ГОСТ Р МЭК 62086-1-2003
УДК 621.316.71:538.244:62:006.354 Е02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Электрооборудование взрывозащищенное
НАГРЕВАТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕЗИСТИВНЫЕ ДЛЯ
ПОТЕНЦИАЛЬНО ВЗРЫВООПАСНЫХ СРЕД
Часть 1
Общие требования и методы испытаний
Electrical apparatus for explosive gas atmospheres. Electrical resistance trace heating.
Part 1. General and testing requirements
ОКС 29.260.20
Дата введения 2004—01—01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Некоммерческой автономной научно-исследовательской организацией «Центр по сертификации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования (НАНИО «ЦСВЭ») и Центром сертификации «СТВ»
ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 «Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование»
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 30 мая 2003 г. № 175-ст
3 Настоящий стандарт полностью соответствует международному стандарту МЭК 62086-1:2001 «Электрооборудование взрывозащищенное. Нагреватели электрические резистивные для потенциально взрывоопасных сред. Часть 1. Общие требования и методы испытаний»
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Введение
Настоящий стандарт входит в комплекс государственных стандартов на взрывозащищенное электрооборудование.
Стандарт устанавливает требования к сетевым электрическим резистивным нагревательным устройствам и методам их испытаний.
В стандарте приведены требования к сетевым нагревателям, концевым заделкам и соединениям, к регулированию температуры, а также к защите от опасного искрения.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает общие требования к электрическим резистивным нагревательным устройствам (системам) с поверхностным нагревом (далее — электронагреватели) и требования к их испытаниям.
Электронагреватели предназначены для разогрева или компенсации тепловых потерь различного технологического оборудования (трубопроводов, аппаратов и др.), расположенного во взрывоопасных зонах классов 1 и 2 по ГОСТ 51330.9.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 5556—81 Вата медицинская гигроскопическая. Технические условия
ГОСТ Р 51330.0—99 (МЭК 60079-0—98) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования
ГОСТ Р 51330.8—99 Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 7. Защита вида е
ГОСТ Р 51330.9—99 (МЭК 60079-10—95) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 10. Классификация взрывоопасных зон
ГОСТ Р 51330.13—99 (МЭК 60079-14—96) Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 14. Электрооборудование во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок)
3 Определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 температура окружающей среды: Температура вокруг рассматриваемого объекта. Если электронагреватели заключены в теплоизоляцию, то окружающей считают температуру ее внешней стороны.
3.2 параллельная (шунтирующая) цепь: Часть цепи между автоматическим выключателем, защищающим сеть, и электронагревательным устройством при питании от сети нескольких электронагревательных устройств.
3.3 Соединения
3.3.1 холодный конец: Электрический изолированный провод или провода, используемые для подсоединения нагревателя к электрической цепи, конструктивно выполненные таким образом, что они не являются источниками нагрева.
3.3.2 концевая заделка: Заделка конца нагревателя, которая может выделять тепло и находящаяся на противоположной стороне подачи питания.
3.3.3 заделка ввода питания: Заделка ввода проводов для подачи питания к электронагревателю.
3.4 соединительная коробка: Устройство для параллельного или последовательного соединения электронагревателей.
3.5 расчетная мощность: Минимальная мощность, отвечающая требованиям в наихудших условиях с учетом допусков по напряжению, сопротивлению и соответствующих коэффициентов безопасности.
3.6 электронагреватели заводского изготовления: Кабель, лента или устройство сетевого электронагрева, в т. ч. необходимые концевые заделки и соединения, смонтированные в агрегаты.
3.7 электронагреватели, собранные в эксплуатационных условиях: Нагреватели, поставляемые вместе с компонентами концевой заделки и собираемые на объекте.
3.8 тепловые потери: Часть тепловой энергии от трубопровода, резервуара или оборудования, выделяемая в окружающую среду.
3.9 теплоотвод: Компонент, проводящий и рассеивающий тепло от объекта.
3.10 материалы, способствующие теплообмену: Теплопроводящие материалы, такие как металлическая фольга или теплопередающие соединения, используемые для повышения эффективности теплообмена между сетевыми электронагревателями и объектом.
3.11 прокладка: Электронагреватель, состоящий из последовательно или параллельно соединенных термоэлементов, которые имеют достаточную гибкость, чтобы принимать форму нагреваемой поверхности.
3.12 нагревательная панель: Электронагреватель, состоящий из соединяемых последовательно или параллельно термоэлементов, изготовленных в соответствии с общей формой нагреваемой поверхности.
3.13 предельная температура: Максимальная допустимая температура нагрева любой части системы, содержащей трубопровод, технологическую среду и нагревательную систему.
3.14 максимальная температура окружающей среды: Максимальная температура окружающей среды, при которой электронагреватель будет работать в соответствии с указанными требованиями.
3.15 максимальная допустимая температура: Максимальная рабочая температура плюс температура окружающей среды, при которой электронагреватель будет работать в соответствии с указанными требованиями.
3.16 металлическая оболочка: Оболочка или оплетка, обеспечивающая защиту электронагревателя и цепи заземления от механических повреждений.
3.17 минимальная температура окружающей среды: Самая низкая температура окружающей среды, при которой электрообогреватель будет работать в соответствии с применяемыми требованиями.
3.18 рабочее напряжение: Фактическое напряжение, подаваемое на действующий электронагреватель.
3.19 внешний кожух: Сплошной слой изолирующего материала, наносимого на внешнюю сторону металлической оболочки, экрана или армировки для защиты от коррозии.
3.20 удельная мощность: Выходная мощность, измеренная в ваттах на метр для кабельных рабочих элементов и кабельных блоков и в ваттах на квадратный метр — для прокладок, нагревательных панелей и блоков из прокладок и нагревательных панелей.
3.21 номинальная тепловая мощность: Общая мощность или мощность на единицу длины нагревательного кабеля при номинальных напряжении, температуре и длине, выражаемая в ваттах на метр или в ваттах на квадратный метр.
3.22 номинальное напряжение: Напряжение, на которое рассчитаны рабочие и эксплуатационные характеристики электронагревателей.
3.23 приемосдаточное испытание: Испытание, которому подвергается каждое устройство во время или после изготовления для подтверждения его соответствия определенным критериям.
3.24 последовательные нагреватели: Нагревательные элементы, электрически соединенные последовательно, имеющие одну линию тока и одинаковое удельное сопротивление при данной температуре для данной длины.
3.25 оболочка: Однородное и сплошное металлическое или неметаллическое внешнее покрытие, внутри которого размещен ленточный электронагревательный элемент или кабель, используемое для обеспечения защиты элементов от воздействия окружающей среды.
3.26 температура оболочки: Температура нагрева внешнего непрерывного покрытия, которое может подвергаться воздействию окружающей атмосферы.
3.27 стабилизированная конструкция: Конструкция, при которой температура электронагревателя будет в зависимости от исполнения и использования стабилизироваться на уровне ниже предельной температуры в самых неблагоприятных условиях без использования защитной системы для ограничения температуры.
3.28 пусковой ток: Ток электронагревателя в момент его включения.
3.29 документация по системе: Информация, предоставляемая поставщиком для обеспечения удовлетворительной установки и безопасного использования системы электронагрева трубопроводов и оборудования.
3.30 регулятор температуры: Устройство или сочетание устройств, включающее средства измерения температуры и регулирования мощности, подаваемой на нагреватель.
3.31 датчик температуры (чувствительный элемент): Устройство, реагирующее на температуру путем выдачи электрического сигнала или срабатывающее механически.
3.32 теплоизоляция: Материал, имеющий воздушные или газовые карманы, пустоты и теплоотражающие поверхности, которые задерживают передачу тепла.
3.33 электронагреватель: Устройство, предназначенное для выделения тепла по принципу электрического сопротивления и состоящее из одного или более металлических проводников или электропроводящего материала, соответствующим образом электрически изолированного и защищенного.
3.34 блок (агрегат) электронагревателя: Последовательный кабель электронагревателя, параллельный кабель сетевого электронагревателя, прокладка или нагревательная панель с концевой заделкой согласно инструкциям изготовителя.
3.35 электронагрев: Использование электрических нагревательных кабелей, прокладок, панелей и опорных элементов, устанавливаемых с внешней стороны для поддержания или подъема температуры содержимого трубопровода, резервуаров и сопряженного оборудования.
3.36 испытания типа: Испытание, проводимое на одном или более устройствах определенной конструкции для проверки соответствия конструкции определенным требованиям.
3.37 погодный барьер: Материал, который, будучи нанесенным на внешнюю поверхность теплоизоляции, защищает ее от воды или других жидкостей, от природных воздействий: мокрого снега, ветра, солнечных лучей, атмосферных загрязнений, а также от механических повреждений.
3.38 объект: Объект, на котором используется электронагреватель.
4 Общие требования
4.1 Общие положения
Электронагреватели должны быть сконструированы и исполнены таким образом, чтобы гарантировалась их электрическая, термическая и механическая прочность и надежность в работе и чтобы при нормальном использовании они не представляли опасности для пользователя или окружающей среды. Электронагреватели и концевые заделки должны соответствовать одному или нескольким типам защиты, указанным в ГОСТ Р 51330.0, а также требованиям настоящего стандарта.
Изготовитель должен указать максимальную выдерживаемую температуру в градусах Цельсия. Материалы, используемые в нагревателе, должны выдерживать температуру не ниже максимальной рабочей 20 К при проведении испытаний в соответствии с 5.1.10.
В настоящем стандарте требования раздела 7 ГОСТ Р 51330.0 в отношении электроизоляционных материалов электронагревателей не учитывают.
4.2 Электронагреватели
Электронагреватели должны быть снабжены металлической оплеткой или оболочкой, которая должна покрывать по меньшей мере 70 % поверхности. Они должны быть механически прочными, т. е. выдерживать энергию удара 7 или 4 Дж при испытании в соответствии с 5.1.5. Электронагреватели, рассчитанные на энергию удара 4 Дж, следует промаркировать знаком «X».
4.3 Концевые заделки и соединения
Концевые заделки и соединения могут быть неотъемлемой частью электронагревателя или самостоятельными изделиями. В последнем случае их считают взрывозащищенными компонентами (Ех компонентами) в соответствии с разделом 13 ГОСТ Р 51330.0. Концевые заделки и соединения испытывают как части типового блока электронагревателя (см. 5.1.1 настоящего стандарта).
4.4 Требования к защите параллельных цепей
Требования к электронагревательным системам для использования во взрывоопасных зонах следующие:
а) наличие средства изоляции всех заземленных проводников от питания;
б) наличие защиты от сверхтока для каждой параллельной цепи;
в) наличие средств защиты от замыканий на землю, которые зависят от типа заземления системы.
Для систем ТТ и TN
г) наличие устройства защиты от тока утечки для каждой параллельной цепи с уставкой тока срабатывания не более 300 мА. Время срабатывания устройства защиты не должно превышать 150 мс при токе утечки, превышающем в пять раз уставку срабатывания. Предпочтение отдается значениям 30 мА и 30 мс, если только не будет доказано, что это приведет к увеличению несвоевременных отключений цепи.
Примечания
1 Цель защиты этого вида, дополняющего защиту от сверхтока, — ограничение эффекта нагрева за счет замыкания на землю и токов утечки на землю.
2 Требования а) — г) могут быть реализованы в одном устройстве.
Для систем IT
д) должно быть установлено устройство контроля сопротивления электрической изоляции для отключения питания всякий раз, когда электрическое сопротивление не превышает 50 Ом/В номинального напряжения.
4.5 Требования к контролю температуры
4.5.1 Общие положения
Система электронагрева трубопроводов и оборудования должна быть конструктивно выполнена таким образом, чтобы при всех условиях температура поверхности нагревательного устройства была ограничена температурным классом электрооборудования и температурой самовоспламенения взрывоопасной смеси минус 5 К для температур ниже или равных 200 °С или минус 10 К для температур выше 200 °С. Это должно быть достигнуто либо за счет стабилизированной конструкции согласно 4.5.2, либо за счет использования регуляторов температуры согласно 4.5.3 для ограничения максимальной температуры оборудования.
Если несколько электронагревателей (особенно на трубопроводах с различными условиями потока) группируют с целью контроля одним устройством для регулирования температуры поверхности, то каждый из них следует рассматривать как стабилизированный участок.
4.5.2 Конструкция электронагревателей для применения в зонах 1 и 2
При применении стабилизированной конструкции, при которой максимальную температуру поверхности электронагревателя определяют без термостатического регулирования, должен использоваться либо метод, определенный в 5.1.11.2, либо метод согласно 5.1.11.3.
4.5.3 Регулируемая конструкция
Регулируемая конструкция должна иметь защитное устройство контроля температуры поверхности электронагревателя, соответствующее следующим требованиям.
а) Для применения в зоне 1 или 2
В конструкциях, требующих использования устройств контроля максимальной температуры поверхности с целью ее ограничения, должны использоваться защитные устройства, которые будут отключать систему в случае превышения максимальной рабочей температуры, и при этом должен быть возможен только ручной возврат в исходное положение после выполнения функций процесса. В случае ошибки/поломки датчика нагревательная система должна отключаться от основного источника питания для устранения причины отказа неисправного оборудования. Защитное устройство должно быть до его ремонта/замены опечатано. Защитное устройство должно функционировать независимо от системы регулирования температуры нагрева электронагревателя.
б) Для применения в зоне 2
Может использоваться один температурный контроллер с индикатором неисправности. В этом случае необходимо принять все соответствующие меры слежения за такой индикацией, например осуществлять круглосуточное наблюдение.
Примечание — Если защитные устройства контроля температуры не поставляются изготовителем, то изготовитель должен предоставить необходимую информацию для их выбора и монтажа.
