Кратко: Для подготовки поверхности в зоне ATEX 1 требуется оборудование, оценённое как категории 1 или 2 для имеющейся группы газов и температурного класса, а также допуск объекта, газовый мониторинг и надзор. Открытая абразивоструйная очистка и электрическая шлифовка обычно считаются огневыми работами. Bristle Blaster® Pneumatic оценён по ATEX для зоны 1 (газ, IIA, T4) и зоны 21 (пыль) и обеспечивает степень очистки, сопоставимую с Sa 2½ / SSPC-SP 10.
В этом руководстве объясняется, что означает зона ATEX 1 для подготовки поверхности: нормативная база, соответствие зон и категорий оборудования, чтение маркировки ATEX, причины ограничений на струйную очистку и шлифовку, а также конфигурация инструмента и безопасная система работ, позволяющие продолжать обслуживание покрытий в действующей взрывоопасной зоне.
Во взрывоопасных средах, таких как действующие морские платформы, работающие НПЗ, терминалы СПГ и нефтехимические предприятия, открытая абразивоструйная очистка при работающем объекте редко возможна. Абразив, ударяющий по стали на высокой скорости, образует ударные искры и горячие частицы, способные воспламенить горючую газо- или паровоздушную смесь, поэтому большинство операторов считают её огневой работой, разрешённой только после обеспечения безгазового состояния зоны по наряду-допуску на огневые работы.
Однако именно в таких средах обслуживание защитных покрытий наиболее критично. Морские сооружения в агрессивной морской атмосфере, трубопроводы НПЗ в среде сероводорода и конструкционная сталь предприятий СПГ, подверженная криогенным температурным циклам, требуют периодического обслуживания покрытий, нередко в зонах, где стандартный метод подготовки поверхности невозможно применять без остановки процесса.
Нормативная база ATEX / IEC 60079
Оборудование для взрывоопасных сред регулируется двумя технически согласованными системами:
- В Европе: Директива ATEX по оборудованию 2014/34/EU (часто называемая ATEX 114) охватывает оборудование и защитные системы, а Директива ATEX по рабочим местам 1999/92/EC (ATEX 137) — защиту работников, включая классификацию взрывоопасных зон. Оборудование, выводимое на рынок ЕС для использования в таких зонах, должно соответствовать Директиве по оборудованию и иметь соответствующую маркировку.
- На международном уровне: серия стандартов IEC 60079, принятая полностью или частично во многих юрисдикциях, включая систему зон США по статье 505 NEC, Канаду, Австралию и страны Персидского залива. Многие международные операторы ссылаются на IEC 60079 или ATEX в своих глобальных стандартах на оборудование.
В Северной Америке взрывоопасные зоны классифицируются либо по традиционной системе Class/Division, либо по системе Class/Zone, введённой статьёй 505 NEC. Зона 1 по статье 505 соответствует зоне 1 по IEC/ATEX.
Классификация зон
Директива 1999/92/EC определяет газовые зоны 0, 1 и 2 и пылевые зоны 20, 21 и 22 и устанавливает, какие категории оборудования допускается применять в каждой из них.
| Зона | Определение (Директива 1999/92/EC) | Типичные места | Категория оборудования |
|---|---|---|---|
| Зона 0 | Взрывоопасная газовая атмосфера присутствует постоянно, в течение длительных периодов или часто | Внутри резервуаров и закрытых сосудов с горючими жидкостями или газами | Категория 1 |
| Зона 1 | Взрывоопасная газовая атмосфера может возникать при нормальной эксплуатации время от времени | Технологические палубы морских платформ, насосные, компрессорные зоны, действующие установки НПЗ, зоны обвалования СПГ, объекты налива топлива | Категория 1 или 2 |
| Зона 2 | Взрывоопасная газовая атмосфера при нормальной эксплуатации маловероятна; если она возникает, то сохраняется лишь кратковременно | Зоны вокруг зоны 1, склады горючих веществ | Категория 1, 2 или 3 |
| Зона 20 / 21 / 22 | Аналогичные определения для облаков горючей пыли | Силосы, предприятия по обращению с пылью, зоны обработки сыпучих материалов | Категория 1 / 1–2 / 1–3 |
Зона 1 — наиболее критичная в эксплуатационном отношении зона для обслуживания покрытий, поскольку она охватывает действующие технологические зоны объекта: те зоны, которые должны оставаться в эксплуатации и которые нередко сильнее всего подвержены коррозионным условиям.
Почему в зоне 1 ограничены абразивоструйная очистка и шлифовка
Риск воспламенения при абразивоструйной очистке связан с механическим ударом. Когда стальная дробь, гранат или минеральный абразив с высокой скоростью ударяют по стали, часть кинетической энергии выделяется в виде тепла, образуя раскалённые ударные и фрикционные искры. Энергии и температуры этих искр может быть достаточно для воспламенения горючих паровоздушных смесей в пределах взрывоопасных концентраций. Кроме того, при струйной очистке на рукавах и соплах накапливается статический заряд, который необходимо контролировать уравниванием потенциалов и заземлением.
Особая опасность на НПЗ и морских объектах — термитная искра. Она возникает, когда металлический алюминий, например следы алюминиевого сплава или краска с алюминиевым пигментом, ударяется о ржавую сталь: алюминий реагирует с оксидом железа (2Al + Fe₂O₃ → Al₂O₃ + 2Fe) и выделяет очень горячие частицы. Абразив из оксида алюминия уже окислен и такой реакции не даёт, но при любом ударном процессе на ржавой стали вблизи лёгких сплавов этот риск необходимо учитывать.
По этим причинам операторы, как правило, не разрешают открытую абразивоструйную очистку в действующей зоне 1. Если без струйной очистки не обойтись, обычный путь — изолировать зону, обеспечить безгазовое состояние и вести работы по наряду-допуску на огневые работы на всё время выполнения.
Угловые шлифмашины создают аналогичную проблему. Стандартные электрические угловые шлифмашины не рассчитаны на зону 1, а высокоскоростной абразивный круг по стали образует фрикционные искры и локальный нагрев, поэтому шлифовка также обычно считается огневой работой.
Что означает маркировка ATEX для инструментов подготовки поверхности
Согласно Директиве 2014/34/EU, неэлектрическое оборудование группы II категории 2 выводится на рынок после оценки опасности воспламенения и внутреннего производственного контроля со стороны изготовителя; техническая документация передаётся уполномоченному органу. Применимые стандарты — IEC 60079-0 (общие требования) и для неэлектрического оборудования EN ISO 80079-36 и EN ISO 80079-37. Маркировка содержит следующую информацию:
| Код | Значение |
|---|---|
| Ex (шестиугольник) | Специальный знак взрывозащиты |
| II | Группа оборудования II: наземные отрасли (не подземная добыча) |
| 2G | Категория 2, газовая атмосфера: подходит для зон 1 и 2 |
| c | Принцип защиты «конструктивная безопасность» (первоначально EN 13463-5): источники воспламенения исключены конструкцией и исполнением. По новому стандарту EN ISO 80079-37 неэлектрические принципы защиты маркируются «h» |
| IIA | Группа газов IIA: охватывает такие газы, как метан, пропан, бутан, ацетон и аммиак. Не охватывает газы группы IIB (например, сероводород, этилен, оксид этилена) и группы IIC (водород, ацетилен). Это критически важно на НПЗ и в сернистой среде: H₂S относится к группе IIB и присутствует при переработке сернистой нефти, на установках гидродесульфуризации, аминовой очистки и в системах кислых стоков. Оборудование, рассчитанное только на IIA, нельзя применять там, где зону определяет газ IIB или IIC. Перед началом работ сопоставьте газы из классификации вашей зоны с документацией на оборудование. |
| T4 | Температурный класс: максимальная температура поверхности 135 °C, подходит для газов с температурой самовоспламенения выше 135 °C |
| X | Действуют специальные условия безопасного применения. Они указаны в документации и должны быть изучены до начала работ |
Bristle Blaster® Pneumatic в зоне 1
Модель Bristle Blaster® Pneumatic от MontiPower® полностью пневматическая, без электрических компонентов. Она прошла независимый анализ опасности воспламенения и оценку соответствия ATEX 2014/34/EU как оборудование категории 2 для зоны 1 (взрывоопасный газ, группа IIA, EPL Gb) и зоны 21 (взрывоопасная пыль, группа IIIC, EPL Db) по EN ISO 80079-36, EN ISO 80079-37 и IEC 60079-0. В документации MontiPower газовая маркировка указана как II 2G c IIA T4 Xи относится только к определённым лентам Bristle Blaster® в сочетании с оригинальным пневматическим приводом Bristle Blaster® Pneumatic.
Тот же инструмент обеспечивает степень очистки поверхности, сопоставимую с ISO 8501-1 Sa 2½ / SSPC-SP 10, и профиль шероховатости 65–85 µm Rz (2,6–3,3 mil) на стандартной стали API 5L в документально подтверждённых испытаниях. Результаты зависят от марки стали, степени ржавления, ленты и техники работы, а приёмка определяется спецификацией покрытия и инспектором. Именно сочетание оценки для взрывоопасных зон и результата, сопоставимого со струйной очисткой, делает его актуальным для обслуживания покрытий в зоне 1.
Оценка ATEX не означает, что проволочные кончики по стали никогда не могут дать искру. Она означает, что при использовании с указанными лентами, приводом и специальными условиями («X») оборудование признано соответствующим требованиям категории 2 для заявленной группы газов и температурного класса. В собственных рекомендациях MontiPower по безопасности отмечается, что механическая подготовка стали может вызывать искры; возможность проведения работ определяют зонирование, оценка рисков и система допусков оператора объекта. См. безопасность при подготовке поверхности и подготовку поверхности без искрообразования.
Типичные применения в зоне 1:
- Морские платформы: зоны заплеска, стояки, конструкционная сталь технологических палуб и конструкции факельных стрел
- НПЗ и нефтехимические предприятия: обслуживание без остановки эксплуатации, работы во время остановочных ремонтов и ремонт под изоляцией — в пределах группы газов IIA
- Наземные трубопроводные объекты: полевые стыки и ремонт покрытий на станциях и в коридорах, отнесённых к взрывоопасным зонам
- Терминалы СПГ: конструкционная сталь рядом с технологическим оборудованием, опоры труб и конструкции зон обвалования
Эксплуатационные требования к подготовке поверхности в зоне 1
Подходящей оценки инструмента по ATEX необходимо, но недостаточно. Подготовка поверхности в зоне 1 требует полной безопасной системы работ, включающей:
- Наряд-допуск. Обслуживание в зоне 1 требует официального наряда-допуска на работы во взрывоопасной зоне (обычно допуск на холодные работы для инструмента, применяемого в рамках его условий ATEX). Наряд определяет объём работ, классификацию зоны и группу газов, мониторинг, аварийные процедуры и допущенный персонал. Включите в пакет допуска документацию ATEX на инструмент и специальные условия применения.
- Непрерывный газовый мониторинг. В течение всех работ необходимо носить откалиброванный портативный газоанализатор, также пригодный для данной зоны. Многие операторы устанавливают сигнализацию на уровне 10 % НКПР или ниже, с немедленной остановкой работ при срабатывании; следуйте процедуре объекта.
- Подача воздуха. Компрессор, питающий Bristle Blaster® Pneumatic, следует размещать вне взрывоопасной зоны либо использовать компрессор, пригодный для неё. Прокладывайте воздушный рукав вдали от проходов, острых кромок и горячих поверхностей.
- Средства индивидуальной защиты. Защитные очки или лицевой щиток, средства защиты слуха, подобранные по данным о шуме в руководстве по эксплуатации, перчатки, стойкие к порезам и ударам, антистатическая обувь, респиратор или средства защиты органов дыхания, определённые оценкой рисков, и огнестойкая спецодежда, если этого требует политика объекта.
- Допущенный надзор. Работы в зоне 1 должны проходить под надзором лица, допущенного к работам во взрывоопасной зоне в рамках системы управления безопасностью объекта.
Выбор подходящей конфигурации для вашей задачи в зоне 1
Сравнение приводов см. в материале Bristle Blaster® и пескоструйная очистка.
| Применение | Рекомендуемая модель | Ключевое соображение |
|---|---|---|
| Конструкционная сталь морской платформы, обслуживание верхних строений | Bristle Blaster® Pneumatic (оценён по ATEX) | Подводите сжатый воздух из-за пределов взрывоопасной зоны |
| Технологическая установка НПЗ, обслуживание без остановки эксплуатации | Bristle Blaster® Pneumatic (оценён по ATEX) | Уточните группу газов: IIA охватывает большинство насыщенных углеводородов (метан, пропан), но H₂S относится к группе IIB и присутствует в большинстве зон с сернистой средой. Убедитесь, что T4 (135 °C) подходит для температур самовоспламенения имеющихся газов. |
| Полевой стык трубопровода во взрывоопасном коридоре | Bristle Blaster® Pneumatic (оценён по ATEX) | При сильной коррозии MontiPower применяет двухэтапный метод: диск Tercoo® для удаления основной массы, затем лента Bristle Blaster® для получения поверхности, сопоставимой с SP 10. Опубликованная маркировка ATEX охватывает определённые ленты Bristle Blaster® на приводе Pneumatic, поэтому перед использованием в зоне уточните у MontiPower, распространяется ли она на этап интенсивного удаления. |
| Конструкционная сталь терминала СПГ | Bristle Blaster® Pneumatic (оценён по ATEX) | Температурный класс относится к газу, а не к криогенным условиям эксплуатации: температура самовоспламенения природного газа (метана) значительно выше 135 °C, поэтому T4 достаточен там, где зону определяет метан |
| Невзрывоопасное полевое обслуживание (взрывоопасной атмосферы нет) | Bristle Blaster® Ultimate Electric (230 В или 120 В) или Ultimate Cordless | Те же ленты и сопоставимый результат без подачи сжатого воздуха |
Пошаговую процедуру подготовки и проверки см. в нашем руководстве как получить результат, сопоставимый с SSPC-SP 10, без пескоструйной очистки. Полное определение SSPC-SP 10 и требования к его проверке см. в нашем полном техническом руководстве по SSPC-SP 10.
Часто задаваемые вопросы
Есть ли метод абразивоструйной очистки, одобренный для зоны ATEX 1?
Открытая абразивоструйная очистка стали создаёт ударные искры и статическое электричество, поэтому операторы обычно считают её огневой работой и допускают в зоне 1 только после изоляции зоны, обеспечения безгазового состояния и оформления наряда-допуска на огневые работы. Любое утверждение о безыскровом методе струйной очистки проверяйте по документации ATEX на оборудование и оценке рисков объекта, прежде чем на него полагаться.
В чём разница между зоной ATEX 1 и NEC Class I Division 1?
Они не соответствуют друг другу один к одному. Class I Division 1 охватывает и зону 0, и зону 1 по IEC, тогда как Division 2 соответствует зоне 2. Поэтому оборудование категории 2G допустимо не во всех местах Division 1. По статье 505 NEC, в которой используются зоны, оборудование для зоны 1 допускается в зонах 1. Всегда сверяйтесь с чертежами классификации зон объекта.
Нужен ли другой инструмент для зоны ATEX 2?
Нет. Директива 1999/92/EC допускает в зоне 2 оборудование категорий 1, 2 или 3, поэтому оборудование категории 2, пригодное для зоны 1, можно использовать и в зоне 2. Таким образом, Bristle Blaster® Pneumatic можно применять в зонах 1 и 2 в пределах группы газов IIA, температурного класса T4 и специальных условий применения.
Можно ли использовать Bristle Blaster® Pneumatic в пылевых зонах?
Bristle Blaster® Pneumatic оценён по ATEX для зоны 21 (взрывоопасная пыль, группа IIIC, EPL Db), а также для зоны 1 (газ). В зоне 21 допускается оборудование категории 1 или 2, в зоне 22 — также категории 3. Как и для газа, действуют специальные условия применения и система допусков объекта, а удалённый материал следует собирать, не допуская его накопления.
Какая документация должна быть на объекте в зоне 1?
Храните декларацию соответствия ЕС и документацию ATEX на используемые приводной блок и ленты, руководство по эксплуатации со специальными условиями применения, стоящими за маркировкой X, а также документы наряда-допуска объекта. Актуальную документацию, соответствующую конфигурации вашего инструмента и типу ленты, запросите у MontiPower®.
Техническая команда MontiPower: соответствие ATEX для зоны 1, документация по соответствию и конфигурация инструмента для вашей морской или нефтехимической задачи.
→ Запросить техническую консультациюИсточники
- European Parliament and Council, Directive 1999/92/EC on minimum requirements for improving the safety and health protection of workers potentially at risk from explosive atmospheres, Annex I (zones) and Annex II (equipment categories) (1999). eur-lex.europa.eu
- European Parliament and Council, Directive 2014/34/EU on equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres, Article 13 (conformity assessment) (2014). eur-lex.europa.eu
- Health and Safety Executive, ATEX and explosive atmospheres. hse.gov.uk
- MontiPower, Bristle Blaster® Pneumatic technical data sheet, ATEX conformity documentation and operating manuals.
