Взрывозащищённые весы: где исполнение обязательно, а где это переплата

Пыль опасна внутри оборудования, газ — снаружи

Взрывоопасные зоны классифицирует статья 19 Федерального закона № 123-ФЗ. Для газов и паров ЛВЖ это зоны классов 0, 1 и 2, для горючей пыли — классов 20, 21 и 22. Разница между двумя ветками не только в номерах.

Пылевые зоны привязаны к замкнутому пространству. Зона класса 20 — та, где взрывоопасная концентрация пыли присутствует постоянно: внутреннее пространство мельниц, дробилок, сушилок, пневмотранспорта, силосов. Зоны классов 21 и 22 в законе прямо определены как расположенные в помещениях. Открытая площадка сама по себе к пылевым взрывоопасным зонам не относится: чтобы мучная или зерновая пыль взорвалась, ей нужна концентрация, которая на улице не держится.

Газовые зоны ведут себя иначе — они выходят наружу. Глава 7.3 ПУЭ описывает зону класса В-Iг у наружных установок и задаёт её границы в метрах: до 20 м от места открытого слива и налива для эстакад с открытым сливом и наливом ЛВЖ, до 8 м от резервуаров или вся площадь в пределах обвалования, до 3 м от закрытого технологического аппарата с горючими газами или ЛВЖ. Двадцать метров от точки налива — это уже размер весовой площадки под бензовоз.

Элеватор: взрывозащита обязательна бункерным весам

На элеваторе взрывоопасная смесь появляется непосредственно внутри технологического тракта — в силосных банках, нориях, самотёках, транспортёрах, аспирационных сетях. Там постоянно есть и мелкодисперсная органическая пыль, и замкнутый объём, в котором она достигает взрывоопасной концентрации.

Бункерные весы — часть этого тракта. Весовой бункер стоит в потоке зерна между загрузочной и выгрузочной секциями, взвешивает продукт порциями и суммирует результат. Оборудование работает там же, где образуется смесь, поэтому на элеваторах и зерновых терминалах бункерные весы применяют во взрывозащищённом исполнении в обязательном порядке. Бункерные весы серии «ТАНАИС» сертифицированы именно на пылевые зоны классов 20, 21 и 22, производительность моделей серии — от 0 до 3000 т/ч, от небольшого элеватора до морского зернового терминала. Об устройстве и подборе — в статье «Бункерные весы для зерна и сыпучих».

А вот автомобильные весы на въезде и вагонные весы на приёмных путях в пылевые зоны не попадают: они стоят на открытой площадке, вне помещений и вне технологического оборудования. Требовать для них взрывозащищённое исполнение «раз объект взрывопожароопасный» — значит платить за сертификацию, барьеры искрозащиты и специальные коробки там, где по проекту зоны нет. Это тот случай, когда правильная спецификация дешевле неправильной.

Нефтебаза и химическое производство: здесь взрывозащита нужна авто- и вагонным весам

На объектах нефтегазовой отрасли и химических производствах взрывоопасная зона не заканчивается стенами здания. Пары бензина, дизельного топлива, растворителей, сжиженные углеводородные газы выходят наружу в местах слива и налива, у резервуарных парков, у запорной арматуры — и весовая площадка оказывается в границах этой зоны по проекту, а не по чьей-то перестраховке.

Поэтому взрывозащищённые автомобильные и вагонные весы — это оборудование именно для нефтегаза и химии, и сертифицированы они на газовые среды:

Сертификаты ТР ТС 012/2011 проверяются по номеру в реестре ФГИС Росаккредитации. Сертификат на вагонные тензометрические весы ВВТ выдан органом по сертификации ЦСВЭ НАНИО. Требования ТР ТС 010/2011 в данном случае относятся к бункерным весам как к машинам и оборудованию: прежде всего к безопасной работе механических узлов, включая задвижки, и защите персонала от травмирования движущимися частями. Для коммерческого учёта отдельно важна запись весов в Государственном реестре средств измерений — взрывозащита этого требования не заменяет.

Из таблицы видно и обратное правило: сертификат на газовую среду не закрывает пылевую зону. Группа II и уровень Gb — это газ; для пыли нужны группа III и уровень Da/Db/Dc. «Взрывозащищённые весы» без указания группы и класса зоны — не характеристика, а строка в коммерческом предложении.

Что меняется в конструкции, если исполнение всё-таки нужно

Взрывозащищённое исполнение не меняет принцип измерения весов: изменение принципа или конструкции затрагивало бы утверждённый тип средства измерений. При этом для выполнения требований взрывозащиты может применяться иная концепция построения измерительной цепи и подбираться соответствующая ей сертифицированная элементная база. Эти особенности лучше учитывать ещё на этапе подготовки технического задания.

Взрывозащищённые весы НАИС всех типов выполняются на аналоговых тензодатчиках. Такой выбор связан не с самим наличием электроники или АЦП в цифровом датчике, а с требованиями взрывозащиты к электрическим параметрам цепей, прежде всего к питанию оборудования, находящегося во взрывоопасной зоне. Применяемые НАИС цифровые тензодатчики по параметрам питания не соответствуют требованиям используемой взрывозащищённой конфигурации, поэтому в ней применяются сертифицированные аналоговые датчики совместно с барьерами искрозащиты. Подробнее о различиях схем — в статье «Цифровые и аналоговые тензодатчики».

Полная цепочка по сертификату выглядит так:

1. грузоприёмное устройство со встроенными взрывозащищёнными аналоговыми тензодатчиками C16 (HBM/HBK) с маркировкой 1Ex ia IIC T4/T6 Gb X — это основная конфигурация, на которой следует делать акцент. HM14H1 (Zemic) с маркировкой 0Ex ia IIC T4 Ga использовался как альтернативное решение в период, когда в 2022 году были риски с поставкой HBM во взрывозащищённом исполнении;
2. барьеры искрозащиты — Pepperl+Fuchs серий Z763, Z764, Z757, Z961.H либо отечественные ЭнИ-БИС-1154-Ex-DC(+) и Метран-630-Ex: они ограничивают энергию в цепи так, что искра не воспламенит смесь;
3. взрывозащищённые соединительные и клеммные коробки — «Герда-КС», VKK2R-8Ex;
4. кабельные линии в металлических трубах;
5. весовой терминал в операторной, за границей опасной зоны.

Взрывозащищённые весы поставляются комплектом. Предложение, в котором есть Ex-датчики, но нет барьеров искрозащиты и коробок, объект не примет — комплект неполный.

Плата за аналоговую схему — отказ от части возможностей цифровой. По сертификатам и на автомобильные, и на вагонные весы область применения описана как статическое взвешивание: взвешивания в движении и контроля нагрузки по осям во взрывозащищённом исполнении не будет. Нет и самодиагностики: датчики соединены параллельно, общий сигнал не позволяет увидеть отказ конкретного датчика, поэтому регламент осмотров, состояние кабельных трасс и заземления здесь важнее, чем на обычных весах. Если проекту нужны динамические режимы, задачу решают не «взрывозащищённой версией той же модели», а размещением весов за границей зоны.

Как проверить спецификацию до заказа

1. Класс зоны в точке установки — из проекта объекта, а не из отраслевой принадлежности предприятия. Нет зоны в этой точке — нет и требования взрывозащиты.
2. Группа и уровень в маркировке против класса зоны. Пыль — группа III, уровень Da/Db/Dc. Газ — группа II, уровень Ga/Gb/Gc.
3. Номер сертификата в реестре ФГИС Росаккредитации — там же видны срок действия и область применения. Сертификат должен быть на предлагаемую модель, а не «на оборудование производителя вообще».
4. Комплектность: датчики, барьеры искрозащиты, соединительные и клеммные коробки, кабельные вводы, вынесенный терминал.
5. Фактический диапазон температур. Знак «X» в маркировке означает специальные условия применения: реальные границы задаёт самое «узкое» взрывозащищённое комплектующее, а не корпус весов. У барьеров серии Z это −20…+60 °C, и весы в такой комплектации за эти границы выходить не должны.
6. Запись в ГРСИ РФ и поверка — взрывозащита не заменяет метрологию. Весы, применяемые в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, должны проходить поверку в установленных случаях; сведения о результатах передаются во ФГИС «Аршин».

Отдельный пункт для эксплуатации: замена вышедшего из строя датчика на взрывозащищённых весах — это одновременно две обязанности. Новый датчик должен быть той же взрывозащищённой модификации, иначе весы выходят из сертифицированного состояния, и после замены узла требуется поверка. Схема «поставим пока обычный датчик» на таком объекте не работает ни юридически, ни по технике безопасности.

Частые вопросы

Взрывозащищённое исполнение — не универсальная страховка, а точное соответствие оборудования классу зоны в конкретной точке объекта. Лишнее исполнение там, где зоны нет, добавляет к смете стоимость сертифицированных комплектующих и отнимает динамические режимы взвешивания. Недостающее там, где зона есть, останавливает пусконаладку. Поэтому конфигурацию имеет смысл собирать вместе с инженером и с генеральным планом объекта на столе.