Галузеві рішення · Гірнича промисловість
Вибухозахищене обладнання для вугільних шахт
Підземне вибухозахищене обладнання для вугільних шахт належить до окремої групи вибухозахисту — групи I. Вона враховує дві небезпеки одночасно: метан, що виділяється з вугільних пластів, і вугільний пил, який осідає на обладнанні. Обладнання групи II, навіть із найвищою підгрупою IIC, для підземних виробок не придатне, якщо в його маркованні немає групи I.
АТ «ДІГ» з 1995 року виробляє рудникову апаратуру: пристрої керування приводами гірничих машин і вентиляторів місцевого провітрювання, комплектні пускові пристрої, апаратуру конвеєрного транспорту, водовідливу та шахтного підйому. Нижче — чим шахтне обладнання відрізняється від загальнопромислового Ex і де найчастіше помиляються під час заміни.
У шахті немає зон 1 і 2 — є рівні Ma і Mb
Як класифікують обладнання для підземних виробок
На поверхні вибухонебезпечний простір поділяють на зони за ймовірністю утворення суміші. У підземних виробках логіка інша: метан може з’явитися будь-де, тому класифікують не простір, а поведінку обладнання під час загазування. Для цього стандарт встановлює два рівні вибухозахисту обладнання (EPL).
| Рівень | Поведінка при появі метану | Приклади обладнання | Типове марковання |
|---|---|---|---|
| Ma | Залишається під напругою й безпечне навіть у вибухонебезпечній суміші та за наявності пошкоджень | Апаратура контролю метану, зв’язок і аварійне оповіщення, іскробезпечні датчики | Ex ia I Ma |
| Mb | Має високий рівень захисту, але розрахована на знеструмлення апаратурою газового захисту, щойно концентрація метану перевищить допустиму | Пускачі, комплектні пристрої, приводи комбайнів і конвеєрів, освітлення | Ex db I Mb, Ex db eb I Mb |
Живлення обладнання рівня Mb має бути зблоковане з апаратурою контролю метану. Якщо пристрій повинен працювати під час загазування — зв’язок чи сигналізація для виведення людей, — потрібен рівень Ma, як правило в іскробезпечному виконанні.
Чотири вимоги, на яких «зрізається» обладнання групи II
Чому коробка для нафтохімії не підходить для шахти
Коробка з маркованням Ex db IIC T6 Gb зовні може виглядати міцнішою за шахтну. Але ДСТУ EN 60079-0 висуває до групи I вимоги, яких обладнання групи II не проходить.
- Легкі метали. Матеріал оболонок групи I може містити за масою не більше 15 % алюмінію, магнію, титану й цирконію разом і не більше 7,5 % магнію, титану й цирконію. Причина — фрикційні іскри: удар іржавої сталі чи породи по алюмінієвій поверхні здатен запалити метан. Тому більшість алюмінієвих оболонок, придатних для нафтохімії, під землю не допускають.
- Механічний удар. Для групи I при високому ризику механічних пошкоджень енергія випробувального удару становить 20 Дж — проти 7 Дж для групи II. У виробках обладнання страждає від обвалення породи, руху вагонеток і гірничих машин.
- Температура поверхні. Класів T1–T6 для групи I немає. Максимальна температура поверхні — 150 °C, якщо на обладнанні може утворитися шар вугільного пилу, і 450 °C, якщо осідання пилу виключене конструктивно.
- Вибухонепроникні з’єднання. Параметри щілин оболонок Ex d групи I підтверджують випробуваннями саме з метаном. Сертифікат на IIC не поширюється на групу I: це окремі випробування, і група I має бути прямо зазначена в маркованні.
Обладнання, придатне і для шахти, і для поверхні, має подвійне марковання — наприклад, Ex db I Mb / Ex db IIB T4 Gb. Якщо групи I в маркованні немає, під землю такий виріб не встановлюють.
Старі позначення РО, РВ, РП
Як читати марковання за ГОСТ 12.2.020 під час заміни
На діючих шахтах досі працює апаратура з маркованням за ГОСТ 12.2.020. Під час заміни важливо правильно визначити рівень, який потрібен на цьому місці.
| Старе позначення | Значення | Сучасний відповідник |
|---|---|---|
| РО | Рудникове особливо вибухобезпечне | I Ma |
| РВ | Рудникове вибухобезпечне | I Mb |
| РП | Рудникове підвищеної надійності проти вибуху | Прямого відповідника немає; під час заміни — обладнання I Mb |
| РН | Рудникове нормальне, без вибухозахисту | Для шахт і виробок, не небезпечних за газом і пилом |
Повне розшифрування — у статті «Марковання вибухозахисту: розшифрування». Під час заміни радянської чи російської апаратури не підбирайте новий виріб «за габаритом» — порядок описано в статті «Заміна російського та радянського вибухозахищеного обладнання».
Поверхневий комплекс шахти — це вже групи II і III
Де закінчується група I
Група I діє лише в підземних виробках. Щойно метан або вугільний пил опиняються на поверхні, діють загальні правила класифікації зон.
- Дегазаційні установки та вакуум-насосні станції. Каптована метаноповітряна суміш — газове середовище IIA, T1. Зони 0, 1 і 2 визначають за ДСТУ EN 60079-10-1; у трубопроводах суміш може проходити через вибухонебезпечний діапазон концентрацій.
- Вуглеприймальні пункти, склади, збагачувальні фабрики, конвеєрні галереї. Вугільний пил — горюче пилове середовище, зони 20, 21 і 22 за ДСТУ EN 60079-10-2. Як правило, вугільний пил струмонепровідний (IIIB); для конкретного вугілля групу підтверджують за питомим опором.
Типова помилка — переносити на поверхню підземне обладнання з маркованням лише I Mb. Для газових і пилових зон поверхні воно не підтверджене: потрібна група II або III в маркованні.
Обладнання для вугільних шахт від АТ «ДІГ»
Апаратура для провітрювання, транспорту, водовідливу й підйому
| Система | Обладнання | Застосування |
|---|---|---|
| Провітрювання | Пристрій управління електроприводом для ВМП | Регулювання швидкості вентиляторів місцевого провітрювання в шахтах, небезпечних за метаном і вугільним пилом. |
| Гірничі машини | ЕМДВ, УВПМ | Керування електроприводами гірничих машин і механізмів у підземних умовах. |
| Пуск і захист | УКПВ, УППВ | Комплектний пуск і захист; плавний пуск асинхронних двигунів — важливий для шахтних мереж із довгими кабельними лініями та обмеженою потужністю. |
| Конвеєрний транспорт | АУРТ-К | Автоматизація й диспетчеризація стрічкових конвеєрів. |
| Рейковий транспорт | АУРТ | Диспетчерське керування рудниковим транспортом, контроль руху составів і стану колії. |
| Шахтний підйом | АСШП, підсистема обмінного комплексу АСШП, КР-В | Сигналізація й зв’язок персоналу підйому, керування обмінним комплексом, розгалуження кіл керування і захисту підйомних установок. |
| Водовідлив | ААВ | Автоматичне керування насосними станціями водовідливу без постійної присутності оператора. |
| Електропостачання | УСВВ, УКРВ 6,3, УКРВ-10,5 | З’єднання високовольтних кіл, компенсація реактивної потужності шахтних мереж 6,3 і 10,5 кВ. |
| Місцеве керування | КУ-В | Ручний пуск і зупинка обладнання оператором. |
| Частотний привод | TWERD ENERGO-PLUS | Перетворювачі частоти для приводів шахтного підйому та інших механізмів. |
Марковання вибухозахисту кожного виробу вказане на сторінці товару та в сертифікаті. Для нестандартних задач АТ «ДІГ» виготовляє апаратуру за технічним завданням шахти.
Рудні шахти
Коли вибухозахист потрібен, а коли ні
Більшість рудних шахт не небезпечні за метаном, і для них група I не обов’язкова — застосовують рудникове нормальне виконання з належним ступенем захисту IP. Винятки — рудники, де у виробках фіксують горючі гази, та рудники із сульфідними рудами, пил яких здатен вибухати. Рішення ухвалюють за категорією небезпеки конкретної шахти, а не за аналогією із сусідньою.
Нормативна база
Чим керуватися при виборі та експлуатації
- ТР КМУ №1055 — Технічний регламент обладнання та захисних систем, призначених для застосування в потенційно вибухонебезпечних середовищах
- ДСТУ EN 60079-0 — загальні вимоги, зокрема обмеження легких металів і температури поверхні для групи I
- ДСТУ EN 60079-1 — вибухонепроникні оболонки «d»
- ДСТУ EN 60079-11 — іскробезпека «i»
- ДСТУ EN 60079-14 і ДСТУ EN 60079-17 — вибір, монтаж, перевірка та обслуговування
- Правила безпеки у вугільних шахтах — вимоги до електропостачання, газового захисту й провітрювання
Часті запитання
Відповіді на найпоширеніші запитання
Чи можна поставити в шахті алюмінієву з’єднувальну коробку з маркованням Ex d IIC?
Ні. У маркованні немає групи I, а склад більшості алюмінієвих сплавів перевищує допустимий вміст легких металів. Для підземних виробок потрібні оболонки з маркованням групи I — як правило, сталеві або чавунні.
Обладнання Mb безпечне, поки метану немає. Навіщо тоді рівень Ma?
Під час загазування обладнання Mb знеструмлюють. Але зв’язок, оповіщення й контроль метану мають працювати саме тоді, коли газ з’явився. Для них потрібен рівень Ma.
Чи можна далі експлуатувати апаратуру з маркованням РВ?
Вимоги ТР КМУ №1055 стосуються введення нового обладнання в обіг. Раніше змонтована апаратура може працювати, доки її справність підтверджують перевірки за ДСТУ EN 60079-17. Для обладнання, що відпрацювало призначений строк служби, як правило, потрібне експертне обстеження. Нове обладнання під час заміни має супроводжуватися декларацією про відповідність.
Чи підійде шахтне обладнання для дегазаційної станції на поверхні?
Лише якщо в маркованні, крім групи I, є група II з відповідною підгрупою й температурним класом. Марковання лише I Mb для поверхневих газових зон не підходить.
Чи виготовляє АТ «ДІГ» апаратуру під конкретну шахту?
Так. Надішліть однолінійну схему, категорію шахти за газом і пилом та перелік споживачів — інженер підготує рішення.
Підібрати обладнання для шахти
Вкажіть категорію шахти, напругу мережі та перелік механізмів — підберемо виконання
Микола Сорокін