На предприятиях химической, нефтегазовой, лакокрасочной, мукомольной и фармацевтической отраслей подъем груза не сводится к перемещению массы из точки А в точку Б. Здесь любая искра, нагрев или электростатический разряд могут запустить цепную реакцию воспламенения. Стандартный мостовой кран, рассчитанный на работу в обычном цехе, в таких условиях становится источником риска — не для производства, а для людей.
Почему стандартное грузоподъемное оборудование опасно на ОПО
В цехах общего назначения металл трется о металл, искрит электрическая дуга на коллекторе двигателя, греются тормозные накладки — и это норма. На опасном производственном объекте, где в воздухе присутствуют горючие газы, пары растворителей или взвесь органической пыли, та же норма превращается в угрозу.
Источников зажигания у крана несколько. Фрикционные искры возникают при контакте крюка с тарой, ходовых колес с рельсом, при пробуксовке тормозов. Электрическое искрение появляется при коммутации контакторов, в щеточном узле двигателя, при пробое изоляции кабеля. Тепловое воздействие создается перегревом обмоток двигателя или редуктора под нагрузкой. Наконец, статическое электричество накапливается на металлоконструкциях при перемещении непроводящих материалов и сходит с потенциала разрядом достаточной энергии для воспламенения метано-воздушной или пылевой смеси.
Поэтому для работы в Ex-зонах применяется отдельный класс техники — кран мостовой взрывозащищенный. Это не косметическая доработка серийной модели, а комплексная переработка конструкции с подтверждением сертификатами соответствия техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 012/2011.
Цена на мостовой кран в минимальной комплектации за 1 единицу:
Классификация взрывоопасных зон: что учесть до заказа мостового крана ВЗИ
Перед расчетом и проектированием кран мостовой взрывобезопасный подбирается под конкретный класс зоны. Классификация выполняется по ГОСТ IEC 60079-10-1 (для газа и паров) и ГОСТ IEC 60079-10-2 (для горючей пыли). Зоны различаются по продолжительности присутствия взрывоопасной смеси в рабочем пространстве:
- Зона 0 — взрывоопасная газо- или паровоздушная смесь присутствует постоянно или длительно. Это внутренние объемы резервуаров, реакторов, аппаратов с открытой поверхностью ЛВЖ. Электрооборудование сюда, как правило, не допускается.
- Зона 1 — смесь возникает при нормальной эксплуатации технологического процесса. Типовые объекты: фасовочные посты, открытые насосные, площадки слива-налива, узлы дозирования.
- Зона 2 — появление взрывоопасной смеси возможно только как короткая авария или редкий выброс. Сюда относят буферные склады, общие помещения химических цехов, отделения хранения тары.
- Зона 20 — облако горючей пыли присутствует постоянно или большую часть времени (внутри циклонов, фильтров, сушилок).
- Зона 21 — облако пыли образуется при нормальной работе оборудования (выгрузочные узлы, фасовочные линии мукомольных и комбикормовых производств).
- Зона 22 — облако пыли возможно только при аварийной разгерметизации (общие помещения цехов с пылящими процессами).
Второй критерий подбора — температурный класс. Маркировка от Т1 до Т6 указывает максимально допустимую температуру нагрева поверхностей оборудования:
- Т1 — не более 450°С;
- Т2 — не более 300°С;
- Т3 — не более 200°С;
- Т4 — не более 135°С;
- Т5 — не более 100°С;
- Т6 — не более 85°С.
Если температура самовоспламенения вещества составляет 200°С, применяется кран с классом не ниже Т3. Чем ниже температура самовоспламенения у продукта, тем строже требование к классу. Для предприятий, работающих с сероуглеродом или нитросоединениями, нередко требуется Т5-Т6.
Полная маркировка взрывозащиты по ГОСТ 31610.0 содержит несколько составляющих, и расшифровка кода — обязательный этап перед согласованием поставки. Пример: запись Ex d IIB T4 Gb означает:
- Ex — оборудование во взрывозащищенном исполнении;
- d — вид защиты «взрывонепроницаемая оболочка»;
- II — группа промышленного оборудования (не для подземных горных работ);
- B — подгруппа газа (этилен и подобные);
- T4 — температурный класс не более 135°С;
- Gb — уровень взрывозащиты «высокий», допустимый для зоны 1.
Когда поставщик присылает паспорт, эти строки нужно сверять не с устной договоренностью, а с заключением промышленной безопасности на конкретный объект. Несоответствие хотя бы одного параметра — повод не принимать оборудование в монтаж.
Электропривод или ручное управление: критерии выбора мостового взрывозащищенного крана
Тип привода — первый рубеж, по которому формируется конструкция и стоимость крана.
Применение электрического взрывозащищенного крана
Кран мостовой взрывозащищенный с электроприводом оправдан там, где требуется высокая интенсивность работы (режимы А4-А6 по ГОСТ 25546), значительные пролеты от 10 метров, грузоподъемность от 5 тонн и точное позиционирование груза. Это типовые условия химических производств, фасовочных линий, складов ЛВЖ и закрытых хранилищ нефтепродуктов.
Безопасность электропривода обеспечивается на уровне исполнения каждого узла. Двигатели и распределительные шкафы помещаются во взрывонепроницаемые оболочки вида Ex d — они выдерживают взрыв внутри корпуса и не передают пламя наружу. Цепи управления выполняются по принципу искробезопасности Ex i: ограничение тока и напряжения исключает воспламенение даже при коротком замыкании. На обмотках двигателя устанавливаются термодатчики, отключающие питание при перегреве сверх класса Т. Кабельные вводы герметизируются специальными муфтами, исключающими передачу пламени по кабельному каналу.
Минусы такого решения объективны: стоимость в 2-3 раза выше серийного исполнения, более длительный срок проектирования и обязательное привлечение лицензированной монтажной организации.
Сфера применения ручного взрывобезопасного крана
Ручной кран мостовой взрывобезопасный — подвесной, опорный или кран-балка — востребован в других условиях. Это участки с низкой интенсивностью операций (несколько подъемов в смену), обслуживание резервных линий, цеха с запретом на ввод силовых кабелей в Ex-периметр, узкие технологические пространства. Типовой пример — ремонтная площадка в фармацевтическом производстве, склад малотоннажной химии, помещение покрасочной камеры.
Преимущества ручного исполнения очевидны. Отсутствие электрической части полностью снимает целый класс рисков. Кран не требует разводки силовых линий по взрывоопасному периметру, не зависит от стабильности электроснабжения, проще в обслуживании. Экономия на проектировании питающих линий и сертификации электрооборудования часто окупает сам кран.
В зонах класса 0, где электрика полностью под запретом, иногда применяется пневматический привод от заводской сети сжатого воздуха. Но для подавляющего большинства задач выбор сводится к паре «ручной или электрический Ex-кран».
Защита механики взрывозащищенного мостового крана от фрикционных искр
Независимо от типа привода, механическая часть взрывозащищенного крана проектируется так, чтобы исключить искру при любом контакте металла с металлом. Это правило соблюдается даже для ручных моделей.
- Ходовые колеса и ролики получают покрытие из латуни или бронзы либо изготавливаются из сплошного полимера высокой прочности. При движении по рельсу такие колеса не дают фрикционной искры даже при пробуксовке.
- Крюковая подвеска оснащается бронзовой рубашкой или напылением. Когда строп заводится на крюк, металл скользит по бронзовому слою, и фрикционная искра при зацеплении исключается. То же касается уравнительного блока и обойм — все рабочие поверхности, контактирующие с такелажем, выполняются из искробезопасных материалов.
- Тормозная система получает фрикционные накладки специального состава, который не дает искры при экстренном торможении и работает в более широком температурном диапазоне без перегрева тормозного диска.
- Защита от статики реализуется через непрерывное заземление всех металлоконструкций. Точки сопряжения подвижных узлов (стыки балок, тележек, подвески крюка) шунтируются гибкими медными перемычками, исключающими разрыв цепи заземления при износе контактных поверхностей.
Монтаж и техническое обслуживание Ex-крана
Пусконаладка взрывозащищенного крана отличается от стандартной процедуры. На объекте проверяется целостность взрывонепроницаемых оболочек, корректность затяжки всех кабельных вводов, зазоры между вращающимися деталями (увеличенные зазоры могут стать причиной нагрева и потери Ex-свойств). Все работы фиксируются в отдельном журнале пусконаладки, который предъявляется при проверке Ростехнадзора.
Регламент ТО включает периодический контроль износа бронзового покрытия на колесах и крюке — при истирании до основного металла безопасность нарушается, и узел требует восстановления. Дополнительно проверяются крепления Ex-оболочек, состояние уплотнений, целостность шунтов заземления, отсутствие конденсата внутри корпусов. Все плановые работы выполняются только в обесточенном состоянии и с оформлением наряда-допуска.
Чек-лист для инженера или снабженца перед отправкой ТЗ для заказа взрывобезопасного мостового крана
Чтобы получить корректное коммерческое предложение и не переплатить за избыточную защиту, в опросный лист включите следующие данные:
- класс взрывоопасной зоны (0, 1, 2 для газа или 20, 21, 22 для пыли);
- характеристики опасной среды — название вещества, температура самовоспламенения, группа газа (IIA, IIB, IIC);
- требуемый температурный класс (Т1-Т6) и уровень взрывозащиты (Ga, Gb, Gc / Da, Db, Dc);
- грузоподъемность, пролет, высоту подъема, режим работы по ГОСТ 25546;
- температурный диапазон эксплуатации (для уличных площадок или холодильных производств);
- предпочтительный тип привода — электрический или ручной с обоснованием от технологов;
- наличие или отсутствие подкрановых путей, требования к их Ex-исполнению.
Закажите проектирование и изготовление взрывозащищенного мостового крана на заводе «Росттехмаш». Мы производим грузоподъемное оборудование от 0,5 до 32 тонн, включая Ex-исполнение для зон 1, 2, 21 и 22. Заполните опросный лист или направьте техническое задание нашим инженерам — Вы получите расчет конструкции, спецификацию Ex-оборудования и сроки изготовления под Ваш объект.
