперекачивающей станции, ведет наблюдение за технологическим процессом.

Все перечисленные задачи, которые решают системы видеонаблюдения, в особой степени актуальны на промышленных взрывоопасных объектах. Система видеонаблюдения на взрывоопасном объекте становится одной из главных составляющих общей системы безопасности.

Как было отмечено выше, система видеонаблюдения на взрывоопасном промышленном объекте, а конкретно ее элементы: видеокамеры, поворотные устройства, видеорегистраторы, мониторы, являясь оборудованием электронным, электротехническим, не должны являться источником опасности и фактором риска по отношению к взрывоопасной среде присутствующей на объекте. Таким образом, на взрывоопасных объектах применение электротехнического оборудования (в нашем случае оборудования системы видеонаблюдения) ограничено и строго регламентировано.

Теперь остановимся немного подробнее на особенностях применения электротехнического оборудования во взрывоопасных зонах.

В Российской Федерации эти особенности регламентированы в основном следующими нормативными документами: ГОСТР Р 51330 «Электрооборудование взрывозащищенное»; ГОСТ Р 52350 «Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред» (вводится взамен ГОСТ Р 51330); ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), издание 6, глава 7.3. «Электроустановки во взрывоопасных зонах». Интерес также представляют новые нормативные документы, - «Технические регламенты», которые вводятся в настоящее время в различных отраслях промышленности, связанных с добычей, переработкой, хранением или транспортировкой взрывоопасных веществ. Сразу нужно отметить, что российские стандарты в области взрывозащищенного электротехнического оборудования в сравнении с европейскими и международными стандартами имеют целый ряд особенностей. Однако, постепенно наша нормативно-техническая база приводится в соответствие европейской или, можно так сказать, сближается с ней. Подробно останавливаться на этих различиях не будем, но отметим, что все взрывозащищенное оборудование иностранного производства, устанавливаемое на территории РФ, проходит национальную сертификацию и получает маркировку по взрывозащите, соответствующую стандартам принятым в РФ.

Теперь на основе российских стандартов дадим несколько основополагающих определений. Взрывоопасная зона - помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси.

Классификация взрывоопасных зон по ГОСТ Р

По ГОСТ Р взрывоопасные зоны подразделяются на следующие классы.

Зона класса 0: Зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени.

Зона класса 1: Зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации.

Зона класса 2: Зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время.

На практике принято, что время присутствия взрывоопасной среды для зоны 0 составляет более 1000 часов в течение года (10% интервала времени эксплуатации оборудования), для зоны 1 – от 10 до 1000 часов (0,1 –10)%, для зоны 2 - от 1 до 10 часов (0,01 –0,1%). Взрывобезопасной считается зона, в которой присутствие взрывоопасной среды составляет менее 1 часа в течение года. Процентное соотношение взято из расчета, что рабочий год составляет 8 760 часов, округляют до 10 000 часов.

К сожалению на сегодняшний день классификация взрывоопасных зон по ГОСТ Р не единственная принятая в РФ. Своя классификация взрывоопасных зон регламентирована ПУЭ и в этом состоит главная путаница при проектировании взрывоопасных объектов, так как проектные и эксплуатационные организации в основном пользуются классификацией взрывоопасных зон по ПУЭ, а производители взрывозащищенного оборудования используют при разработке оборудования классификацию по ГОСТ Р.

Такое расхождение обусловлено еще и тем, что классификация взрывоопасных зон того или иного производственного объекта вводится на стадии проектирования и строительства объекта. На сегодняшний день на территории РФ существует много объектов построенных достаточно давно и классифицированных по старым ГОСТам и ПУЭ.

Несмотря на расхождения в определении классов взрывоопасных зон, все-таки, в обоих трактовках присутствуют общие схожие моменты. В частности, за основу классификации в обоих случаях принимается вероятность присутствия в зоне взрывоопасной смеси.

Классификация взрывоопасных зон по ПУЭ.

Для сравнения приводим классификацию взрывоопасных зон по ПУЭ.

Зоны класса В-I - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранении или переливании ЛВЖ, находящихся в открытых емкостях, и т. п.

Зоны класса В-Iа - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Зоны класса В-Iб - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей и которые отличаются одной из следующих особенностей:

1. Горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях, например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок.
2. Помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения.

К классу В-Iб относятся также зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, и в которых работа с горючими газами и ЛВЖ производится без применения открытого пламени.

Зоны класса В-Iг - пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных компрессорных установок, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеры), эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т. п.

Классификация взрывоопасных зон проводится на стадии проектирования объекта и подлежит дальнейшему анализу и корректированию специалистами эксплуатирующей организации и службой Технологического надзора. Классификация зон проводится специалистами-технологами, которые хорошо знают технологический процесс производства и применяемое оборудование, совместно со специалистами-электриками, инженерами по технике безопасности, специалистами Технологического надзора, персоналом проектных организаций.

В процессе классификации зон, в том случае, когда возникают сомнения относить ли зону к менее или более опасной, принципиально следует выбирать наихудший вариант, т. е., например, при возникновении сомнений в том, относить ли пространство к зоне 2 или к зоне 1, нужно всегда прибегать к определению показателя по критериям зоны 1.

На практике почти все источники взрывоопасных веществ являются многоклассовыми, т.е., - вокруг зоны класса 0 существует зона 1, вокруг зоны 1 еще более обширная по объему зона 2 . Пример иллюстрирующий взрывоопасные зоны различных классов показан на Рисунке 1.

Рисунок 1. Взрывоопасные зоны различных классов на объекте

Завершая рассказ о классификации взрывоопасных зон следует отметить, что в европейской стандартизации зоны опасные по горючим пылям выделяются в три самостоятельных класса, также отличающиеся временем присутствия взрывоопасной пылевоздушной смеси и обозначаются, как: зона 20, зона 21, зона 22. Возможно уже в ближайшее время стандарты РФ получат такую же классификацию зон опасным по горючим пылям.