ПНСТ 682-2022. Предварительный национальный стандарт Российской Федерации. Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Подвижные и неподвижные морские установки. Электрооборудование. Условия с повышенной опасностью
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 27.12.2022 № 158-пнст)
Внимание
Документ утратил силу с 30.05.2026 в связи с истечением срока действия, установленного Приказом Росстандарта от 27.12.2022 № 158-пнст. Документ введен в действие с 30.05.2023 на период до 30.05.2026 (Приказ Росстандарта от 27.12.2022 № 158-пнст).
регулированию и метрологии
от 27 декабря 2022 г. № 158-пнст
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НЕФТЯНАЯ И ГАЗОВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
ПОДВИЖНЫЕ И НЕПОДВИЖНЫЕ МОРСКИЕ УСТАНОВКИ.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ. УСЛОВИЯ С ПОВЫШЕННОЙ ОПАСНОСТЬЮ
systems. Movable and fixed offshore installations.
Electrical equipment. Hazardous conditions
Срок действия с 30 мая 2023 года
до 30 мая 2026 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Газпром 335» (ООО «Газпром 335»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 023 «Нефтяная и газовая промышленность»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2022 г. № 158-пнст
Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: inf@gazprom335.ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д. 10, стр. 2.
В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты» и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
Введение
Создание и развитие отечественных технологий и техники для освоения шельфовых нефтегазовых месторождений должно быть обеспечено современными стандартами, устанавливающими требования к проектированию, строительству и эксплуатации систем подводной добычи. Для решения данной задачи Министерством промышленности и торговли Российской Федерации и Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии реализуется «Программа по обеспечению нормативной документацией создания отечественной системы подводной добычи для освоения морских нефтегазовых месторождений». В объеме работ программы предусмотрена разработка национальных стандартов и предварительных национальных стандартов, областью применения которых являются системы подводной добычи углеводородов.
Целью разработки настоящего стандарта является установление общих положений и правил для классификации взрывоопасных зон и выбора электрооборудования, размещаемого на подвижных и неподвижных морских установках в условиях повышенной взрывоопасности и обеспечивающего электроснабжение систем подводной добычи углеводородов.
1 Область применения
1.1 Настоящий стандарт распространяется на электрооборудование переменного тока напряжением до 1000 В и выше (до 15 кВ включительно) и до 500 В постоянного тока включительно, размещаемое на подвижных и неподвижных морских установках и обеспечивающее электроснабжение систем подводной добычи углеводородов в условиях с повышенной опасностью.
1.2 Положения настоящего стандарта необходимо применять совместно с положениями [1].
1.3 В соответствии со статьей 2 [2], настоящий стандарт применяется в целях накопления опыта в отношении объекта стандартизации для возможной последующей разработки на его основе национального стандарта.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 31610.0 (IEC 60079-0:2017) Взрывоопасные среды. Часть 0. Оборудование. Общие требования
ГОСТ 31610.20-1 (ISO/IEC 80079-20-1:2017) Взрывоопасные среды. Часть 20-1. Характеристики веществ для классификации газа и пара. Методы испытаний и данные
ГОСТ IEC 60079-10-1-2013 Взрывоопасные среды. Часть 10-1. Классификация зон. Взрывоопасные газовые среды
ГОСТ IEC 60079-14 Взрывоопасные среды. Часть 14. Проектирование, выбор и монтаж электроустановок
ГОСТ Р 50571.5.54/МЭК 60364-5-54:2011 Электроустановки низковольтные. Часть 5-54. Выбор и монтаж электрооборудования. Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов
ГОСТ Р 59304 Нефтяная и газовая промышленность. Системы подводной добычи. Термины и определения
СП 423.1325800.2018 Электроустановки низковольтные зданий и сооружений. Правила проектирования во взрывоопасных зонах
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (сводов правил) в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 59304, ГОСТ 31610.0, ГОСТ 31610.20-1, ГОСТ IEC 60079-14, [3], а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 подвижная [неподвижная] морская установка: Плавучее (стационарное) морское нефтегазопромысловое сооружение, обеспечивающее эксплуатацию системы подводной добычи углеводородов.
3.2 классификация взрывоопасных зон: Распределение зон морской установки по степени опасности и отнесения их в класс опасных и безопасных зон и аналогично разделение пространств на опасные и безопасные зоны.
Примечание - Классификация взрывоопасных зон применяется для выбора электротехнического и другого оборудования по степени защиты, обеспечивающей их взрывобезопасную эксплуатацию в указанной зоне.
3.3 закрытое пространство: Часть любого помещения, устройство (или оболочка), внутри которых при отсутствии искусственной вентиляции (вентиляция будет ограничена) любая легковоспламеняющаяся среда не будет распространяться за пределы этого пространства.
| оболочка: Совокупность стенок, дверей, крышек, кабельных вводов, тяг, валиков управления, валов и т.п. частей, которые содействуют обеспечению вида взрывозащиты или степени защиты IP-оборудования. [ГОСТ 31610.0-2019, пункт 3.30] |
|---|
3.5 взрывоопасная среда: Среда, в которой возможно образование смесей воздуха с горючими газами, парами легковоспламеняющихся жидкостей, горючими жидкостями, горючими аэрозолями и горючими пылями или волокнами и которая при определенной концентрации горючего и появлении источника инициирования взрыва (источника зажигания) способна взрываться.
3.6 взрывоопасная газовая среда: Смесь горючего газа или пара с воздухом при нормальных атмосферных условиях, в которой при воспламенении горение распространяется на весь объем несгоревшей смеси.
Примечание - Смесь, концентрация которой превышает верхний концентрационный предел распространения пламени, не является взрывоопасной газовой смесью, но может стать таковой. В ряде случаев рекомендуется рассматривать ее как взрывоопасную, в частности, при классификации зон.
| взрывоопасная зона: Зона, в которой присутствует взрывоопасная газовая среда или ее присутствие возможно в таких количествах, что для безопасного применения электрооборудования требуется применение специальных мер при конструировании, монтаже и эксплуатации оборудования. Примечание — В настоящем стандарте «зона» — трехмерная область или пространство. [ГОСТ IEC 60079-14-2013, пункт 3.2.1] |
|---|
| невзрывоопасная зона: Зона, в которой не ожидается присутствие взрывоопасной газовой среды в количествах, требующих применения специальных мер предосторожности при конструировании, монтаже и эксплуатации оборудования. [ГОСТ IEC 60079-14-2013, пункт 3.2.2] |
|---|
3.9 классы взрывоопасных зон: Взрывоопасные пространства, классифицирующиеся на зоны по вероятности возникновения и продолжительности присутствия взрывоопасной среды.
3.10 зона класса 0: Зона, в которой взрывоопасная смесь газов или паров жидкостей с воздухом присутствует постоянно или хотя бы в течение одного часа.
3.11 зона класса 1: Зона, в которой при нормальном режиме работы оборудования выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей, образующие с воздухом взрывоопасные смеси.
3.12 зона класса 2: Зона, в которой при нормальном режиме работы оборудования не образуются взрывоопасные смеси газов или паров жидкостей с воздухом, но возможно образование такой взрывоопасной смеси газов или паров жидкостей с воздухом только в результате аварии или повреждения технологического оборудования.
3.13 источник утечки: Элемент технологического оборудования, из которого горючий газ, пар или жидкость могут высвободиться в атмосферу в объеме, достаточном для образования взрывоопасной газовой смеси.
3.14 степени утечки: Три основных степени выделения, как указано ниже, в порядке понижения частоты и вероятности присутствия взрывоопасной газовой среды:
Примечание - Источник выделения может способствовать появлению любой из указанных степеней утечки либо сочетания нескольких степеней.
3.15 постоянная [непрерывная] утечка: Утечка, существующая непрерывно, часто или длительное время.
3.16 утечка первой степени: Утечка, которая носит периодический или случайный характер при нормальном режиме работы технологического оборудования.
3.17 утечка второй степени: Утечка, которая отсутствует при нормальном режиме работы технологического оборудования, а если возникает, то редко и кратковременно.
3.18 интенсивность [скорость] утечки: Количество горючего вещества и пара, высвобождающегося в единицу времени из источника утечки.
3.19 нормальный режим эксплуатации: Эксплуатация оборудования в соответствии с установленными в технических условиях электрическими и механическими характеристиками при соблюдении ограничений, определенных изготовителем электрооборудования.
1 Небольшие утечки легковоспламеняющегося материала могут быть частью нормальной операции. Например, утечки из уплотнений считаются незначительными утечками.
2 Сбои (такие как поломка затворов насоса, фланцевых прокладок или разлития в результате аварий), требующие срочного ремонта или выключения, не считаются частью нормальной работы, но и не являются катастрофическими.
3 Нормальная работа включает в себя условия запуска и отключения.
3.20 воздушная блокировка: Отсек, соединяющий две разные среды, находящиеся под различным давлением, и дающий персоналу возможность перехода из одной среды в другую.
3.21 вентиляция: Перемещение воздуха и его замещение свежим воздухом под действием ветра, перепада температуры или с помощью искусственных средств (например, приточных или вытяжных вентиляторов).
| концентрационные пределы распространения пламени; КПРП (flammable limits): Минимальная (нижний концентрационный предел распространения пламени, НКПРП) и максимальная (верхний концентрационный предел распространения пламени, ВКПРП) концентрация горючего газа в смеси с воздухом, при которой возможно воспламенение этой смеси. Примечания 1 Термин «концентрационные пределы взрываемости» («explosive limits») используется в европейских нормативных документах по стандартизации и техническому регулированию. 2 Концентрация может выражаться либо в объемных долях, либо в единицах массы на единицу объема. [ГОСТ 31610.20-1-2020, пункт 3.6] |
|---|
нижний концентрационный предел распространения пламени; НКПРП (lower flammable limit, LFL): Концентрация горючего газа или пара в воздухе, ниже которой газовая среда не является взрывоопасной.
1 Применительно к области Ex-оборудования ранее данный термин назывался «нижний предел взрываемости (НПВ)».
2 Концентрация может выражаться либо в объемных долях, либо в единицах массы на единицу объема.
| [ГОСТ 31610.20-1-2020, пункт 3.6.1] 3.24 верхний концентрационный предел распространения пламени; ВКПРП (upper flammable limit, UFL): Концентрация горючего газа или пара в воздухе, выше которой газовая среда не является взрывоопасной. Примечания 1 Применительно к области Ex-оборудования ранее данный термин назывался «верхний предел взрываемости (ВПВ)». 2 Концентрация может выражаться либо в объемных долях, либо в единицах массы на единицу объема. |
|---|
[ГОСТ 31610.20-1-2020, пункт 3.6.2]
3.25 относительная плотность газа или испарения: Отношение плотности газа или пара к плотности воздуха при одинаковых значениях давления и температуры (относительная плотность воздуха равна 1,0).
3.26 легковоспламеняющийся материал [вещество]: Материал, который либо сам по себе является легковоспламеняющимся, либо может производить легковоспламеняющийся газ, испарение или туман.
3.27 легковоспламеняющаяся жидкость: Технологическая среда, включающая жидкость, состоящую из смеси углеводородов, способную самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющую температуру вспышки не выше 61 °C.
3.28 легковоспламеняющийся газ или испарение: Газ или испарение, которое при смешивании с воздухом в определенных пропорциях, формирует взрывоопасную газовую среду.
3.29 точка воспламенения: Самая низкая температура жидкости, которая при определенных стандартных условиях испарения жидкости способна образовывать возгораемую смесь пара/воздуха.
3.30 точка кипения: Температура кипения жидкости при давлении окружающей среды в 101,3 кПа.
Примечание - Первоначальная точка кипения, которую следует использовать для жидких смесей, предназначена для указания самого нижнего значения точки кипения для представленного класса жидкостей, определенного в лаборатории стандартов для дистилляции без фракционирования.
3.31 давление испарений: Давление, при котором твердое вещество или жидкость находится в состоянии равновесия с собственными парами.
Примечание - Это значение зависит от вещества и температуры.
3.32 температура воспламенения: Самая низкая температура нагретой поверхности, при которой в установленных условиях произойдет воспламенение горючего вещества в форме смеси газа или испарения с воздухом.
3.33 размер взрывоопасной зоны: Расстояние в любом направлении от края источника утечки до места, где газовоздушная смесь разбавляется воздухом по концентрации ниже нижнего концентрационного предела распространения пламени.
3.34 открытая проводящая часть: Доступная для прикосновения проводящая часть оборудования, которая в нормальных условиях не находится под напряжением, но может оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.
3.35 внешние проводящие части: Проводящие части, не являющиеся частью электрической установки и ответственные за пропускание потенциала, включая потенциал заземления.
3.36 инспекция: Действие, заключающееся в тщательном исследовании изделия без разборки или, при необходимости, с частичной разборкой и применением дополнительных средств, например с использованием средств измерений, в целях получения достоверного заключения о состоянии изделия.
3.37 герметичная дверь: Прочная, изолированная дверь, спроектированная для сопротивления проникновению газа в нормальных атмосферных условиях.
3.38 техническое обслуживание: Комплекс операций по поддержанию работоспособности и исправности объекта (систем и элементов) при использовании по назначению, в режиме ожидания, при хранении и транспортировании.
3.39 естественная вентиляция: Движение воздуха и его замена свежим воздухом в результате воздействия ветра и/или температурной разницы.
3.40 отверстие: Любое отверстие, дверь, окно или негерметичная фиксированная панель.
3.41 продув: Прохождение достаточного объема защитного газа через помещение или отсек под давлением и их каналы до подачи напряжения на оборудование для сокращения взрывоопасной газовой среды до концентрации гораздо меньше нижнего предела взрывчатости.
3.42 полузакрытые среды: Среды, где естественные условия вентиляции значительно отличаются от существующих на открытых настилах вследствие наличия таких конструкций, как крыши, ветрозащитные полосы и подпорные стенки, и которые устроены так, чтобы не происходило распространение газа.
3.43 отсек, регулируемый вентилем: Вторичный отсек, закрытый при нормальных условиях, но имеющий вентиль для регулировки уровня газа, если внутреннее давление превышает заранее установленное значение.
4 Классификация взрывоопасных зон
4.1 Общие положения
4.1.1 Все подвижные и неподвижные морские установки необходимо оценивать относительно любой взрывоопасной потенциальной газовой среды в соответствии с положениями настоящего стандарта. Результаты необходимо документировать в чертежах классификации взрывоопасных зон, чтобы обусловить должный выбор всех электрических комплектующих, подлежащих установке.
4.1.2 Общие принципы классификации зон приведены в ГОСТ IEC 60079-10-1. Настоящий стандарт предоставляет толкование принципов, используемых для классификации взрывоопасных зон подвижных и неподвижных морских установок.
4.1.3 Классификацию взрывоопасных зон необходимо проводить на ранней стадии проектирования, до начала любых строительных работ, для подтверждения данных классификаций до начала установки. Необходимо производить повторный обзор в течение срока работы установки.
4.1.4 Классификацию взрывоопасных зон проводят компетентные специалисты, обладающие знаниями свойств легковоспламеняющихся материалов, технологического процесса и оборудования. Классификацию взрывоопасных зон следует довести до персонала по безопасности, электричеству, механике и другого инженерно-технического персонала при консультировании и инструктажах.
4.2 Принципы безопасности
4.2.1 Технологическое оборудование, связанное с переработкой или хранением горючих материалов, следует проектировать, эксплуатировать и обслуживать таким образом, чтобы утечки горючих веществ и, следовательно, размеры взрывоопасной зоны в нормальном режиме работы и при авариях были минимальными по частоте, длительности и количеству высвобождаемого горючего вещества.
4.2.2 На ранних этапах разработки проекта технологического оборудования необходимо провести обследование тех частей технологического оборудования и систем, которые могут стать источниками утечки горючего вещества, и рассмотреть возможность изменения их конструкции, чтобы снизить до минимума вероятность и частоту таких утечек, а также количество и интенсивность выделения горючего вещества. Данные факторы необходимо учитывать при определении класса взрывоопасной зоны.
4.2.3 При обслуживании технологического оборудования в условиях, отличных от нормального режима работы, например во время пуска в эксплуатацию или техобслуживания, размеры взрывоопасной зоны могут отличаться от установленных в соответствии с проведенной классификацией. В таких случаях безопасность следует обеспечивать использованием специальных средств защиты и оборудования. В ситуации, когда может образоваться взрывоопасная газовая среда, необходимо предпринимать следующие шаги:
а) устранить возможность возникновения взрывоопасной газовой среды вокруг источника воспламенения или;
б) устранить источник воспламенения.
4.2.4 В случаях, когда невозможно обеспечить указанные меры безопасности, средства защиты, технологическое оборудование, системы и способ проведения технологического процесса должны быть такими, чтобы вероятность одновременного наличия взрывоопасной газовой среды и источника воспламенения была ниже допустимого уровня.
4.3 Источник утечки
4.3.1 Для установления класса взрывоопасной зоны следует определить источники и степени утечки.
4.3.2 Так как взрывоопасная газовая среда может возникнуть только при смешивании горючего газа или пара с воздухом, необходимо установить наличие любого из горючих материалов в рассматриваемой зоне. В первую очередь следует установить, находится ли горючий газ или пар (а также горючие жидкости и твердые вещества, которые могут образовать газ или пар) внутри технологического оборудования, которое может быть полностью закрытым или не закрытым. Необходимо выявить технологическое оборудование, содержащее внутри взрывоопасную газовую среду, и определить источники утечки горючих веществ, в результате которых взрывоопасная среда может образоваться снаружи.
4.3.3 Каждый элемент технологического оборудования (например, резервуар, насос, трубопровод, химический реактор и др.) следует рассматривать как возможный источник утечки горючего вещества. Если данный элемент оборудования не содержит горючее вещество, он не станет источником образования взрывоопасной зоны вокруг себя. То же относится к элементам, содержащим горючие вещества, утечка которых в атмосферу исключена (например, трубопровод с высоким качеством сварки не рассматривают как источник утечки).
4.3.4 Если тот или иной элемент оборудования является источником утечки горючего материала в атмосферу, прежде всего необходимо определить степень или степени утечки согласно приведенным определениям на основании частоты и длительности утечки. Вскрытие отдельных частей технологического оборудования, заключенных в корпус (например, во время замены фильтра или периодического заполнения), следует также рассматривать как утечку. По предложенной методике каждую утечку горючего вещества классифицируют как постоянную (непрерывную), первой или второй степени.
Установив степень или степени утечки, необходимо определить ее интенсивность и другие факторы, влияющие на класс и размеры взрывоопасной зоны.
4.3.5 Если общее количество горючего вещества, утечка которого возможна, незначительно, например при лабораторном применении, несмотря на возможность существования потенциальной опасности, данную методику классификации взрывоопасных зон не применяют. Способ классификации взрывоопасных зон для таких условий базируется на оценке конкретной ситуации.
4.3.6 При классификации взрывоопасных зон для технологического оборудования, в котором горючее вещество сжигается, например, топок для обогрева, печей, бойлеров, газовых турбин и т.д., необходимо учитывать цикл продувки, условия пуска и остановки.
4.4 Класс взрывоопасной зоны
Вероятность присутствия взрывоопасной газовой среды в зоне, а следовательно, и ее класс зависят в основном от степени утечки и уровня вентиляции.
1 Постоянная (непрерывная) утечка образует, как правило, зону класса 0, утечка первой степени — зону класса 1 и второй степени — зону класса 2 (см. приложение А).
2 Если зоны, создаваемые смежными источниками утечки, совмещаются и при этом относятся к разным классам, область совмещения относят к классу с бульшим уровнем взрывоопасности. Если совмещающиеся зоны относятся к одному классу, область совмещения относят к этому классу.
4.5 Относительная плотность газа или пара при утечке
Если газ или пар значительно легче воздуха, то он будет подниматься вверх. Если же он значительно тяжелее воздуха, то он будет скапливаться на уровне палубы морской установки, на которой размещено соответствующее технологическое оборудование. Протяженность зоны в горизонтальном направлении на уровне палубы будет возрастать с увеличением значения относительной плотности газа или пара, а протяженность в вертикальном направлении над источником будет возрастать с уменьшением значения относительной плотности.
1 Газы или пары со значением относительной плотности менее 0,8 следует рассматривать как более легкие, чем воздух; если же относительная плотность более 1,2, то предполагается, что они тяжелее воздуха. Если относительная плотность газа или пара находится в диапазоне между этими значениями, то следует рассматривать оба условия. При этом газ может перемещаться вверх или вниз вместе с воздушным потоком.
2 Медленная утечка газов или паров легче воздуха, которые поднимаются вверх, быстро рассеивается; присутствие кровли, однако, обязательно расширит зону распространения газа под ней. Если утечка происходит с большой скоростью свободной струей, действие струи, несмотря на то, что она захватывает воздух, разбавляющий газ или пар, может увеличить размеры зоны, в которой концентрация газа/газовой смеси остается на уровне выше их НКПРП. При утечке газов легче воздуха под высоким давлением газ может охладиться и, таким образом, его относительная плотность увеличится. Выделившийся газ может сначала вести себя как более тяжелый, чем воздух, до восстановления нормальной плотности.
3 Медленная утечка газов или паров тяжелее воздуха будет происходить в нисходящем направлении, и газы могут распространяться на большие расстояния, прежде чем произойдет их безопасное рассеивание за счет атмосферной диффузии. Поэтому особое внимание следует уделять топографии любой рассматриваемой площадки, а также окружающих зон, чтобы определить, будут ли газы или пары собираться во впадинах или стекать по наклонным плоскостям на более низкие уровни. Если утечка происходит с большой скоростью свободной струей, струя, захватывая воздух, может снизить концентрацию газовоздушной смеси до уровня ниже предела горючести на значительно более коротком расстоянии, чем в случае медленной утечки.
4.6 Подвижные буровые установки
4.6.1 Зона класса 0
Зона класса 0 включает внутренние пространства закрытых резервуаров и трубы для активного бурового шлама наряду с нефтегазовыми продуктами (например, трубы выхода попутного газа или пространства, в которых постоянно или в течение длительного времени присутствует смесь нефти/газа/воздуха).
4.6.2 Зона класса 1
а) закрытые пространства, содержащие любую часть системы циркулирующего шлама, которая имеет выход в пространства и находится между скважиной и источником утечки газа;
б) закрытые пространства или полузакрытые среды ниже буровой площадки, содержащие возможный источник выделения, такой как верх бурового ниппеля;
в) закрытые пространства, находящиеся на буровой площадке, которые не отделены твердым полом от пространств, указанных в перечислении б);
г) открытые или закрытые пространства, за исключением указанных в перечислении б), в пределах 1,5 м от границ любого отверстия, ведущего к технологическому оборудованию;
д) шахты, каналы или сходные конструкции в местах, которые иначе были бы зоной 2, но которые обустроены таким образом, что дисперсия газа не может произойти.
4.6.3 Зона класса 2
а) закрытые пространства, содержащие открытые секции системы циркулирующего шлама от окончательного спуска газа до соединения отсоса насоса шлама в резервуаре для шлама;
б) внешние места в пределах буровой вышки до высоты 3 м и выше буровой площадки;
в) полузакрытые пространства ниже буровой площадки и примыкающие к ней и до границ вышки или в пределах любого помещения, ответственного за улавливание газов;
г) пространства ниже буровой площадки и в радиусе 3 м от возможного источника выделения, такие как вышка бурового ниппеля;
д) области в пределах 1,5 м от зоны класса 1, указанные в 4.6.2 г), выше и вокруг закрытых пространств, указанных в 4.6.2 б);
е) открытые пространства в радиусе 1,5 м от границ любого вентиляционного выхода из пространства зоны класса 2;
ж) полузакрытые вышки до пределов их стыка с буровой площадкой либо до высоты 3 м выше буровой площадки (в зависимости от того, что больше);
и) воздушные камеры между зоной класса 1 и неопасной зоной.
4.7 Неподвижные установки
Анализ и классификация среды, в которой возник взрывоопасный газ, следует проводить согласно ГОСТ IEC 60079-10-1. Дальнейшее руководство по классификации взрывоопасных зон, приводимое в национальных стандартах, допускается использовать в соответствии с 4.1.
4.7.1 Зона класса 0
а) пространства в пределах технологического оборудования, выделяющего горючий газ или пары;
б) пространства в пределах закрытых судов под давлением или резервуаров для хранения;
в) пространства вокруг вентиляционных труб, которые выделяют газ постоянно или длительное время;
г) пространства над/возле поверхности горючих жидкостей в целом.
4.7.2 Зона класса 1
а) пространство над крышами и внешними сторонами резервуаров для хранения;
б) пространство вокруг выходных отверстий вентиляционных труб, трубопроводов и клапанов безопасности;
в) помещения без вентиляции, прилегающие к помещениям с зоной класса 2;
г) помещения или части помещений, содержащие вторичные источники выделения, где внутренние выходные отверстия указывают на зону 2, но где нельзя ожидать эффективного растворения взрывоопасной атмосферы по причине недостатка вентиляции;
д) пространства вокруг вентиляционных выходных отверстий от территории зоны 1;
е) пространства вокруг гибких трубопроводов и шлангов;
ж) пространства вокруг точек забора образцов (вентили и т.п.);
и) пространства вокруг уплотнений насосов, компрессоров и сходного оборудования, если оно является первичным источником выделения.
4.7.3 Зона класса 2
а) пространства территории вокруг фланцев, соединений, вентилей и т.д.;
б) пространства за пределами зоны класса 1, вокруг выхода вентиляционных труб, трубопроводов и клапанов безопасностей;
в) пространства вокруг вентиляционных выходов из областей зоны класса 2.
4.7.4 Средства бурения
Средства бурения должны соответствовать 4.6.
4.8 Положения, касающиеся подвижных и неподвижных морских установок
Необходимо учитывать следующие положения:
а) трубопроводы без фланцев, соединений, клапанов или прочих сходных устройств не считают источниками утечек;
б) закрытые помещения, без вентиляции, с отверстиями во взрывоопасную зону, относят к равному классу взрывоопасной зоны.
4.9 Отверстия и условия вентиляции
4.9.1 Общие положения
Пространства, не упомянутые в 4.6.2, 4.6.3, 4.7.2 или 4.7.3 и имеющее открытые отверстия или проходы к зоне класса 1 или зоне класса 2, приравниваются к той же зоне.
4.9.2 Закрытое пространство зоны класса 1
Закрытое пространство, имеющее открытые отверстия или проходы к зоне класса 1, может считаться зоной класса 2, если:
а) проход оснащен самозакрывающейся герметичной дверью в пространство зоны класса 2;
б) вентиляция такова, что поток воздуха при открытой двери идет из зоны класса 2 в зону класса 1;
в) отключение вентиляции включает сигнализацию в помещениях, в которых находятся люди.
4.9.3 Закрытое пространство зоны класса 2
Закрытое пространство, имеющее открытые отверстия или проходы к зоне класса 2, не считается взрывоопасным, если:
а) данное пространство оборудовано самозакрывающейся герметичной дверью;
б) поток воздуха при открытой двери идет в объект зоны класса 2;
в) отключение вентиляции включает сигнализацию в помещениях, в которых находятся люди.
4.9.4 Закрытое пространство зоны класса 1
Закрытое пространство, имеющее открытые отверстия или проходы к зоне класса 1, не считается взрывоопасным, если:
а) данное пространство оснащено двумя самозакрывающимися герметичными дверями, формирующими воздушную камеру;
б) пространство имеет перевес давления при вентиляции относительно взрывоопасной зоны;
в) потеря перевеса давления при вентиляции включает сигнализацию на станции, где находятся люди.
Там, где вентиляционные приспособления рассматриваемого неопасного пространства соответствующий орган считает достаточными для предотвращения любого загрязнения газом из объекта зоны класса 1, две самозакрывающиеся двери, формирующие воздушную камеру, допускается заменять одной герметичной самозакрывающейся дверью, которая открывается в неопасную зону и не имеет удерживающего механизма.
5 Электротехнические системы
5.1 Источники электрического питания
В нормальных условиях источники электропитания не допускается располагать во взрывоопасных зонах.
Генератор, панели переключения и батареи необходимо отделить от взрывоопасных зон герметичными стальными перемычками.
5.2 Распределительные устройства
Распределительные устройства не допускается располагать во взрывоопасных зонах.
5.3 Электрическая защита
5.3.1 Электрические цепи и оборудование во взрывоопасных зонах, за исключением искробезопасных цепей и оборудования, необходимо обеспечить средствами для проведения разъединения в течение кратчайшего времени в случае перегрузки или короткого замыкания.
5.3.2 Систему необходимо защищать от замыкания на землю следующим образом:
- система IT без нейтрали: сигнализация или автоматическое отключение;
- система IT с заземленной нейтралью входного сопротивления: автоматическое отключение в кратчайшие сроки.
5.3.3 Защитные системы необходимо устроить так, чтобы предотвратить автоматическое соединение при условиях сбоя. В зоне класса 2 защитные устройства перегрузки могут иметь автоматическую перенастройку. Подходящую защиту следует устанавливать там, где потенциальная опасность возникает от возможности того, что трехфазное электрооборудование испытывает избыточное напряжение во время однофазной эксплуатации.
5.3.4 При обстоятельствах, когда автоматическое отсоединение электрооборудования может внести больший риск безопасности, чем риск возгорания, предупреждающее устройство (устройства) может (могут) использоваться как альтернатива автоматическому отсоединению, при условии, что эксплуатация предупреждающего устройства (устройств) обеспечит немедленное действие по устранению причин.
5.4 Аварийные условия, возникшие вследствие буровых операций
5.4.1 В исключительных условиях, в которых опасность взрыва может распространиться за пределы зон, указанных в 4.6, необходимо принять специальные меры для помощи выборочному разъединению или остановки следующего оборудования:
а) вентиляционных систем, за исключением вентиляторов, необходимых для поставки первичного воздуха на первичные двигатели для производства электрического напряжения;
б) первичных двигателей основного генератора, включая вентиляционные системы для них;
в) первичных двигателей аварийного генератора.
5.4.2 Необходимо обеспечить возможность разъединения или остановки по меньшей мере двух стратегических объектов, один из которых будет за пределами взрывоопасных зон.
5.4.3 Системы отключения, обеспеченные в соответствии с 5.4.1 следует проектировать так, чтобы риск непреднамеренной остановки, вызванной сбоем в системе отключения, и риск непреднамеренной операции отключения были сведены к минимуму.
5.4.4 Оборудование, расположенное в зонах, отличающихся от зон, покрытых оболочкой, и способное продолжать работу после отключения, должно подходить для установки в местах расположения зоны класса 2. Оборудование, размещенное в зонах, не имеющих оболочек, должно быть пригодно для размещения в указанных зонах.
Необходимо, чтобы перечисленные ниже устройства сохраняли работоспособность после аварийного отключения:
- аварийное освещение;
- система управления искрогасительным предохранителем;
- система общей сигнализации;
- система общественного оповещения;
- установки радиокоммуникаций, оснащенные батареями;
- системы обнаружения огня и газа и их сигнализация.
5.5 Защита от искрообразования
5.5.1 Электрооборудование
Заземляющие устройства, защитные проводники и защитные проводники уравнивания потенциалов применяют согласно ГОСТ Р 50571.5.54.
5.5.2 Типы энергосистем
5.5.2.1 Если используется энергосистема с заземленной нейтралью, необходимо использовать систему типа TN-S с отдельной нейтралью (N) и защитный проводник (PE) по всей системе.
Использование энергосистемы типа TN-C, имеющей объединенные функции нейтрали и защиты в одном проводнике по всей системе, в взрывоопасной зоне не допускается.
5.5.2.2 Для энергосистемы IT (нейтраль, изолированная от земли или заземленная через полное сопротивление), необходимо использовать устройство мониторинга изоляции для того, чтобы указывать первое замыкание на землю. В случае первого замыкания на землю установка в зоне класса 0 должна мгновенно разъединяться либо посредством устройства мониторинга изоляции, либо посредством прибора остаточного тока.
5.5.2.3 Для энергосистем на всех уровнях напряжения, установленных в зоне класса 0, следует обращать внимание на ограничение величины и длительности тока замыкания на землю. Следует устанавливать мгновенную защиту от замыкания на землю.
5.5.3 Уравнивание потенциалов
Во избежание опасного разбрасывания искр между металлическими частями конструкции всегда требуется уравнивание потенциалов для установок в зоне класса 1; оно может быть необходимым и в зоне класса 2. Следовательно, все незащищенные и наружные проводящие детали необходимо соединить с эквипотенциальной соединительной системой. Соединительная система может включать в себя защитные проводники, трубы, металлические обшивки кабелей, стальное армирование проводов и металлические детали конструкции, но не должна содержать нейтральных проводников.
Незащищенные проводящие детали необходимо раздельно соединить с эквипотенциальной соединительной системой, в случае если они надежно защищены и находятся в металлическом контакте со структурными деталями или трубами, соединенными с эквипотенциальными соединительными системами.
Металлические оболочки искробезопасного электрооборудования не нуждаются в соединении с эквипотенциальной соединительной системой, если только этого не требуется в документации электрооборудования или не требуется для предотвращения скопления статичного заряда.
Установки с катодной защитой не допускается соединять с эквипотенциальной соединительной системой, если только система не проектируется специально для этой цели.
Уравнители потенциалов размещают там, где для соединения труб используют изолированные фланцы.
Оболочки не нуждаются в отдельном соединении с эквипотенциальной соединительной системой, если они надежно защищены и находятся в металлическом контакте со структурными деталями или трубами, соединенными с эквипотенциальными соединительными системами.
Все электропроводящие части технологического оборудования следует заземлять независимо от того, применяются ли другие меры защиты от статического электричества.
5.5.4 Статичное электричество
При проектировании электрических установок следует учитывать влияние статичного электричества, для этого применяют национальные или международные стандарты.
5.5.5 Защита от разрядов молнии
При проектировании электрических установок следует учитывать влияние разрядов молний.
5.5.6 Металлические части с катодной защитой
Металлические части с катодной защитой, размещенные во взрывоопасных зонах, являются наружными проводящими деталями, находящимися под напряжением, которые должны считаться потенциально опасными (особенно, если они оснащены по методу усиленного тока), несмотря на их низкий отрицательный потенциал. Для металлических частей в зоне класса 0 катодная защита предоставляется, только когда они специально проектируются для этого применения.
6 Электрооборудование
6.1 Выбор электрооборудования для взрывоопасных зон осуществляют в соответствии с ГОСТ IEC 60079-14, СП 423.1325800.2018 и [1].
6.2 Кабельные сети проектируют согласно [1].
7 Вентиляция
7.1 Общие положения
7.1.1 Все взрывоопасные зоны должны проветриваться для сокращения аккумуляции взрывоопасного газа.
7.1.2 Для гарантирования концентрации газа ниже минимального предела взрывоопасности (НКПРП) необходимо, чтобы:
- открытые зоны с естественной вентиляцией имели достаточное прохождение потока;
- открытые зоны с естественной вентиляцией, имеющие заграждения или помехи, обеспечивались достаточными отверстиями в обшивке, переборках и потолке;
- зоны, заключенные в оболочку, где достаточная вентиляция не может быть достигнута естественным путем, обеспечивали механическую вентиляцию с уровнем вентилирования, составляющим как минимум пять изменений воздуха в час и отсутствием застойных зон.
Примечание - Различные типы и уровни вентиляции открытых зон, зон с заграждениями или помехами и зон в оболочке влияют на размер взрывоопасных зон. Следовательно, проектирование вентиляции является важным фактором в достижении оптимальных условий вентиляции во взрывоопасных зонах.
7.1.3 Рекомендации по выбору уровня вентиляции приведены в ГОСТ IEC 60079-10-1-2013 (приложение C).
7.2 Вентиляция пространств, содержащих электрооборудование
7.2.1 Заключенные в оболочку взрывоопасные зоны следует вентилировать. Любые трубопроводы, используемые для нормальной вентиляции необходимо отделять от труб, используемых для вентиляции взрывобезопасных зон. Искусственная вентиляция должна обеспечивать поддержание взрывоопасных, заключенных в оболочку зон под более низким давлением по отношению к менее взрывоопасным зонам. Взрывобезопасные заключенные в оболочку зоны поддерживаются под более высоким давлением по отношению к взрывоопасным соседним зонам.
7.2.2 Весь воздух для заключенных в оболочку опасных зон должен поступать из безопасных зон. Там, где подающая труба проходит через более опасное пространство, она должна иметь более высокое давление по отношению к этому пространству.
7.2.3 Все отверстия для выхода воздуха из опасных, заключенных в оболочку зон следует размещать в открытом пространстве, которое при отсутствии рассматриваемого выходного отверстия будет таким же или менее опасным, чем вентилируемое пространство.
7.2.4 Весь входящий воздух для безопасных зон должен поступать из безопасных зон и, насколько это практически осуществимо, из границ любых опасных зон. Там, где входная труба проходит через взрывоопасную зону, она должна иметь более высокое напряжение по отношению к этой зоне.
7.2.5 Все отверстия для выхода воздуха из безопасных, заключенных в оболочку зон следует размещать в безопасном открытом пространстве.
7.3 Вентиляция и работа герметически защищенных помещений
7.3.1 Электрическую установку, предрасположенную к возгоранию, допускается использовать в помещении или здании, расположенном во взрывоопасной зоне, при условии, что попадание взрывоопасной атмосферы предотвращается посредством поддержания внутри них защитного газа под более высоким давлением, чем во внешней атмосфере.
7.3.2 Какой бы ни была классификация взрывоопасной зоны, во время первоначального запуска или после отключения и перед подключением любого электрооборудования в недостаточно защищенном помещении для классификации взрывоопасной зоны необходимо:
а) гарантировать, что внутренняя атмосфера не взрывоопасна (см. примечание 1), или продолжать продув в течение периода времени, достаточного для того, чтобы внутренняя атмосфера могла считаться неопасной (см. примечание 2);
7.3.3 Стационарные детекторы газа необходимо устанавливать на вентиляционном впуске воздуха; в случае обнаружения газа, видимые и звуковые сигналы активизируют в месте, где они будут немедленно восприняты ответственным персоналом.
7.3.4 В случае обнаружения взрывоопасного газа с концентрацией 25% НКПРП (нижний предел взрывоопасности), ответственный персонал предпринимает необходимые действия для защиты персонала и процесса.
7.3.5 В случае обнаружения взрывоопасного газа с концентрацией 60% НКПРП, следует инициировать автоматическое отключение процесса и оборудования, не сертифицированного как безопасный тип.
1 Во избежание ложных указаний и возможного случайного отключения, необходимо применение устройства совпадающих сигналов, где мониторинг проводится с использованием трех детекторов, на которых работа любого детектора на низком уровне будет сопровождаться звуковым сигналом, и где совпадение работы двух детекторов из трех будет активировать отключение.
2 Следует установить ручное управление кабиной бурильщика, если она не предназначена для работы во взрывобезопасной зоне без герметизации.
7.4 Значения повышенного давления и потока защитного воздуха
7.4.1 Необходимо, чтобы система герметизации гарантировала достаточную внешнюю скорость защитного газа через выходы помещения, когда все эти выходы открыты в одно и то же время. Скорость защитного газа должна быть больше, чем скорость тока внешнего воздуха, но не должна приводить к настолько высокому давлению в помещении, что будет трудно закрывать и открывать двери.
Примечание - При проверке этого требования в местах, где двери и окна снабжены воздушными замками, замки необходимо закрыть.
7.4.2 В местах, где вероятен риск возникновения утечки, минимальное повышение давления до 25 Па (0,25 мбар) по отношению к атмосфере снаружи должно поддерживаться во всех точках внутри помещения и связанных с ним трубами, в которых все двери и окна необходимо закрыть.
Примечание - Повышение давления будет предотвращать попадание внешней атмосферы для скорости ветра приблизительно 3,5 м/сек.
7.4.3 Если внутри герметического помещения есть какое-либо оборудование, потребляющее воздух, то поток через систему герметизации должен охватывать все потребности; если нет, то воздух, требуемый сверх установленного, должен поставляться отдельной системой.
Примечание - Система герметизации может также включать в себя нагреватели, вентиляторы и кондиционеры воздуха сверх оборудования, необходимого для выполнения вышеуказанных требований.
7.5 Вентиляция отсеков батарей
7.5.1 Стационарные батареи. Вентилируемые и регулируемые клапанами типы
7.5.1.1 Целью вентиляции мест размещения или оболочек батарей является поддержание концентрации водорода ниже нижнего предела взрывоопасности 4% водорода (НКПРП) и ограничение предела содержания кислорода до нормального предела. Места расположения и оболочки батарей считаются безопасными от взрыва, когда с помощью естественной или искусственной вентиляции концентрация водорода держится ниже этого лимита.
При потере вентиляции загрузку следует остановить, если есть риск повышенного содержания кислорода.
Необходимо обращать особое внимание на тот факт, что выпускаемый газ легче воздуха и будет иметь тенденцию к аккумуляции в любых карманах на верхней части пространства. Если батареи размещаются в два и более яруса, все выступы должны иметь пространство не менее 50 мм сзади и спереди для циркуляции воздуха.
7.5.1.2 Если естественная вентиляция неосуществима практически или недостаточна, следует предусматривать искусственную вентиляцию с всасыванием в верхней части помещения. Рядом с полом помещений для батарей или дном блокирующих приспособлений или коробок для выпуска воздуха необходимо предусматривать адекватные отверстия, соединенные или несоединенные с трубой.
Если используется естественная вентиляция помещения для батарей и оболочки, требуются впускные и выпускные отверстия A с минимальным свободным пространством для отверстия, рассчитываемые по формуле
где Q — скорости вентиляционного потока свежего воздуха (м3/час), в соответствии с 7.5.1.3.
Примечание - Для цели этого расчета предполагается скорость воздуха, равная 0,1 м/с.
Впускные и выпускные отверстия для воздуха по возможности следует размещать в наиболее подходящем месте для создания лучших условий для воздухообмена, т.е.:
- отверстия на противоположных стенах;
- минимальное разделяющее расстояние в 2 м, при отверстиях на одной и той же стене.
7.5.1.3 В каждом случае количество вытесняемого воздуха рассчитывают по формуле
Q = 0,05·n·Igas·Crt·10-3 [м3/ч], (2)
где n — количество ячеек батареи;
Crt — емкость ячейки батареи, А·ч.
7.5.1.4 Помещения, блокирующие устройства и коробки для батарей, соединенных с зарядным устройством с выходной мощностью, рассчитанной из максимального получаемого зарядного тока и номинального напряжения батареи, вентилируются следующим образом:
- мощность более 2 кВт — в соответствии с 7.5.1.2 и 7.5.1.3; вырабатывается отдельно, независимо от вентиляционных систем других зон;
- мощность между 0,2 и 2 кВт — в соответствии с 7.5.1.2 и 7.5.1.3 за исключением батарей, размещенных открыто в помещении двигателя или аналогичном хорошо вентилируемом отсеке;
- мощность меньше 0,2 кВт — отверстия коробок должны размещаться рядом с верхней частью, чтобы позволить отход газов;
- напольные коробки могут вентилироваться естественным путем. Достаточной считают естественную вентиляцию посредством труб обширных размеров, замыкающихся хотя бы на 1,25 м выше в S-образной форме, в форме шляпки гриба или эквивалентной. Отверстия для выпуска воздуха следует предусматривать как минимум на двух противоположных сторонах коробки.
Рекомендуемая информация о степени защиты (см. [4]).
7.5.2 Герметично уплотненные свинцово-кислотные батареи
Чтобы избежать скопления легковоспламеняющегося газа, отсеки, содержащие свинцово-кислотные батареи герметически уплотненного типа, должны вентилироваться.
Примечание - Если на национальном уровне не существует положений о вентиляции герметически уплотненных батарей, вентиляция основывается на рекомендациях производителя.
7.5.3 Вентиляторы и трубы
7.5.3.1 Вентиляторы аккумуляторных отсеков следует конструировать и изготавливать из такого материала, который делает невозможным искрообразование в случае соприкосновения импеллера с корпусом вентилятора. Стальные или алюминиевые импеллеры не используют.
7.5.3.2 Трубы следует изготавливать из коррозиеустойчивого материала, или их внутренняя поверхность должна покрываться коррозиеустойчивой краской.
7.5.3.3 Любой вентиляционный мотор, связанный с трубой, используемой для поглощения воздуха из пространства аккумулятора, устанавливают снаружи трубы. Адекватные средства предусматривают для входа газа в мотор. Трубу размещают так, чтобы выпуск происходил в открытый воздух.
Следующие далее примеры не предназначены для безоговорочного применения и могут нуждаться в изменениях для адаптации к особому оборудованию или ситуациям.
А.1 Источники, дающие постоянную утечку:
а) поверхность легковоспламеняющейся жидкости в резервуаре с фиксированным покрытием с постоянным вентиляционным отверстием в атмосферу;
б) поверхность легковоспламеняющейся жидкости, постоянно или в течение длительного периода открытой для атмосферы (например, масло/водоотделители);
в) свободные вентиляционные отверстия и другие выходы, часто или в течение длительного периода выпускающие легковоспламеняющийся газ или испарения в атмосферу.
А.2 Источники, дающие первую степень утечки:
а) уплотнения насосов, компрессоров и клапанов, если ожидается выпуск легковоспламеняющегося материала во время работы;
б) точки дренажа воды в резервуарах, содержащих легковоспламеняющиеся жидкости, которые могут испускать легковоспламеняющийся материал в атмосферу при отсасывании воды при нормальной работе;
в) точки взятия проб, из которых ожидается утечка легковоспламеняющегося материала в атмосферу при нормальных операциях;
г) предохранительные клапаны, вентиляционные и другие отверстия, из которых ожидается утечка легковоспламеняющегося материала в атмосферу при нормальных операциях.
А.3 Источники, дающие вторую степень утечки:
а) уплотнения насосов, компрессоров и клапанов, где не ожидается выпуск легковоспламеняющегося материала во время работы;
б) фланцы, соединения и фитинги труб, где не ожидается выпуск легковоспламеняющегося материала во время работы;
в) точки взятия проб, из которых утечка легковоспламеняющегося материала в атмосферу при нормальных операциях невозможна;
г) предохранительные клапаны, вентиляционные и другие отверстия, из которых не ожидается утечка легковоспламеняющегося материала в атмосферу при нормальных операциях.
БИБЛИОГРАФИЯ
| УДК 622.276.04:006.354 | ОКС 75.020 |
| Ключевые слова: нефтяная и газовая промышленность, системы подводной добычи, подвижные и неподвижные морские установки; электрооборудование | |