Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7079-2:2002 về Thiết bị điện dùng trong mỏ hầm lò - Phần 2: Vỏ được thổi dưới áp suất dư

• Số hiệu: TCVN7079-2:2002
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: Bộ Khoa học và Công nghệ
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: 04/12/2002

Thiết bị có khả năng gây kích nổ	Thiết bị không có nguồn gây kích nổ khi hoạt động bình thường
Cắt nguồn cung cấp điện	Báo động

5. Giới hạn về nhiệt độ

Các thiết bị phải được phân loại tương ứng với các yêu cầu về phân loại nhiệt độ trong IEC 79-8. Việc phân loại phải được xác định theo nhiệt độ cao hơn từ những nhiệt độ sau đây:

- Nhiệt độ cao nhất trên mặt ngoài vỏ thiết bị.

- Nhiệt độ cao nhất của các phần tử ở bên trong vỏ thiết bị có các dạng bảo vệ như quy định trong TCVN 7079-0 ngay cả khi áp suất khí bảo vệ hoặc nồng độ khí pha loãng bị giảm khiến nó trở thành một phần tử nung nóng.

Trong quá trình làm việc bình thường, các phần tử trong vỏ thiết bị tiếp xúc với môi trường nguy hiểm nổ mà nhiệt độ trên các phần tử này vượt quá các giá trị quy định trong TCVN 7079-0, thì phải có giải pháp thích hợp để nếu áp suất dư trong vỏ thiết bị giảm thì môi trường khí nổ bị nung nóng bởi các phần tử này cũng không đạt tới giá trị cho phép lớn nhất.

Tương tự, nếu nguồn khí bảo vệ để pha loãng liên tục môi trường khí nổ trong vỏ thiết bị giảm, thì phải có giải pháp thích hợp để đảm bảo nhiệt độ trên bề mặt của các phần tử này không vượt quá giá trị cho phép lớn nhất quy định trong TCVN 7079-0; cũng không có khả năng tiếp xúc với môi trường khí nổ trước khi các phần tử này được làm nguội tới các giá trị cho phép lớn nhất.

Giải pháp thích hợp có thể là đưa nguồn khí bảo vệ phụ vào hoạt động.

6. Phương pháp thử

6.1. Trước khi thổi dưới áp suất dư hoặc pha loãng khí liên tục ở trong vỏ thiết bị, phải kiểm tra xem thiết bị có hoàn toàn tương ứng với các tài liệu kỹ thuật hay không, nếu cần thì phải thực hiện việc thử nghiệm.

...

...

...

1) Vỏ thiết bị được thiết kế có các giải pháp bảo vệ, vệ sinh làm sạch, bù trừ rò khí với áp suất dư, có áp suất dư với tuần hoàn khí bảo vệ và liên tục pha loãng khí có tương ứng với các quy định trong tiêu chuẩn này không.

2) Áp suất tối thiểu của khí bảo vệ theo yêu cầu của 4.2 có được duy trì bằng nguồn cấp phí tối thiểu như quy định của nhà chế tạo không. Đối với các máy điện quay cần lưu ý đến trạng thái quay và trạng thái tĩnh của chúng.

3) Không vượt quá các giá trị nhiệt độ cho phép lớn nhất nêu ra trong mục 5.

4) Vỏ của các thiết bị cầm tay phải đạt được thử nghiệm va đập.

5) Các mặt kính bảo vệ và cửa quan sát của thiết bị phải đạt được thử nhiệt và thử va đập theo các quy định trong TCVN 7079-0.

6.3. Thiết bị phụ trợ

Các thiết bị phụ trợ như các công tắc, hộp dập hồ quang không trọn bộ cùng với thiết bị phải đáp ứng các yêu cầu làm việc trong môi trường khí nổ.

7. Ghi nhãn

Vỏ thiết bị phải được ghi nhãn theo TCVN 7079-0 và các thông tin sau:

...

...

...

- áp suất nhỏ nhất và lớn nhất trong quá trình vận hành hoặc lưu lượng tối thiểu của dòng khí bảo vệ;

- dạng khí bảo vệ (nếu không phải là không khí) và khối lượng khí tối thiểu cần thiết để vệ sinh làm sạch vỏ thiết bị.

Phụ lục A
(quy định)

Thiết bị điện không có nguồn khí hoặc hơi gây bốc lửa ở bên trong

A.1. Quy định chung

Phụ lục này quy định yêu cầu kỹ thuật về thổi dưới áp suất dư và pha loãng khí cho các thiết bị điện không có nguồn khí hoặc hơi gây bốc lửa bên trong.

Các yêu cầu đưa ra trong phần này áp dụng cho cả hai trường hợp là pha loãng liên tục bằng không khí và thổi dưới áp suất dư bằng khí trơ.

Chú thích:

...

...

...

2) Tiêu chuẩn không đề cập đến trường hợp rò khí cháy nổ có chứa oxy

A.2. Khái niệm chung

Việc rò khí hoặc hơi nguy hiểm gây bốc lửa từ trong vỏ thiết bị đối với thiết bị đo lường và kiểm tra có thể xuất hiện trong quá trình làm việc bình thường cũng như trong trường hợp sự cố. Bảo vệ có thể được duy trì bởi việc pha loãng liên tục khí bảo vệ đưa vào trong vỏ thiết bị với số lượng đủ để giữ cho nồng độ khí và hơi nguy hiểm cháy nổ nằm dưới giới hạn cho phép. Các giải pháp bảo vệ được kết hợp để có thể đảm bảo chắc chắn ngay cả khi việc cấp khí bảo vệ bị gián đoạn. Khí bảo vệ thường dùng là không khí.

Kỹ thuật bảo vệ tương ứng khác là sử dụng khí trơ có áp suất dư. Trong trường hợp này không yêu cầu việc pha loãng khí và dòng khí bảo vệ chỉ cần đủ để duy trì.

A.3. Phân biệt sự rò khí

A.3.1. Dạng và lượng khí rò rỉ từ trong vỏ thiết bị được phân ra như sau:

1) Rò rỉ bình thường

- Không rò rỉ: không có sự rò khí và hơi gây bốc lửa.

- Có giới hạn: sự rò khí và hơi gây bốc lửa ở mức có thể pha loãng dưới giới hạn cho phép.

...

...

...

- Có giới hạn: sự rò khí và hơi gây bốc lửa ở mức có thể pha loãng dưới giới hạn cho phép.

- Không giới hạn: sự rò khí và hơi gây bốc lửa ở mức không thể pha loãng dưới giới hạn cho phép.

Đánh giá dạng rò khí cho ta nhận ra rằng khi khí và hơi thâm nhập vào bên trong vỏ thiết bị có tác động lớn hơn nhiều so với sự rò rỉ của chúng ra ngoài không khí. Các khái niệm “bình thường”, “có giới hạn” và “không giới hạn” được sử dụng trong phụ lục này có cơ sở chung chặt chẽ và nghiêm ngặt hơn các rò rỉ trong không khí thông thường. Trong phụ lục B cho các hướng dẫn đánh giá về các dạng rò khí.

A.3.2. Các dạng rò khí kết hợp ở trong vỏ thiết bị như sau:

Dạng 1: không bình thường, không bình thường có giới hạn

Dạng 2: không bình thường, không bình thường không giới hạn

Dạng 3: bình thường có giới hạn, không bình thường có giới hạn.

Dạng 4: không bình thường có giới hạn, không bình thường không có giới hạn.

Phụ thuộc vào sự kết hợp của các dạng rò này để chọn hệ thống bảo vệ tương ứng với các hướng dẫn nêu trong bảng A.1 và các yêu cầu của tiêu chuẩn này.

...

...

...

A.4.1. Khi vỏ thiết bị có chứa nguồn khí hoặc hơi nguy hiểm cháy nổ ở bên trong được lắp đặt trong môi trường không nguy hiểm thì yêu cầu pha loãng khí liên tục được quyết định bởi:

a) tính chất của khí và hơi có thể rò rỉ từ trong vỏ;

b) sự đánh giá về lượng khí rò rỉ ra.

A.4.2. Khi vỏ thiết bị có chứa nguồn khí hoặc hơi gây bốc lửa ở bên trong được lắp đặt trong môi trường nguy hiểm thì hệ thống pha loãng khí liên tục phải đảm bảo cho khí khỏi thâm nhập từ ngoài môi trường vào. Để làm được việc này khí dư trong vỏ phải có áp suất ít nhất lớn hơn 0,05 kPa (0,5 bar).

A.5. Yêu cầu về cấu tạo

A.5.1. Lỗ xả khí phải đảm bảo để có thể giữ được môi trường khí an toàn khi thực hiện việc pha loãng liên tục.

Chú thích - Khi sử dụng khí trơ thì lỗ xả khí phải đóng lại ngay sau khi kết thúc việc vệ sinh làm sạch nhằm ngăn ngừa tổn hao khí bảo vệ. Cũng phải đảm bảo để không gây nên sự quá nguy hiểm do không thỏa mãn yêu cầu về khí hoặc là quá áp suất trong vỏ thiết bị.

A.5.2. Số lượng và vị trí của các lỗ xả khí phải chọn phù hợp với cấu tạo của vỏ thiết bị và bố trí càng gần nguồn thoát khí hoặc hơi gây bốc lửa càng tốt. Diện tích hiệu dụng của mỗi lỗ xả khí cho phép thực hiện một cách hiệu quả việc loại trừ các khí hoặc hơi gây bốc lửa với toàn bộ tập hợp các rò rỉ.

A.6. Yêu cầu bảo vệ

...

...

...

A.6.1. Yêu cầu cho mức độ I

A.6.1.1. Trước khi đóng điện cho thiết bị, cần áp dụng các biện pháp như lấy mẫu, để đảm bảo trong hệ thống có khí và hơi gây bốc lửa không tồn tại hỗn hợp nổ, trừ khi trong hệ thống này có bộ dập tia lửa.

Chú thích - Trong trường hợp này bộ dập tia lửa phải lắp đặt trên mạch đầu vào của vỏ thiết bị để ngăn ngừa xuất hiện tia lửa ở đây.

A.6.1.2. Khi thiết bị nằm trong môi trường không nguy hiểm nổ, có cửa hoặc nắp vỏ thiết bị có thể mở ra mà không cần dụng cụ chuyên dùng cần tuân theo:

- có tín hiệu tự động cảnh báo khi cửa mở và tiếp tục phát tín hiệu này cho đến khi cửa hoặc nắp vỏ thiết bị được đóng lại;

- có biển cảnh báo ghi chữ “CHÚ Ý! CẤM MỞ KHI CÓ ĐIỆN!” Trừ khi đã xác định không tồn tại môi trường nguy hiểm nổ”.

A.6.1.3. Việc vệ sinh làm sạch thiết bị phải tuân theo 4.4.1 và thông thường có bố trí khóa liên động tự động.

A.6.2. Yêu cầu cho mức độ II

Khi thiết bị nằm trong môi trường nguy hiểm nổ (vùng 1), có cửa hoặc nắp vỏ có thể mở ra mà không cần những dụng cụ chuyên dùng thì cần trang bị tín hiệu tự động cảnh báo khi mở nắp cho đến khi nó được đóng trở lại như quy định trong A.6.1.2.

...

...

...

Các yêu cầu sau đây được bổ sung với những yêu cầu đã nêu ra trong mục 4 của tiêu chuẩn này.

A.6.3.1. Khi áp dụng yêu cầu mức độ I hoặc áp dụng các yêu cầu của mức độ II, thì bất cứ cửa hoặc nắp thiết bị nào dùng để kiểm tra trong vận hành đều phải cảnh báo bằng các bảng ghi chữ sau đây:

 “CẤM MỞ KHI CÓ ĐIỆN!”, trừ khi chúng được dùng cho mục đích hiệu chỉnh. Khi đó phải ghi dòng chữ “XEM CHỈ DẪN TRƯỚC KHI MỞ!”.

Vẫn phải áp dụng các yêu cầu nêu trong 4.4.

A.6.3.2. Khi hỗn hợp khí nổ được dẫn bằng đường ống vào trong vỏ, phải lắp đặt các bộ dập hồ quang trên đường ống vào và cần thì cả trên đường ống ra.

Bảng A.1 - Các yêu cầu cơ bản đối với thiết bị điện có nguồn khí và hơi gây bốc lửa bên trong

Dạng kết hợp

Rò khí trong vỏ

Thiết bị có thể gây kích nổ

...

...

...

động bình thường

bình thường

không bình thường

1

không rò khí

không giới hạn

áp dụng yêu cầu của mức độ I

áp dụng yêu cầu của mức độ II

2

...

...

...

không giới hạn

áp dụng yêu cầu của mức độ I(₁)

áp dụng yêu cầu của mức độ II

3

có giới hạn

có giới hạn

áp dụng yêu cầu của mức độ I

áp dụng yêu cầu của mức độ II

4

...

...

...

không giới hạn

áp dụng yêu cầu của mức độ I(₁)

áp dụng yêu cầu của mức độ II(₂)

1) khí pha loãng là khí trơ, không cho phép sử dụng không khí.

2) khí pha loãng là khí trơ, nếu sự rò rỉ không bình thường không tự xuất hiện.

A.7. Cung cấp khí bảo vệ

Các yêu cầu sau đây bổ sung cho các yêu cầu trong 4.3 và A.4.

A.7.1. Khi thực hiện pha loãng liên tục hỗn hợp khí nguy hiểm nổ bằng không khí có hiệu quả thì cần giữ nồng độ này ở mức giới hạn thấp hơn giới hạn nổ 25%. Nếu dùng các khí bảo vệ khác thì nồng độ ôxy cần duy trì trong vỏ ở mức thấp hơn 5% theo thể tích hoặc là ở mức thấp hơn 50% nồng độ oxy nhỏ nhất trong hỗn hợp nổ, tuỳ theo trường hợp nào thấp hơn. Trong cả hai trường hợp, giá trị nêu trên dựa trên yếu tố an toàn.

A.7.2. Luồng khí bảo vệ cần đảm bảo đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của A.7.1 và đảm bảo có thể pha loãng hỗn hợp khí nổ thoát ra từ nguồn khí và hơi nổ.

...

...

...

Phụ lục B
(quy định)

Hướng dẫn phân biệt dạng rò khí bên trong vỏ

B.1. Khái niệm chung

Cần phải phân biệt các dạng rò khí của vật chất dễ bốc lửa ở bên trong vỏ vì hậu quả của việc rò khí như thế khác hẳn việc thoát khí tương tự trong bầu khí quyển.

Trong trường hợp không có khí pha loãng tồn tại ở trong vỏ thì việc rò khí có thể không nhận thấy, sẽ dần dần làm tăng nồng độ bên trong vỏ cho đến khi bầu khí trong đó trở thành bầu khí nổ. Việc tăng nồng độ này xảy ra dần dần, nhẹ nhàng trong quá trình hút xả và khuyếch tán.

Việc rò khí nhất thời ra ngoài trời làm tăng không đáng kể nồng độ của chất dễ bốc lửa trong khí quyển. Việc rò khí nhất thời bên trong vỏ có thể còn lưu lại trong đó một thời gian dài sau khi việc rò rỉ đã ngừng.

Do tính tích tụ của vật chất, cần xác định mức độ quan trọng của quá trình “rò khí bình thường” và “rò khí không bình thường” trong bầu khí quyển. “Bình thường” tính đến hoạt động có thể có của thiết bị sau vài năm làm việc, sự xuống cấp của các bộ phận thuộc hệ thống trong thời gian làm việc và ảnh hưởng của môi trường tới thiết bị được thiết kế để hoạt động.

B.2. Rò khí không bình thường

...

...

...

Mặc dù những quy tắc riêng không thể áp dụng chung cho tất cả các thiết kế, nhưng nói chung thiết kế phải tính đến “rò khí không bình thường” nếu khí hoặc hơi dễ bốc lửa được chứa trong ống, bình chứa, ống xếp hoặc ống xoắn trong hệ thống có những mối ghép cố định ở bên trong vỏ và nếu các hệ thống nguyên mẫu không bị rò rỉ khi thử nghiệm với trị số áp suất gấp 1,5 lần định mức, trừ trường hợp do nguyên nhân khác có thể dùng hệ số an toàn khác. Những mối ghép trong hệ thống như thế được thực hiện với những đường ống có ren, hàn, nén, ép hoặc phương pháp tương tự nào đó được coi là “rò khí không bình thường”.

Trong phần lớn các trường hợp, cửa quan sát, vòng khít đàn hồi và ống mềm phi kim loại không coi là “rò khí không bình thường” trừ trường hợp thời gian và môi trường không làm chúng xuống cấp xuống dưới mức rò rỉ như trường hợp các ống có ren kết hợp với vòng đệm nén.

B.3. Rò khí bình thường có giới hạn

Các hệ thống không thể xếp được vào loại “rò khí không bình thường” cần coi là “rò khí bình thường có giới hạn”. Những mối ghép quay hoặc trượt, mặt bích, ống mềm phi kim loại thường có rò rỉ rất ít sau một thời gian làm việc.

Cần chú ý tới khả năng xuống cấp các bộ phận của thiết bị khi sử dụng dẫn đến việc rò khí hoặc hơi dễ bốc lửa nhanh đến nỗi hệ thống pha loãng không thể duy trì được nồng độ thấp dưới giới hạn nổ. Những kiểu cấu tạo như thế thường ít được dùng, nhưng khi được dùng thì chúng không được xếp vào loại “rò khí bình thường có giới hạn”.

Yêu cầu quan trọng của “rò khí bình thường có giới hạn” là không được vượt quá khả năng pha loãng của hệ thống bảo vệ.

Trong vỏ có ngọn lửa khi vận hành bình thường, cần coi việc dập tắt ngọn lửa là công việc bình thường và thiết bị được xếp loại là “rò khí bình thường” trừ khi ngọn lửa trong trường hợp có luồng khí hoặc hơi dễ bốc lửa được tự động dập tắt.

B.4. Rò khí không bình thường có giới hạn

Theo thiết kế, việc rò khí không bình thường có giới hạn là một dạng rò rỉ được duy trì ở mức độ nằm trong khả năng pha loãng của hệ thống bảo vệ. Phần tử giới hạn có thể hạn chế lưu lượng dòng khí. Trong trường hợp kết cấu có dùng những vòng khít đàn hồi, nếu không có vòng khít đôi khi vẫn tồn tại dòng khí có giới hạn.

...

...

...

Việc rò khí không bình thường là “không giới hạn” khi mức độ rò rỉ không nằm trong khả năng xử lý của hệ thống pha loãng.