Видеонаблюдение на взрывоопасных объектах

В настоящее время к взрывоопасным производствам относятся предприятия нефтегазодобывающего и перерабатывающего комплексов, химической, атомной и горнорудной промышленности. Системы видеонаблюдения и оборудование, которые эксплуатируются на объектах, имеющих взрывоопасные зоны, должны соответствовать определенным требованиям.

Взрывоопасные производства отличаются наличием на предприятии сложных технологических процессов, в которые вовлечено большое количество людей, обслуживающих и обеспечивающих надлежащее функционирование  электротехнических и технологических установок. Однако взрывоопасные зоны могут встречаться не только в нефтегазовом комплексе или на атомных объектах, но и на предприятиях, производящих продукты питания (например, мукомольных производствах), строительные материалы, на целлюлозно-бумажных комбинатах. По сути, взрывоопасные зоны могут присутствовать в структуре предприятия любой отрасли, где есть склады ГСМ, участки по окраске изделий и т.п.

Общие характеристики
Взрывоопасными зонами принято назвать объекты, на которых при нормальных рабочих условиях присутствует или может образоваться взрывоопасная смесь, представляющая собой концентрацию в воздухе легковоспламеняющихся газов, паров или пыли.
Предотвращение на взрывоопасных объектах вероятного воспламенения подобных смесей в результате работы систем видеонаблюдения достигается за счет комплекса специальных мер, которые должны повысить общий уровень взрывобезопасности на таком предприятии и исключить возможный контакт токоведущих элементов оборудования видеосистем с окружающей средой. Своевременность внедрения комплекса мероприятий, направленных на повышение уровня безопасности на взрывоопасном объекте, во многом является залогом эффективности самого предприятия. Основные цели при этом - защита и обеспечение функционирования предприятия, технологических установок, а самое главное - обеспечение безопасности обслуживающего персонала.
Воспламенение огнеопасной смеси может произойти только при ее непосредственном контакте с источником воспламенения. Причиной взрыва на объекте может стать искра, контакт с перегретой поверхностью камеры видеонаблюдения, а также неисправность электрической проводки.

Нормативная база
При проектировании систем видеонаблюдения, предназначенных для эксплуатации во взрывоопасных зонах, при выборе оборудования, монтаже системы и ее дальнейшей эксплуатации необходимо руководствоваться нормативными документами, действующими в этой сфере.
В Российской Федерации основополагающим нормативным документом для взрывоопасных производств являются "Правила устройства электроустановок" (ПУЭ). Глава 7.3 настоящих "Правил…" регламентирует классификацию взрывоопасных зон и определяет требования к взрывозащищенному оборудованию, устанавливаемому в этих зонах.
Требования к конструкции взрывозащищенного оборудования, классификация взрывоопасных зон и регламент его использования в зонах различных категорий содержатся и в системе стандартов (ГОСТ Р 51330), введенной в России с 2001г. и включающей более 20 стандартов, разработанных различными организациями. В качестве одной из основных задач при разработке этой системы стандартов ставилась задача их гармонизации с действующими международными стандартами, однако в полной мере она не была достигнута: по-прежнему сохранились многочисленные национальные отличия, в том числе и существенные. Также, по мнению специалистов, стандарты системы ГОСТ Р 51330 в недостаточной степени охватывают вопросы проектирования и эксплуатации рудничного взрывозащищенного оборудования. Поэтому, видимо, глава 7.3 ПУЭ не отменена и продолжает действовать наряду со стандартами системы ГОСТ Р 51330.

Классы взрывоопасных зон
Для оценки возможности применения на объекте конкретного взрывозащищенного оборудования необходимо сопоставить параметры его взрывозащищенности со свойствами взрывоопасной зоны, в которой оно будет использоваться.
В соответствии с ГОСТ Р 51330.9--99 взрывоопасные зоны делятся на три класса в зависимости от частоты и длительности присутствия взрывоопасной смеси:
·     зона класса 0 - зона, в которой взрывоопасная смесь присутствует постоянно или в течение длительного времени;
·     зона класса 1 - зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной смеси;
·     зона класса 2 - зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной смеси в нормальных условиях эксплуатации.
Приведенная классификация не является единственной, параллельно существует классификация взрывоопасных зон в ПУЭ, в международных стандартах также содержится классификация взрывоопасных зон, отличающаяся от упомянутых.

Требования к оборудованию
При проектировании системы видеонаблюдения на взрывоопасном объекте необходимо выбирать оборудование, которое исключает возможность воспламенения взрывоопасных смесей, окружающих его, и полностью отвечает условиям применения.
В главе 7.3 "Правил устройства электроустановок" в таблице (7.3.11) указывается допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрических аппаратов и приборов в зависимости от класса взрывоопасной зоны. В соответствии с приведенными в ней данными (см. таблицу) в достаточно широком перечне взрывоопасных зон (В-Ia, B-Iб, B-Iг и В-IIa) в стационарных установках может использоваться электрооборудование без взрывозащиты, если в нем отсутствуют конструктивные элементы, подверженные нагреву свыше 80°С, а степень защиты оболочки этого оборудования - не ниже IP54.

Таблица. Допустимый уровень взрывозащиты, или степень защиты оболочки электрических аппаратов и приборов в зависимости от класса взрывоопасной зоны

На отечественном рынке представлены гермокожухи и даже термокожухи с полупроводниковым управлением нагревателями. Используя такие кожухи в качестве оболочки, установив в них телекамеры видеонаблюдения, можно получить конструкцию, удовлетворяющую приведенным требованиям ПУЭ. Однако существует пока не решенная проблема, заключающаяся в отсутствии нормативной документации, четко определяющей порядок согласования с органами надзора возможности использования подобных телекамер во взрывоопасных зонах.
Единственным абсолютно корректным методом построения систем видеонаблюдения на взрывоопасных объектах остается использование в качестве термокожухов и телекамер видеонаблюдения взрывозащищенного оборудования, прошедшего обязательную сертификацию.
Взрывозащищенным оборудованием называется электрооборудование, в котором предусмотрены специальные конструктивные меры по устранению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования. Оборудование должно иметь сертификат российского органа по сертификации взрывозащищенного оборудования, специальную маркировку взрывозащиты. В силу существования национальных отличий в требованиях к взрывозащищенному оборудованию в системе ГОСТ Р 51330 наличие международного сертификата не является достаточным условием для применения оборудования зарубежного производства. Следует отметить, что далеко не все иностранные разработчики и производители взрывозащищенных термокожухов считают целесообразным проводить дополнительную сертификацию своего оборудования в России.

Уровни и виды взрывозащиты электрооборудования
Определено три уровня взрывозащиты электрооборудования:
·      электрооборудование повышенной надежности против взрыва - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы; маркировка взрывозащиты начинается с цифры 2;
·      взрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при вероятных повреждениях, кроме повреждения средств взрывозащиты; знак уровня безопасности - 1;
·      особо взрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты. Знаком особо взрывозащищенного оборудования в маркировке является 0.
Чем выше уровень взрывозащиты (чем меньше цифра, с которой начинается маркировка), тем шире сфера применения оборудования. Особо взрывозащищенное оборудование может использоваться в самых опасных зонах.
Существует несколько видов взрывозащиты оборудования, которые отличаются принципами устранения возможности воспламенения окружающей взрывоопасной смеси:
·   взрывонепроницаемая оболочка;
·   заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом;
·   искробезопасная электрическая цепь;
·   кварцевое заполнение оболочки с токоведущими частями;
·   масляное заполнение оболочки с токоведущими частями;
·   специальный вид взрывозащиты, защита вида "е".
Для создания камер видеонаблюдения на взрывоопасных объектов чаще всего используются термокожухи с видом защиты "взрывонепроницаемая оболочка" (защита вида "d" по ГОСТ Р 51330.1-99). В этом случае взрывозащищенность достигается за счет того, что телекамера и все электрические части термокожуха заключены во взрывонепроницаемую оболочку, которая выдерживает давление взрыва внутри нее и исключает передачу взрыва в окружающую среду. Этот вид защиты удобен для систем видеонаблюдения тем, что на телекамеру и оптику, встраиваемую в термокожух, не накладывается никаких дополнительных ограничительных требований (емкость, индуктивность и другие электрические параметры), следовательно, устанавливаемое в кожух оборудование не подлежит обязательной сертификации на соответствие стандартам взрывобезопасности.

Отдельные аспекты построения систем видеонаблюдения
Следует отметить, что в российских и международных стандартах в качестве рабочих температур для взрывозащищенного оборудования принят диапазон температур окружающей среды от -20 до +40°С. Однако с учетом разных климатических условий в различных географических регионах России нижний допустимый порог температуры окружающей среды -20°С не всегда достаточен. Для построения систем наружного видеонаблюдения, предназначенных для эксплуатации в условиях сурового или экстремально холодного климата, следует выбирать взрывозащищенное оборудование с расширенным рабочим диапазоном температур окружающей среды, который должен быть указан в сертификате.
При построении системы видеонаблюдения на взрывоопасных объектах следует также учитывать, что по мере удаления от источника взрывоопасной смеси ее концентрация в воздухе снижается - как правило, взрывоопасные зоны имеют ограниченные размеры. В связи с этим фактором допустимо использование в системах видеонаблюдения поворотных устройств, ориентированных на мониторинг больших площадей, но в отдельных случаях это может привести к неоправданному увеличению стоимости системы.
Во взрывоопасных зонах необходимо также уделить внимание прокладке кабельной электропроводки. Протянуть для передачи видеосигнала бронированный коаксиальный кабель (если он и существует) и ввести его в ограниченную по размерам оболочку термокожуха не так-то просто. Часто для защиты кабеля от повреждения приходится прибегать к использованию труб и металлорукава.

А.П. Осокин, технический специалист компании WIZEBOX

Опубликовано в журнале “Системы Безопасности” 2/2008

• < Предыдущая статья
• Следующая статья >