ГОСТ Р 52274-2004 Электростатическая искробезопасность.Общие технические требования и методы испытаний.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ |
ГОСТ |
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ
ИСКРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Общие технические требования и методы испытаний
Москва
ИПК Издательство стандартов
2005
Предисловие
Задачи . Основные принципы и правила проведения работ по государственной стандартизации в Российской Федерации установлены ГОСТ Р 1.0-92 «Государственная система стандартизации Российской Федерации . Основные положения» и ГОСТ Р 1.2-92 «Государственная система стандартизации Российской Федерации . Порядок разработки государственных стандартов»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Некоммерческой автономной научно - исследовательской организацией «Центр по сертификации взр ы возащищенного и рудничного электрооборудования» ( НАНИО « ЦСВЭ» )
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 «Взр ы возащищенное и рудничное электрооборудование»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 ноября 2004 г . № 9 1- ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты» , а текст этих изменений - в информационных указателях «Национальные стандарты» . В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»
СОДЕРЖАНИЕ
|
1 Область применения . 2 2 Нормативные ссылки . 3 3 Термины и определения . 3 4 Общие технические требования . 4 5 Методы испытаний . 6 Приложение А. Методика измерения удельного поверхностного электрического сопротивления материала вентиляционных труб . 10 Приложение Б. Методика измерения электрического сопротивления спецобуви . 10 Приложение В. Измерительные приборы .. 12 Приложение Г. Методика определения зажигающей способности разрядов статического электричества по заряду в импульсе . 12 Приложение Д. Минимальные параметры изделий и электрического разряда, обеспечивающие электростатическую искробезопасность . 13 |
Введение
Настоящий стандарт входит в комплекс национальных стандартов на взр ы возащищенное и рудничное электрооборудование , разрабатываемых Техническим комитетом по стандартизации ТК 403 «Взрывозащищенное и рудничное электрооборудование» на основе действующих стандартов и имеющихся знаний в этой области .
Стандарт устанавливает общие технические требования и методы испытаний оболочек взр ы воза щ ищенного и рудничного электрооборудования , специальной одежды и обуви , конвейерных лент , вентиляционных труб , изготовленных полностью или частично из металлических материалов с высоким электрическим сопротивлением , электризующихся в процессе их применения в угольных шахтах и рудниках , опасных по газу или пыли , и во взрывоопасных зонах .
Определены условия для четырех представительных взрывоопасных смесе й , при которых изделия из неметаллических материалов могут быть признаны электростатически безопасными . Представленные в настоящем стандарте методы испытаний подразделяют на электроизмерительные и испытания во взрывной камере . Для испытаний во взрывной камере установлены составы испытательных взрывоопасных смесей .
ГОСТ 52275-2004
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Общие технич е ские требования и методы испытаний
Static electricity spark safety.
Genera l technical requirements and test methods
Дата введения 2006 -0 1-0 1
1 Область применения
Настоящий стандарт в соответствии с положениями ГОСТ 12.1.004 , ГОСТ 12.1.010 и ГОСТ 12.1.018 регламентирует общие технические требования и методы испытаний оболочек и других частей электрооборудования , специальной одежды и обуви , конвейерных лент и вентиляционных труб , полностью или частично изготовленных из неметаллических материалов и электризующихся в процессе их применения во взрывоопасных зонах .
Стандарт не распространяется на кабели и провода , указатели напряжения , изолирующие штанги и клещи , диэлектрические боты и коврики , которые по требованиям электробезопасности должны иметь высокое электрическое сопротивление , а для обеспечения их электростатической искробезопасности должны быть предусмотрены организационные меры , указанные в «Правилах применения и испытания средств защиты , используемых в электроустановках , и технических требованиях к ним» и в «Инструкции по эксплуатации» .
Стандарт не распространяется на оборудование электронно - ионных технологий , производств взрывчатых веществ и объектов , опасность которых обусловлена свойствами взрывчатых веществ .
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты :
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда . Пожарная безопасность . Общие требования
ГОСТ 12.1.010-76 Система стандартов безопасности труда . Взр ы вобезопасность . Общие требования
ГОСТ 12.1.018-93 Система стандартов безопасности труда . Пожаровзр ы вобезопасность статического электричества . Общие требования
ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда . Изделия электротехнические . Общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.011-89 Система стандартов безопасности труда . Средства защиты работающих . Общие требования и классификация
ГОСТ 12.4.124-83 Система стандартов безопасности труда . Средства защиты от статического электричества . Общие технические требования
ГОСТ 20-85 Ленты конвейерные резинотканевые . Технические условия
ГОСТ 166-89 ( ИСО 3599-76 ) Штангенциркули . Технические условия
ГОСТ 6433.2-71 Материалы электроизоляционные твердые . Методы определения электрического сопротивления при постоянном напряжении
ГОСТ 9572-93 Бензол нефтяной . Технические условия
ГОСТ 17299-78 Спирт этиловый технический . Технические условия
ГОСТ 19616-74 Ткани и трикотажные изделия . Метод определения удельного поверхностного электрического сопротивления
ГОСТ 21130-75 Изделия электротехнические . Зажимы заземляющие и знаки заземления . Конструкции и размеры
ГОСТ 5 13 30.0 - 9 9 ( МЭК 60079-0-98 ) Электрооборудование взр ы возащищенное . Общие требования
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю «Национальные стандарты», составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями :
3.1 статическое электричество : Совокупность явлений , связанных с разделением положительных и отрицательных электрических зарядов , сохранением и релаксацией свободного электростатического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводниках ( ГОСТ 12.1.018 ).
Примечание - Термин распространяется также на совокупность явлений, обусловленных связанными положительными и отрицательными электростатическими зарядами на противоположных поверхностях диэлектрических материалов, а также на явления, обусловленные преобразованием энергии различных видов в энергию электростатического поля и т.п.
3.2 электростатическая искробезопасность ( ЭСИБ ): По ГОСТ 12.1.018 .
3.3 допустимые значения геометрических параметров неметаллического изделия : Наибольшие значения геометрических параметров неметаллического изделия , при которых на нормативном уровне в условиях слабой электризации ( электризации , не приводящей к возникновению разрядов , соответствующих электропрочностным свойствам твердых диэлектриков ) исключается возможность возникновения разряда статического электричества , способного воспламенить взрывоопасную смесь .
3.4 удельное поверхностное электрическое сопротивление : По ГОСТ 6433.2 .
3.5 взрывоопасная смесь : Смесь с воздухом горючих веществ ( газов и / или паров , и / или аэрозолей , и / или пыли , и / или волокон ), которая при концентрации в пределах воспламенения и наличии источника зажигания способна загораться и сгорать с распространением фронта пламени во всем ее объеме .
3.6 взрывоопасная испытательная смесь : По ГОСТ 5 13 30.0.
3.7 специальная одежда и специальная обувь : По ГОСТ 12.4.011 .
4 Общие технические требования
4.1 Соответствие изделий с неметаллическими материалами требованиям электростатической искробезопасности ( ЭСИБ ) обеспечивается предотвращением возникновения с них разрядов статического электричества и / или предотвращением способности возникающих разрядов стать источником зажигания взрывоопасных смесей .
4.2 ЭСИБ обеспечивается соблюдением требований ГОСТ 12.1.004 , ГОСТ 12.1.010 , ГОСТ 12.1.018 , настоящего стандарта и применением средств защиты по ГОСТ 12.4.124 . Требования к средствам защиты по ГОСТ 12.4.124 направлены на обеспечение охраны труда и в ряде случаев могут оказаться недостаточными для обеспечения ЭСИБ .
4.3 Требованиями ЭСИБ предусматривается обеспечение эффективности заземления и экранирующего влияния электропроводящих заземленных конструктивных элементов изделия . Поэтому в соответствии с положениями настоящего стандарта из числа параметров , влияющих на эффективность заземления , следует определять :
- для материала - удельное поверхностное электрическое сопротивление ;
- для неметаллического изделия - электрическое сопротивление .
4.4 Требованиями ЭСИБ предусматривается нормирование геометрических параметров изделий с неметаллическими материалами . К геометрическим параметрам изделия относят размеры , площадь и данные о характере поверхности участков изделия из неметаллических конструкционных материалов и расположении заземленных металлических элементов . При наличии ребер толщиной и глубиной от 2 до 20 мм за нормированную площадь поверхности участков изделия из неметаллических конструкционн ы х материалов следует принимать их общую максимальную площадь проекции на плоскость . К геометрическим параметрам относят также размеры , площадь поверхности , толщину покрытий или пленок и данные о их расположении относительно заземленной металлической основы и других заземленных электропроводящих элементов .
4.5 Основная характеристика воспламеняющей способности разряда статического электричества - это его способность в стандартных условиях испытания с заданной нормативной вероятностью зажигать определенную взрывоопасную смесь .
В настоящем стандарте применены три физические характеристики воспламеняющей способности разрядов с испытуемого образца :
- результат непосредственного испытания воспламеняющей способности разрядов во взрывоопасной испытательной смеси ( зажглась / не зажглась );
- значение энергии , запасенной перед разрядом и принимаемой за энергию разряда ( W s , Д ж , косвенная характеристика );
- значения заряда в униполярном импульсе разрядного тока или заряд в импульсе ( q s , Кл , косвенная характеристика ).
4.6 Металлические элементы оболочек взр ы возащищ енного и рудничного электрооборудования отвечают требованиям настоящего стандарта , если они заземлены .
4.7 Предотвращение возникновения разрядов статического электричества с изделий с неметаллическими материалами достигается при соблюдении следующих условий .
4.7.1 Разряды статического электричества с неметаллических участков поверхностей заземленных изделий из электропроводящих конструкционных материалов в смесях горючего с воздухом отсутствуют , если в рассматриваемой системе исключены разрядные промежутки с разностью потенциалов , превышающей 300 В . Согласно закону Пашена для возникновения разряда в воздухе разность потенциалов в разрядном промежутке должна превысить 320 В .
В случае , когда при испытании такого изделия в условиях воздействия на него плотности тока электризации , равной 100 м к А / м 2 , данное условие соблюдается , изделие в целом считают электропроводящим и его заземление достаточно для обеспечения соответствия требованиям ЭСИБ .
4.7.2 Заземление является основным условием обеспечения соответствия электропроводящих изделий требованиям ЭСИБ . Поэтому в технической документации на такие изделия следует привести данное требование , а также следует указывать , что сопротивление заземляющего устройства , предназначенного исключительно для защиты от статического электричества , допускается до 10 0 Ом . Допускается объединять заземляющие устройства для защиты от статического электричества с заземляющими устройствами электрооборудования , но при этом следует исключить использование в заземляющих устройствах токонесущих проводов . Не допускается объединять заземляющие устройства для защиты от статического электричества с заземляющими устройствами отдельно стоящих молниеотводов .
4.7.3 Электропроводными следует считать материалы с удельным объемным электрическим сопротивлением не более 105 Ом · м .
4.7.4 Электропроводными следует считать изделия , электрическое сопротивление между любыми точками поверхности которых и металлическими участками устройств заземления не превышает 107 Ом . Участки поверхности электропроводных изделий из неметаллических материалов также следует считать электропроводными , если электрическое сопротивление , измеренное при относительной влажности воздуха не более 60 % при площади соприкосновения с ними измерительного электрода не более 2 0 с м 2 , не превышает 107 Ом . При наличии участков поверхности электропроводных изделий из неметаллических материалов 10 0 см 2 или менее площадь соприкосновения с ними измерительного электрода должна быть не более 1 см 2 .
4.7.5 Площадь участков поверхности электропроводных изделий из неметал ли ческих материалов не ограничивают .
4.8 Оборудование , неметаллические оболочки и другие части оболочки электрооборудования соответствуют требованиям ЭСИБ , если соблюдено хотя бы одно из ниже перечисленных условий .
4.8.1 Удельное поверхностное электрическое сопротивление , измеренное при температуре (23 ± 2 ) ° С и относительной влажности воздуха (50 ± 5) % , не должно превышать :
- для неметаллических материалов оборудования 10 9 Ом ;
- для лопаток вентиляторов 1011 Ом .
4.8.2 Значения геометрических параметров оборудования должны удовлетворять положениям , указанным в таблице 1 .
4.8.3 Для обеспечения электростатической искробезопасности необходимо , чтобы энергия разряда или заряд в импульсе при разряде с изделия или материала не превышали критических значении для соответствующих представительных испытательных смесей горючих газов с воздухом , указанных в таблице 2.
4.8.4 При несоблюдении положений 4.6.1 - 4 .6.3 следует провести испытание образцов непосредственно с применением соответствующих представительных испытательных смесей горючих газов с воздухом .
4.9 Для обеспечения соответствия специальной одежды требованиям ЭСИБ необходимо , чтобы удельное поверхностное электрическое сопротивление ткани не превышало 109 Ом .
4 .10 Электрическое сопротивление между подпятником и ходовой стороной антиэлектростатической специальной обуви согласно ГОСТ 12.4.124 должно быть от 10 6 до 10 8 Ом .
4. 11 Удельное поверхностное электрическое сопротивление конвейерных лент и вентиляционных труб не должно превышать 3 · 108 Ом .
Таблица 1 - Требования к значениям геометрических параметров изделия с неметаллическими материалами
|
Геометрический параметр изделия |
Допустимые значения геометрического параметра , не более , в зависимости от категории взрывоопасной смеси |
|||
|
I |
II А |
II В |
II или II С |
|
|
1 Площадь поверхности неметаллической оболочки или ее частей , см 2 , не более |
100 |
Зона 0 |
||
|
50 |
25 |
4 |
||
|
Зоны 1 и 2 |
||||
|
100 |
10 0 |
20 |
||
|
2 Расстояние по поверхности от наиболее удаленной точки до заземленного металлического элемента , мм , не более |
50 |
50 |
50 |
50 |
|
3 Ширина щели между подвижными и / или неподвижными деталями , мм |
2,00 |
1,55 |
1,10 |
0,50 |
Таблица 2 - Характеристики чувствительности испытательных взрывоопасных смесей к зажигающему воздействию разрядов статического электричества
|
Горючий газ , применяемый в испытательной смеси |
Минимальная энергия зажигания , W мин , мДж |
Критические значения энергии разряда W с , мДж |
Критические значения заряда в импульсе * q c , мкКл |
|
Метан |
0,280 |
0,1870 |
0,060 |
|
Пропан |
0,250 |
0,1670 |
|
|
Этилен |
0,086 |
0,0580 |
0,030 |
|
Водород |
0,011 |
0,0073 |
0,010 |
|
* Значения q c - по ГОСТ 5 13 30.0. |
|||
4.12 Устройства заземления , применяемые в целях обеспечения ЭСИБ , должны удовлетворять требованиям ГОСТ 12.4.124 , ГОСТ 12.2.007.0 и ГОСТ 21130 .
5 Методы испытаний
5 .1 Испытания проводят с целью проверки соответствия материала и конструкции изделия техническим требованиям раздела 4 настоящего стандарта с учетом приложений А - Д по программе , приведенной в таблице 3.
Таблица 3 - Виды испытаний и проверок
|
Вид испытания и проверки |
Пункт |
|
1 Определение геометрических параметров |
5.4 |
|
2 Определение электрического сопротивления и / или удельного поверхностного электрического сопротивления |
5.5 |
|
3 Определение электрической емкости металлического элемента |
5.6.4 |
|
4 Определение энергии разряда статического электричества |
5.6 |
|
5 Определение величины заряда в импульсе |
5.7 |
|
6 Испытание на зажигание представительных взрывоопасных смесей разрядами статического электричества |
5.8 |
5.2 Испытания специальной одежды , обуви , а также вентиляционных труб должны проводиться на образцах готовых изделий . Для испытаний должны быть представлены :
- материалы специальной одежды и вентиляционных труб - не менее 1 м 2 каждого вида ;
- спецобувь - две пары .
5.3 Определение геометрических параметров
5.3.1 Геометрические параметры определяют с целью проверки их соответствия требованиям 4.4 и 4.9. Проверяют также соответствие испытуемых образцов технической документации .
5.3.2 Неметаллические изделия на соответствие технической документации проверяют осмотром и измерениями с использованием стандартного измерительного инструмента , обеспечивающего определение геометрических параметров с погрешностью , указанной в рабочих чертежах на конкретное неметаллическое изделие . При наличии в неметаллическом изделии нескольких одинаковых по конструкции сборочных единиц допускается проводить измерения параметров только одной сборочной единицы .
5.3.3 Проводят не менее трех измерений каждого геометрического параметра . Из результатов трех измерений учитывают только максимальное значение геометрического параметра .
5.3.4 По данным , полученным в результате определения значений геометрических параметров , считают , что оболочки взр ы возащищенного и рудничного электрооборудования допустимы к применению , если соблюдены соответствующие положения таблицы 1 .
5.4 Электрическое сопротивление и удельное поверхностное электрическое сопротивление определяют в соответствии с требованиями 4.7 - 4.9, 4.11 и 4.12.
5.4.1 Удельное поверхностное электрическое сопротивление материала измеряют по ГОСТ 6433.2 , ткани - по ГОСТ 19616 , вентиляционных труб - по методике приложения А .
5.4.2 Электрическое сопротивление измеряют :
- оболочки - по ГОСТ 6433.2 ;
- конвейерные ленты - по ГОСТ 20 ;
- вентиляционные трубы - по методике , приведенной в приложении А ;
- специальную обувь - по методике , приведенной в приложении Б .
5.4.3 Образец при подготовке к испытаниям кондиционируют не менее 24 ч в испытательной камере , термостате или помещении при температуре (23 ± 2 ) ° С и относительной влажности воздуха (50 ± 5) %.
5.4.4 Образцы располагают так , чтобы расстояние между ними и стенками испытательной камеры было не менее 50 мм , а между собой - не менее 20 мм .
5.4.5 Проводят не менее девяти измерений электрического сопротивления . Результат испытания выражают средним арифметическим значением первичных данных измерений и средним квадратичным значением их отклонений от среднего арифметического значения .
5.4.6 При отсутствии особых требований стандартов и норм на объект испытания по данным , полученным в результате измерений , считают , что спецодежда выдержала испытание , если удельное поверхностное электрическое сопротивление ткани не превышает 1 · 10 9 Ом .
5.4.7 При отсутствии особых требований стандартов и норм на объект испытания по данным , полученным в результате измерений , считают , что спецобувь выдержала испытание , если эле кт рическое сопротивление изоляции между внутренней и ходовой сторонами подошвы и каблука не превышает 1 · 108 Ом , но не менее 1 · 106 Ом .
5.4.8 По данным , полученным в результате измерений , считают , что конвейерные ленты или вентиляционные трубы выдержали испытание , если их удельное поверхностное электрическое сопротивление не превышает 3 · 108 Ом .
5.4.9 При отсутствии особых требований стандартов и норм на объект испытания по данным , полученным в результате измерений , считают , что оболочки взр ы возащищенного и рудничного электрооборудования выдержали испытание , если удельное поверхностное электрическое сопротивление материала их стенок не превышает 1 · 10 9 Ом .
5.4 .10 По данным , полученным в результате измерений , считают , что лопатки вентиляторов выдержали испытание , если удельное поверхностное электрическое сопротивление их материала не превышает 1 · 1011 Ом .
5.5 Определение энергии разряда статического электричества
5.5 .1 За энергию разряда статического электричества с металлической детали принимают энергию заряда статического электричества данной детали перед разрядом . Энергию разряда статического электричества W , Дж , рассчитывают по формуле
W = 0,5 CU 2 , (1)
где С - электрическая емкость металлической детали неметаллического изделия , Ф ;
U - э лектрическое напряжение на металлической детали изделия , В .
Для определения энергии электрического разряда проводят измерения электрической емкости металлической детали и электрического напряжения на ней .
За энергию электрического разряда принимают значение , рассчитанное по формуле ( 1 ) при подстановке в нее максимальных значений электрического напряжения и электрической емкости металлической детали .
5.5.2 Для обеспечения электростатической искробезопасности изделия или материала энергия электрического разряд а не должна превышать значений , приведенных в таблице 2.
5.5.3 Определение электрич ес кого напряжения
5.5.3.1 При испытании изделий , в которых при их нормальном режиме работы имеются движущиеся детали и осуществляются процессы измельчения или диспергирования , условия электризации при испытаниях должны соответствовать рабочим параметрам , приведенным в технической характеристике данного изделия .
5.5.3.2 Испытания изделий , у которых отсутствуют движущиеся детали и не осуществляются процессы измельчения или диспергирования , проводят методом трения - скольжения .
В качестве контртела принимают материал или ткань с удельным поверхностным электрическим сопротивлением от 106 до 10 9 Ом . При этом взаимное давление между контртелом и поверхностью испытуемого изделия должно быть не менее 10 3 Па , площадь контактирования - не менее 10 см 2 . Скорость относительного перемещения контртела и испытуемого изделия должна быть :
- для переносных изделий (2,0 ± 0,2) м / с ;
- для остальных изделий (1,0 ± 0,1) м / с .
5.5.3.3 Отсчет значений электрического напряжения проводят при каждом испытании по истечении не менее 100 с от начала процесса электризации . Проводят не менее 10 испытаний . Каждое испытание повторяют после удаления остаточного заряда с испытуемого изделия путем соединения металлического элемента с землей . За расчетное значение электрического напряжения принимают максимальное из результатов всех измерений .
5.5.4 Определение электрической емкости метал ли ческого элемента
5.5.4.1 Электрическую емкость металлического элемента измеряют в соответствии с инструкцией на применяемый измерительный прибор ( см . приложение В ).
5.5.4.2 Проводят не менее 10 измерений . За значение электрической емкости металлического элемента принимают максимальное из результатов всех измерений .
5.5.4.3 Изделие считают электростатически искробезопасн ы м , если электрическая емкость каждого из металлических элементов изделия не превышает значений , приведенных в приложении Д .
5.6 Определение величины заряда в импульсе
5.6.1 Заряд в импульсе определяют посредством измерения количества электричества , протекающего в цепи заземленного электрода - разрядника за время существования электрического разряда .
5.6.2 Методика измерения величины заряда в импульсе приведена в приложении Г .
5.7 Испытание на зажигание представительных испытательных взрывоопасных смесей разрядами статического электричества
5.7.1 Целью испытаний является определение вероятности зажигания взрывоопасной испытательной смеси разрядами статического электричества , возникающими от электрических зарядов на испытуемом изделии .
5.7.2 Испытания проводят во взрывной камере , заполненной испытательной взрывоопасной смесью . Давление взрывоопасной испытательной смеси должно быть 0 , 1 МПа (760 ± 20) мм рт . с т . при температуре 20 ° С - 3 0 °С . Объемное содержание горючих в представительных взрывоопасных смесях для категорий :
I ......................................... (8,3 ± 0,3) % метана
II А ..................................... (5,3 ± 0,3) % пропана
II В ..................................... (7 ,3 ± 0,5) % этилена
II С ..................................... (21 ,0 ± 2,0) % водорода
При проведении испытаний допустимо также применять активизированные взрывоопасные испытательные смеси . В качестве последних используют водородокислородну ю смесь . Содержание кислорода в смеси для категории :
I ......................................... 10,8 %
II А ..................................... 12,8 %
II В ..................................... 16,6 %
II С ..................................... 27,5 %
В случае индивидуального газа или пара состав испытательной водородокислородной смеси выбирают из выражения
C [ О 2 ] - 1 0,85 / ( МТВ + 0 ,18 6), (2)
где C [ O 2 ] - содержание кислорода в водородокислородной смеси , %;
МТВ - отношение БЭМЗ / БЭМ З 0 ;
БЭМЗ - максимальный безопасный экспериментальный зазор для взрывоопасной смеси , в которой горючим является индивидуальный газ или пар ;
БЭМ З 0 - максимальный безопасный экспериментальный зазор для метановоздушной смеси .
Таким образом может быть определен эквивалент любой взрывоопасной смеси . Для определения активизированной испытательной взрывоопасной смеси МТВ уменьшают в 
, где К - коэффициент безопасности , определяемый как отношение зажигающей энергии к безопасной и равный 1,5.
5.7.3 Состав испытательных взрывоопасных смесей необходимо контролировать приборами , обеспечивающими требуемую точность измерения , например хроматографами или интерферометрами .
5.7.4 После электризации испытуемого оборудования подвижный электрод подводят к неподвижному на расстояние , при котором происходит электрический разряд в представительной или в активизированной взрывоопасной среде .
5.7.5 Проводят 10 испытаний . Изделия относят к электростатически искробезопасн ы м , если произошло не более пяти зажиганий испытательной взрывоопасной смеси во взрывной камере .
Допускается проводить пять испытаний , если при этом не произойдет ни одного воспламенения взрывоопасной испытательной смеси во взрывной камере .
Приложение А
( обязательное )
Методика измерения удельного поверхностного электрического сопротивления материала вентиляционных труб
А .1 Образцы для испытаний должны быть размером не менее 300 × 300 мм . Испытания следует проводить на трех образцах с двух сторон .
А .2 Перед испытаниями образцы должны быть предварительно нормализованы по ГОСТ 6433.2 . Если в стандартах или технических условиях на изделие условия нормализации не указаны , то проводят нормализацию образцов при температуре (23 ± 2 ) ° С и относительной влажности воздуха (50 ± 5) % в течение не менее 24 ч . Испытания образцов проводят при температуре (23 ± 5 ) ° С и относительной влажности воздуха (50 ± 5) % .
А .3 Для удаления с поверхности образца талька и других загрязнений его следует тщательно протереть бензолом ( ГОСТ 9572 ) или этиловым спиртом ( ГОСТ 17299 ).
А .4 На поверхность образца в его центральной части по шаблонам следует установить два латунных ( медных ) электрода :
- кольцевой внутренним диаметром (125,0 ± 0,2) мм , наружным диаметром (150,0 ± 0,2) мм и массой (5000 ± 10) г ;
- цилиндрический диаметром (25 ± 0,2) мм и массой (500 ± 10) г .
Цилиндрический электрод должен быть помещен в центре кольцевого , при этом смещение осей цилиндра и кольца не должно превышать 0,2 мм . Для создания контакта электродов с образцом должно быть обеспечено давление (10,0 ± 0,2) к П а за счет кольцевого цилиндрического электрода .
Под образец подклад ы вают изоляционный материал с удельным поверхностным электрическим сопротивлением не менее 1012 Ом , размером не менее 350 × 350 мм и толщиной не менее 2 мм .
А .5 Измерительное электрическое напряжение постоянного тока должно быть от 10 0 до 1000 В .
Время измерения электрического сопротивления изоляции каждой стороны образца должно быть не менее 60 с .
А .6 Удельное поверхностное сопротивление материалов вентиляционных труб ρ s , Ом , определяют по формуле
ρ s = 4, 7Rs , (A.1)
где R s - измеренное поверхностное сопротивление , Ом .
Приложение Б
( обязательное )
Методика измерения электрического сопротивления спецобуви
Б .1 Испытания проводят на двух парах спецобуви .
Б .2 Перед испытаниями образцы должны быть предварительно нормализованы по ГОСТ 6433.2 . Если в стандартах или технических условиях на изделие условия нормализации не указаны , то образцы нормализируют при температуре (23 ± 2 ) °С и относительной влажности воздуха (50 ± 5) % в течение не менее 24 ч . Испытания образцов проводят в помещении при температуре (23 ± 2 ) ° С и относительной влажности воздуха (50 ± 5) % .
Б .3 Измерение электрического сопротивления изоляции проводят между внутренней и ходовой сторонами подошвы и каблука .
Б .4 Электрическое сопротивление изоляции определяют с помощью латунных электродов длиной (50 ± 5) мм , шириной (10 ± 1) мм и толщиной не более 2 мм ( рисунок Б.1 ) .
1 - специальная обувь; 2 - колодка (стелька) пластмассовая; 3 - электроды; 4 - пластмассовая пластина; 5 - провода; 6 - переключатель; 7 - измерительный прибор; 8 - груз; 9 - станина
Рисунок Б .1 - Схема стенда для измерения электрического сопротивления изоляции специальной обуви
Б .5 Электроды закрепляют на пластмассовой колодке , вставляемой внутрь спецобуви , и на пластмассовой пластине , накладываемой на ходовую сторону обуви .
Б .6 Для удаления с внутренней и ходовой стороны подошвы каблука загрязнений их следует тщательно протереть бензолом ( ГОСТ 9572 ) или этиловым спиртом ( ГОСТ 17299 ).
Б .7 Колодку с электродами устанавливают внутрь спецобуви и прижимают к внутренней стороне подошвы и каблука с усилием (250 ± 25) Н .
Колодка и пластина должны быть изготовлены из материала с удельным поверхностным электрическим сопротивлением не менее 10 Ом . Колодку выполняют по форме стельки спецобуви из пластины толщиной 5 - 10 мм с закругленными краями .
Б .8 Электрическое сопротивление изоляции измеряют между противоположно расположенными электродами , закрепленными на колодке и пластмассовой пластине .
Измерительное электрическое напряжение постоянного тока должно быть от 100 до 10 00 В .
Время измерения электрического сопротивления изоляции между внутренней и ходовой сторонами подошвы или каблука должно быть не менее 60 с .
Приложение В
( справочное )
Измерительные приборы
Применяют следующие приборы :
1) термометры Е 6- 13 А , Е 6-3 для измерения удельного поверхностного электрического сопротивления или электрического сопротивления изоляции ;
2) вольтметры электростатические С 95, С 96, С 19 6 для измерения электрического напряжения ;
3) измерители Е 7-8, Е 8-4, Е 12-1 А для измерения электрической емкости ;
4) барометр - анероид БА ММ - 1 для измерения давления воздуха ;
5) психрометр аспирационн ы й М В - 4 М для измерения влажности воздуха ;
6) секундомер «Агат» для измерения времени ;
7) штангенциркуль типа I по ГОСТ 166 для измерения геометрических размеров .
Также могут быть использованы и другие приборы с аналогичными параметрами .
Приложение Г
( справочное )
Методика определения зажигающей способности разрядов статического электричества по заряду в импульсе
Г .1 Общие положения
Г . 1. 1 Зажигающую способность разрядов статического электричества определяют экспериментально путем сравнения заряда в импульсе q max с допустимым значением заряда q д .
При условии
q max < q c (Г. 1 )
разряды статического электричества считают безопасными .
Г .1.2 Максимально возможный заряд в импульсе вычисляют по формуле
q max = 10lg q + 4,95S, ( Г .2)
где S - выборочное среднее квадратичное отк л онение зарядов в импульсах .
Г .2 Методика измерения зарядов в импульсах
Г .2. 1 Принципиальная схема измерения зарядов в импульсах включает в себя :
- испытуемое изделие ;
- проводник - датчик с радиусом кривизны свыше 20 мм , между которым и испытуемым изделием происходят электрические разряды ;
- интегрирующую цепочку , включаемую в цепь заземления датчика ;
- прибор , регистрирующий пропорциональное заряду в импульсе электрическое напряжение на интегрирующей цепочке .
Г .2.2 В качестве интегрирующей используют , например , RC - цепочку . Электрическое напряжение на такой цепочке прямо пропорционально заряду в импульсе и обратно пропорционально электрической емкости при условии , что длительность разряда составляет менее 0 ,1 постоянной времени релаксации τ ( τ = R C ) .
Электрическая емкость интегрирующей цепочки зависит от чувствительности прибора , измеряющего электрическое напряжение , а также от ожидаемого значения заряда в импульсе . Электрическую емкость C , Ф , вычисляют по формуле
C = q / U, ( Г .3)
где q - ожидаемое значение заряда в импульсе , Кл ;
U - рабочее электрическое напряжение , измеренное вольтметром , В .
Электрическое сопротивление RC - цепочки должно удовлетворять условию
(Г.4)
где Т - длительность импульса или время , необходимое для регистрации показаний , с ;
Т 1 - время между двумя раздельно различаемыми импульсами , с .
Г .2.3 В качестве приборов для регистрации электрического напряжения на интегрирующей цепочке применяют электронно - лучевые осциллографы или другие устройства регистрации параметров импульса падения напряжения на интегрирующей цепочке , формируемого при разряде статического электричества .
Г .2.4 Импульсы на экране осциллографа фиксируют визуально или фотографируют . В процессе измерений регистрируют не менее 25 импульсов .
Г .3 Обработка результатов измерений
Г .3 .1 По данным измеренных значений электрического напряжения на интегрирующей цепочке рассчитывают значения зарядов в импульсах q , Ф , по формуле
q = C U . ( Г .5)
Г .3.2 Составляют таблицу , в которую заносят в порядке возрастания значения зарядов в импульсах , частоту ( количество импульсов одинакового значения ), накопленную частоту и накопленную частость .
Г .3 .3 По д анным таблицы строят график в координатной сетке логарифмически нормального распределения . На оси абсцисс откладывают значения зарядов в импульсах , а на оси ординат - накопленную частость .
По совокупности нанесенных точек проводят прямую . При этом крайние точки можно не принимать во внимание .
Пользуясь прямой на графике , на оси абсцисс находят точку А , соответствующую частости 50 % . Логарифм значения заряда , соответствующего точке А , есть среднее арифметическое логарифма выборочной совокупности зарядов в импульсах
lg A = lg q. ( Г .6)
Далее в таком же порядке находят значение В , соответствующее частости 15,9 % , и вычисляют выборочное среднее квадратичное отклонение по формуле
S = lg q - lg B. ( Г .7)
Г .3.4 Найденные значения lg q и S подставляют в формулу ( Г.2 ) и вычисляют q max .
Приложение Д
( обязательное )
Минимальные параметры изделий и электрического разряда, обеспечивающие электростатическую искробезопасность
Д .1 Дополнительные характеристики взрывоопасность представительных взрывоопасных смесей при воспламенении электрическим разрядом приведены в таблице Д.1 .
Таблица Д .1 - Минимальные воспламеняющие значения энергии , мощности и тока электрического разряда
|
Представительная взрывоопасная смесь |
Энергия , выделившаяся во взрывоопасной смеси , мкДж |
Ток разряда , проходящий через взрывоопасную смесь , мА |
Мощность разряда , выделившаяся во взрывоопасной смеси , Вт |
|
Метановоздушная |
150,0 |
0,89 |
1,34 |
|
Пропановоздушная |
110,0 |
0,81 |
1,03 |
|
Этиленовоздушная |
35,0 |
0,46 |
0,61 |
|
Водородовозду ш ная |
4,5 |
|
- |
|
Примечание - Приведенные данные получены с использованием стальных цилиндрических электродов диаметром 0,3 мм . Минимальные значения тока и мощности разряда соответствуют вероятности воспламенения P = 10-1. Значения энергий разряда соответствуют вероятности воспламенения 10-2. |
|||
Д .2 Предельно допустимые значения электрических емкостей металлических одиночных элементов , обеспечивающих электростатическую искробезопасность для представительных взрывоопасных смесей при напряжении электризации до 10 кВ :
- метановоздушная смесь .................................... 5 · 10-11 Ф
- пропановоздушная смесь ................................. 5 · 10 -11 Ф
- этиленовоздушная смесь .................................. 5 · 10-11 Ф
- водородовоздушная смесь ................................ 5 · 10 -12 Ф
Д .3 Максимально допустимые по условиям электростатической искробезопасности значения сопротивления антистатической одежды и специальной антистатической обуви , устанавливаемые настоящим стандартом , приведены в таблице Д.2 из расчета , что емкость тела человека эквивалентна 400 пФ , ток электризации при действиях человека не превышает 1 м к А , а при пользовании СО 2 - огнетушителем - 100 м к А .
Таблица Д .2 - Максимально допустимые значения сопротивления спецодежды и спецобуви
|
Представительная взрывоопасная смесь |
Электрическое сопротивление , Ом |
|
|
Нормальные условия |
Пользование СО 2 - огнетушителем |
|
|
Метановоздушная |
1010 |
108 |
|
Пропановоздушная |
9 · 10 9 |
9 · 10 7 |
|
Этиленовоздушная |
5 · 10 9 |
5 · 10 7 |
|
Водородовоздушная |
2 · 10 9 |
2 · 10 7 |
Д .4 Классификационные критерии электростатической искробезопасности неметаллических покрытий на заземленном основании представлены в таблице Д.3 .
Таблица Д .3 - Классификационные критерии электростатической искробезопасности неметаллических покрытий на заземленном основании
|
Классификация покрытия |
Исходные классификационные показатели |
Критерий |
|
1 Электропроводящее |
ρv |
ρv £ 10 5 Ом · м |
|
2 Антистатическое |
ρv |
ρv £ 10 8 Ом · м |
|
3 Электростатически заземленное |
R з |
R з £ 107 Ом Примечание - Для площади участка покрытия до 20 см 2 |
|
ρv и λ |
ρv £ 2 · 104 / λ Ом · м |
|
|
4 Электростатически безыскровое |
ρv , j и λ |
ρv £ 300 / ( J · λ ) О м · м |
|
ρv и λ |
ρv £ 3 · 10 6 / λ Ом · м |
|
|
5 Электростатически слабо электризующееся |
n |
n ≤ 0,4 n пр |
|
V |
V ≤ 0,4 V пр |
|
|
ρv , j и λ |
ρv ≤ 0,4 V пр / ( J · λ) О м · м |
|
|
ρv |
ρv ≤ 2 ,9 · 1010 Ом · м |
|
|
6 Электростатически искр о безопасное слабо электризующееся |
Категория взрывоопасной смеси , n и V s |
V s ≤ V д и n ≤ 0,4 n пр |
|
Категория взрывоопасной смеси , n и ρv |
ρv ≤ V д / ( J · λ ) и n ≤ 0,4 n пр |
|
|
Категория взрывоопасной смеси , n и V пр |
V пр ≤ V д и n ≤ 0,4 n пр |
|
|
Категория взрывоопасной смеси II А , n и V s |
V s ≤ 17,5 кВ и n ≤ 0,4 n пр |
|
|
Категория взрывоопасной смеси II А , n , ρv и λ |
ρv ≤ 1,7 · 108 / λ Ом · м и n ≤ 0,4 n пр |
|
|
Категория взрывоопасной смеси II А , n и V s |
V s ≤ 14,2 кВ и n ≤ 0,4 n пр |
|
|
Категория взрывоопасной смеси II А , n , ρv и λ |
ρv ≤ 1,4 · 108 / λ Ом · м и n ≤ 0,4 n пр |
Обозначения
J - плотность тока , А / м 2 .
n - электростатическая нагрузка безразмерная .
n пр - электростатическая нагрузка , соответствующая электростатической прочности .
R з - электрическое сопротивление «поверхность - основание» участка слоя покрытия заданной площади .
V - п отенциал , В .
V пр - потенциал , соответствующий электростатической прочности .
V д - потенциал , допустимое значение , В .
V s - потенциал , обусловленный поверхностной плотностью электрических зарядов покрытия , В .
ρ v - удельное объемное электрическое сопротивление материала слоя покрытия , Ом м .
λ - толщина слоя покрытия , м .
Ключевые слова : взрывоопасная испытательная смесь , статическое электричество , электростатическая искробезопасность , электрический разряд , энергия электрического разряда , заряд в импульсе , взрывная камера , коэффициент безопасности , удельное поверхностное электрическое сопротивление , электрическое сопротивление изоляции , емкость металлического элемента , электростатические свойства поверхности , заземление металлического элемента