|
|
| Утверждено указанием Министерства тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения от 23 июня 1989 г. N ВА-002-1/5652 ТИПОВОЕ ПОЛОЖЕНИЕ МАШИНЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ ДЛЯ ВЗРЫВООПАСНЫХ ЗОН ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТП РД 24.090.95-89 Утвержден и введен в действие указанием Министерства тяжелого, энергетического
и транспортного машиностроения от 23.06.89 N ВА-002-1/5652. Настоящее Типовое положение устанавливает
основные требования на проектирование электрических грузоподъемных кранов и
талей, предназначенных для работы во взрывоопасных зонах всех классов,
перечисленных в главе 7.3 "Правил устройств электроустановок" (ПУЭ) с
учетом категории и группы взрывоопасной среды и условий эксплуатации (связан или не связан с технологическим процессом). Нельзя распространять настоящее ТП на
проектирование грузоподъемных машин, предназначенных для работы в помещениях, в
которых хранятся, производятся и применяются взрывчатые вещества. 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Взрывобезопасные краны и тали - это
подъемно-транспортные машины со взрывозащищенным
электрооборудованием, которые исключают возможность искрообразования
механической части при их работе, и температура нагрева наружных поверхностей
которых при номинальном режиме работы ниже температуры самовоспламенения
взрывоопасных смесей или температуры тления для тлеющих пылей. 1.2. Возможность появления взрыва
определяется одновременным совпадением 2-х условий: - образованием (наличием) взрывоопасных
смесей (воздух-газ, воздух-пар или воздух-пыль) при четко определенных
взрывоопасных концентрациях; - появление источников тепла (искры,
перегрев наружных поверхностей машины), способных довести данную взрывоопасную смесь
до самовоспламенения. 1.3. Основанием для проектирования
взрывобезопасных грузоподъемных кранов и талей является техническое задание, в
котором должны быть указаны: а) назначение машины и ее техническая
характеристика; б) класс взрывоопасной
зоны, для которой предназначается машина в соответствии с классификацией по
"Правилам устройства электроустановок" (ПУЭ), глава 7.3, и условия
эксплуатации машины; в) наименование, категория и группа
взрывоопасной смеси газа или пара легковоспламеняющейся жидкости (ЛВЖ) с
воздухом или температура тления для тлеющих пылей, или
температура самовоспламенения для нетлеющих пылей; г) прочие специальные требования
(например, химическая активность среды, повышенная влажность и т.п.). 1.4. Класс и границы взрывоопасных зон,
категория, группа взрывоопасной смеси определяются заказчиком взрывобезопасных
кранов и талей. 1.5. Механическое оборудование монтажных
кранов и талей, предназначенных для эксплуатации во взрывоопасных зонах В-I, В-II и не связанных непосредственно с технологическим
процессом, должно проектироваться в соответствии с требованиями настоящего ТП. 1.6. Взрывобезопасные краны и тали,
предназначенные для взрывоопасных зон с определенной категорией и группой
взрывоопасной смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом, пригодны для работы
в зонах с менее опасной категорией и группой взрывоопасной смеси (Приложение,
табл. 1 и 2). 1.7. Классификация взрывоопасных зон, а
также взрывоопасных смесей, для которых должны быть спроектированы
взрывобезопасные краны и тали, приведена в главе 7.3 ПУЭ. 1.8. Электрооборудование взрывобезопасных
кранов и талей должно соответствовать требованиям главы 7.3 ПУЭ, ГОСТ
12.2.020-76, ГОСТ 22782.5-78, ГОСТ 22782.6-81 на взрывозащищенное
электрооборудование и Приложению настоящих ТП. 1.9. При проектировании приводных
механизмов должны применяться подшипники качения. В ручных механизмах
допускается применение подшипников скольжения. 1.10. Для взрывоопасных зон В-I, В-Ia, В-Iб, В-Iг конструкция кранов и талей должна
обеспечивать их работу без превышения предельной температуры нагрева наружных
поверхностей (Приложение, табл. 2). Для взрывоопасных зон В-II, В-IIа
конструкция кранов и талей должна обеспечивать работу с температурой нагрева
наружных поверхностей не менее чем на 50 °С ниже
температуры тления пыли для тлеющих пылей или не более двух третей температуры
самовоспламенения для нетлеющих пылей. 1.11. В программе испытаний кранов и
талей, кроме объема, указанного в нормативных документах, должен быть
предусмотрен замер температуры нагрева наружных поверхностей в установленном
для них режиме работы. 1.12. Тормоза должны применяться в
основном встроенные во взрывозащищенные электродвигатели или взрывобезопасные
тормоза. 1.13. Питание электроприводов кранов и
талей осуществляется трехфазным током частотой 50 Гц, напряжением 380 или 660 В, допускается применение 220 или 500 В. 1.14. Взрывозащищенное
электрооборудование для взрывоопасных кранов и талей должно выбираться в
зависимости от класса взрывоопасной зоны или взрывоопасной установки, категории
и группы взрывоопасной смеси газа или пара легковоспламеняющейся жидкости (ЛВЖ)
или температуры тления для тлеющих пылей, или температуры самовоспламенения для
нетлеющих пылей. 1.15. Электропроводка на кранах и талях
должна осуществляться в соответствии с требованиями главы 7.3 ПУЭ. 1.16. Выбор проводов и кабелей должен
производиться в соответствии с требованиями главы 7.3 ПУЭ. 1.17. Электрооборудование независимо от
величины напряжения подлежит заземлению (глава 7.3 ПУЭ). 1.18. Заземление электрооборудования
должно выполняться в соответствии с требованиями глав 1.7, 5.4 и 7.3 ПУЭ. 1.19. Заземление аппаратов и
электродвигателей должно выполняться четвертой нулевой жилой. 1.20. Присоединение заземляющих
проводников к корпусам аппаратов и машин должно выполняться в соответствии с
главой 1.7 ПУЭ. 1.21. Сечение заземляющих проводников
должно выбираться в соответствии с главой 1.7 ПУЭ. 1.22. Защита электродвигателей должна
выполняться в соответствии с главами 5.3, 5.4 и 7.3 ПУЭ. 1.23. Все резьбовые соединения
механических узлов, а также болтовые контакты кранов и талей должны быть
снабжены приспособлением для предотвращения от самоотвинчивания. 1.24. Для отвода статического
электричества от элементов механических узлов, изолированных от заземленных
частей электронепроводящими материалами или электронепроводящими смазками,
необходимо выполнять специальные заземляющие устройства и выбирать
электропроводящие материалы в соответствии с Правилами защиты от статического
электричества в производствах химической, нефтехимической и
нефтеперерабатывающей промышленности, изд. "Химия". 1.25. В спецификациях и технической
документации, технической характеристике паспорта, на чертежах общего вида и
табличке взрывобезопасной машины должны быть отражены обозначения маркировок
взрывозащиты по ГОСТ 12.2.020-76. 1.26. Требования, не включенные в данные
ТП, предусмотрены другими действующими нормативными документами на
проектирование и изготовление кранов и талей общего назначения. 2. ТРЕБОВАНИЯ К
ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ И ТАЛЕЙ 2.1. Скорость передвижения электроталей,
кранов и их тележек, перемещающихся на стальных колесах с ребордами, не должна
превышать 32 м/мин. с учетом требования п. 2.2. На механизмы передвижения кранов и
тележек, перемещающихся на стальных колесах без реборд, распространяются
требования для кранов общего назначения. 2.2. Запас сцепления приводных стальных
ходовых колес с рельсами должен быть не менее 1,5. 2.3. В случае невозможности
удовлетворения требований, указанных в п. п. 2.1, 2.2, приводные колеса должны
выполняться с бандажом из бронзы марки Бр. А 10.Ж4Н4Л, ГОСТ 493-79, латуни
марки ЛАЖМц, ГОСТ 1020-77 <*>, неметаллических материалов или обрезиненными. Скорости передвижения и ускорения в этом
случае применяются как для кранов общего назначения с учетом ограничения по
сцеплению, которое должно быть не менее 1,2. -------------------------------- <*> На территории Российской
Федерации действует ГОСТ 1020-97. Для ручных кранов допускается изготовление
бандажей из бронзы марки Бр. А9ЖЗЛ (ГОСТ 493-79). 2.4. Механический колодочный тормоз,
открытый при электрическом приводе механизмов крана, может применяться на
кранах, работающих во взрывоопасных зонах классов В-I, В-Iа, В-Iб, В-Iг только
для взрывоопасных смесей группы Т1, при этом
необходимо выполнить следующие требования: а) применение тканевой ленты для обкладок
не допускается; б) крепление обкладок к колодкам должно
обеспечивать требуемую прочность и термостойкость и осуществляется медными
заклепками с потайными головками или специальным клеем; в) температура нагрева открытых трущихся
частей тормоза должна быть ниже температуры самовоспламенения взрывоопасной
смеси группы Т1 (ГОСТ 12.1.011-78 <*>). -------------------------------- <*> На территории Российской
Федерации действуют ГОСТ Р 51330.11-99, ГОСТ Р
51330.2-99, ГОСТ Р 51330.5-99 и ГОСТ Р 51330.19-99. 2.5. Канатные грузовые барабаны должны
иметь канавку глубиной не менее 0,5 диаметра каната или снабжаться устройством,
обеспечивающим правильную укладку каната на барабане. Для ручных кранов допускается применение
гладких барабанов без канатоукладчика. 2.6. В механизмах кранов и талей зазоры
между любыми движущимися частями и корпусами, кожухами, ограждениями или
элементами металлических конструкций должны исключать возможность трения или
соударения. В тех случаях, когда трение или
соударение деталей не может быть исключено или детали по своему назначению
рассчитаны на трение или соударение, конструкция кранов и талей должна обеспечивать
их работу без искрообразования. Запрещается применение для трущихся и
соударяющихся деталей алюминия, магния и их сплавов. Поверхность
этих деталей (крюки, подвески, чалочные и грузозахватные приспособления,
элементы металлических конструкций и другие узлы, которые могут соударяться и
тереться, цепи и канаты, щитки для сбрасывания посторонних предметов с рельсов,
рабочие поверхности буферов, кромки крышек, люков и дверей) должна быть
облицована неискрящими материалами: латунью, резиной, древесиной или другими
материалами, а канаты должны быть покрыты консистентной смазкой. 2.7. На грузовых крюках должны быть
предусмотрены предохранительные замки, не допускающие соскальзывание чалочных
канатов с крюков. 2.8. Конструкция клещевых грузозахватных
устройств самозажимного и приводного типов должна обеспечивать коэффициент
зажатия груза (отношение силы трения к весу груза) не менее 2. 2.9. Подкрановые и тележечные рельсы
взрывобезопасных кранов, перемещающихся на стальных ходовых колесах, должны
быть выполнены по возможности без температурных стыков. В случае невозможности
выполнения этого условия взаимное смещение торцов рельсов
как в плане, так и по высоте не должно превышать 1 мм, зазоры между
стыкующимися рельсами не должны превышать 0,5 мм. Взаимное смещение торцов при
стыковке несущих балок подвесных кранов для перемещения талей и балок подвесных
путей для перемещения подвесных кранов не должно превышать по высоте
<...> мм с последующим снятием скоса 1:10.
Зазоры между стыкующимися балками не должны превышать 3 мм. 2.10. Краны и тали с электрическим и
ручным приводом во взрывоопасных зонах должны иметь в основном группу режимов
работы механизмов до 3М по ГОСТ 25835-83 с относительной продолжительностью
включения (ПВ) до 25% при числе включений не выше 60 в час. При более высоких режимах работы
механизмов с электрическим приводом должны применяться только двухскоростные
короткозамкнутые электродвигатели во взрывозащищенном исполнении. 3. ТРЕБОВАНИЯ К
ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ И ТАЛЕЙ 3.1. Электродвигатели для кранов и талей,
участвующих в технологических процессах во взрывоопасных зонах различных
классов, выбираются в соответствии с главой 7.3 ПУЭ и Приложением 1, табл. 1 -
3 настоящих ТП, а для монтажных кранов и талей в соответствии с главой 7.3 ПУЭ
и Приложением 1, табл. 1 - 4 настоящих ТП. 3.2. Электрические аппараты и приборы для
кранов и талей, связанных с технологическим процессом во взрывоопасных зонах
различных классов, должны выбираться в соответствии с главой 7.3 ПУЭ как для
передвижных установок и Приложением 1, табл. 1 - 3 настоящих ТП. 3.3. Ручные переносные аппараты и приборы
должны выбираться в соответствии с главой 7.3 ПУЭ и табл. 3 настоящих
ТП. 3.4. Электрические аппараты и приборы и светильники для монтажных кранов и талей
выбираются в соответствии с главой 7.3 ПУЭ и Приложением 1, табл. 1 - 4
настоящих ТП. 3.5. Электрические светильники для кранов
и талей, участвующих в технологических процессах, должны выбираться как
переносные в соответствии с главой 7.3 ПУЭ и Приложением 1, табл. 1 - 3
настоящих ТП. 3.6. Токоподвод к кранам, крановым
тележкам и талям должен выполняться при помощи гибкого кабеля в соответствии с
главой 7.3 ПУЭ (использование кабельного барабана запрещается). 3.7. Марки гибкого кабеля в зависимости
от класса взрывоопасных зон выбираются по ВСН 332-74 (приложение 1) и
настоящему ТП (Приложение, табл. 5). 3.8. При шторной подвеске гибкого кабеля
кольца или специальные тележки, на которых он подвешен, должны свободно
перемещаться по натянутой латунной проволоке или по специальной жесткой
направляющей. Конструкцией токоподвода должна быть
исключена возможность искрообразования на случай обрыва проволоки или
соскакивания тележек с жесткой направляющей. Кабель должен крепиться к кольцам
или тележкам вместе с тросом, снимающим с кабеля механические нагрузки. Для
этого длина троса между каждыми двумя точками крепления должна быть меньше
длины кабеля. Трос должен рассчитываться на максимальное натяжение или иметь
специальную блокировку, предупреждающую обрыв кабеля. 3.9. На кранах и талях во взрывоопасных
зонах всех классов следует применять провода и кабели только с медными жилами.
При этом кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией должны быть круглой формы
с заполнениями между жилами. Сечение при стационарной прокладке и при
использовании гибкого кабеля в цепях управления к подвижным
командо-аппаратам выбирается в соответствии с главой 5.4 и 7.3 ПУЭ. 3.10. Цепи управления электрических
кранов и талей должны иметь искробезопасное исполнение согласно требованиям
ГОСТ 22782.5-78. 3.11. Автоматические устройства
безопасности должны соответствовать пунктам глав 5.4 и 7.3 ПУЭ. 3.12. Уровень взрывозащиты или степень
защиты оболочки электрических звуковых сигнальных приборов должен выбираться в
соответствии с главой 7.3 ПУЭ и Приложением 1, табл. 3, как для аппаратов и
приборов для передвижных установок. 3.13. Электропривод к открытому
механическому тормозу выбирается во взрывозащищенном исполнении в соответствии
с категорией и группой воспламеняемости взрывоопасной смеси и классом
взрывоопасной зоны. 4. ТРЕБОВАНИЯ ПРИ
РАСЧЕТЕ И ВЫБОРЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ И АППАРАТУРЫ УПРАВЛЕНИЯ 4.1. Расчет и выбор электродвигателей во
взрывозащищенном исполнении выполняются как и в случае
выбора короткозамкнутых электродвигателей для крановых механизмов (ОСТ
24.090.85-88). 4.2. Предварительно выбранные
электродвигатели (Приложение 2) проверяются по ряду условий в зависимости от
конструкции (односкоростные, двухскоростные), группы режима работы и от
применения в механизмах крана. 4.2.1. Электродвигатели механизмов
подъема проверяются на надежность разгона и на оптимальный запас по нагреву определением
допустимого числа включений (пусков), в соответствии с: Таблица 4.1 УСЛОВИЯ ПРОВЕРКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ВЫБРАННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА ┌──────────────────┬─────────────────────────────────────────────┐ │ Конструкция │ Условия проверки <*> (1 - надежность │ │короткозамкнутого │ разгона, 2 - проверка на нагрев) │ │ электродвигателя ├─────────────────────────────────────────────┤ │ │ при группе режима работы механизма │ │ ├───────────────┬─────────────────┬───────────┤ │ │ 1М - 3М │ 4М │ 5М │ ├───────────────┬──┼───────────────┴─────────────────┼───────────┤ │Односкоростной │1 │М < 0,55М < 0,65М │- │ │ │ │ ст п мин │ │ │ ├──┼───────────────┬─────────────────┤ │ │ │2 │- │N <= N <= N │ │ │ │ │ │ р доп │ │ ├───────────────┼──┼───────────────┴─────────────────┴───────────┤ │Двухскоростной │1 │М < 0,55М < 0,65М │ │ │ │ ст п мин │ │ ├──┼───────────────┬─────────────────────────────┤ │ │2 │- │N <= N <= N │ │ │ │ │ р доп │ └───────────────┴──┴───────────────┴─────────────────────────────┘ -------------------------------- <*> М - момент статического сопротивления на валу электродвигателя ст при подъеме номинального груза; М - пусковой момент электродвигателя; п М - минимальный момент электродвигателя при пуске; мин N - число включений (пусков), не допускающих перегрев двигателя; доп N - нормированное число включений механизма в час; N - расчетное число включений (пусков) механизма в час до наибольшей р скорости. 4.2.2. Для механизмов передвижения кранов
рекомендуется ограничение скоростей согласно табл. 4.2. Таблица 4.2 РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ СКОРОСТЕЙ МЕХАНИЗМОВ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫХ КРАНОВ
4.2.3. Электродвигатели механизма
передвижения проверяются на отсутствие нарушения сцепления и на оптимальный
запас по нагреву определением допустимого числа включений (пусков) в
соответствии с табл. 4.3. Таблица 4.3 УСЛОВИЯ ПРОВЕРКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ВЫБРАННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ┌───────────────┬─────────────┬─┬─────────────────────────────────────────┐ │Конструкция │ Условия │ │ Условия проверки <*> │ │короткозамкну- │ размещения │ │ 1 - надежность сцепления, 2 - проверка │ │того электро- │ │ │ на нагрев │ │двигателя │ │ ├─────────────────────────────────────────┤ │ │ │ │ при группе режима работы механизма │ │ │ │ ├───────────────────┬─────────────────────┤ │ │ │ │ 1М - 3М │ 4М │ ├───────────────┼─────────────┼─┼───────────────────┴─────────────────────┤ │Односкоростной │помещение │1│ G + q │ │ │ │ │альфа --------- - 0,133 > 0,35V │ │ │ │ │ G + Q + q г │ │ │ ├─┼───────────────────┬─────────────────────┤ │ │ │2│<**> │N <= N <= N │ │ │ │ │ │ рк доп │ │ ├──────┬──────┼─┼───────────────────┴─────────────────────┤ │ │откр. │против│1│ G + q │ │ │воздух│ветра │ │альфа --------- - 0,55 > 0,27V │ │ │ │ │ │ G + Q + q г │ │ │ │ ├─┼───────────────────┬─────────────────────┤ │Двухскоростной │ │ │2│<**> │N <= N <= N │ │ │ │ │ │ │ рк доп │ │ │ ├──────┼─┼───────────────────┴─────────────────────┤ │ │ │по │1│ G + q │ │ │ │ветру │ │альфа --------- - 0,1 > 0,27V │ │ │ │ │ │ G + Q + q г │ │ │ │ ├─┼───────────────────┬─────────────────────┤ │ │ │ │2│<**> │N <= N <= N │ │ │ │ │ │ │ рк доп │ └───────────────┴──────┴──────┴─┴───────────────────┴─────────────────────┘ -------------------------------- <*> альфа - отношение числа приводных колес к общему числу колес; G - масса крана (тележки), кг; Q - масса номинального груза, кг; q - масса крюка с подвеской (грузозахватного устройства), кг; V - номинальная скорость горизонтального передвижения (крана, г тележки), кг. <**> Не подлежит проверке, т.к. допустимое число пусков (включений) в час N (N ) определено по табл. 7 (Приложение 2) на основании расчетной рк доп величины ускорения механизма альфа и величины наибольшей скорости V . р г При отрицательном результате проверки на
надежность сцепления (опасность проскальзывания при пуске) необходимо снижать
пусковой момент короткозамкнутого электродвигателя одним из способов, указанных
в Приложении 2. Если расчетное число включений окажется
больше допустимого для данного короткозамкнутого электродвигателя, необходимо
принять меры, указанные в Приложении 2. 5. ТРЕБОВАНИЯ К
ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЭЛЕКТРОМОНТАЖНОЙ ЧАСТИ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ КРАНОВ И ТАЛЕЙ 5.1. При разработке технической
документации на электромонтаж кранов и талей следует руководствоваться ПУЭ и
"Инструкцией по монтажу электрооборудования силовых и осветительных сетей
взрывоопасных зон" (ВСН 322-74), и настоящим ТП. При разработке
технической документации на электромонтаж цехового токоподвода к кранам и талям
необходимо руководствоваться также общими требованиями СНиП
"Электротехнические устройства". 5.2. В технической документации на
электромонтаж кранов должны быть предусмотрены: а) для производства на
заводе-изготовителе: - установка и монтаж электрооборудования
на мосту и грузовой тележке; - прокладка и присоединение кабелей к
электрооборудованию согласно электрическим схемам; - монтаж токоподвода кранов; б) для производства у потребителя: - установка и подсоединение, изготовленное
на заводе токоподвода, к тележке; - подключение к крану или тали кабелей
главного токоподвода, подвешиваемых в виде шторной подвески к кареткам,
движущимся по направляющим (выполненного по чертежам проектной организации). 5.3. Выводы гибкого кабеля в
электродвигатели и аппараты допускается выполнять без труб, при этом кабели
должны быть надежно уплотнены по оболочке при вводе во взрывозащищенное
электрооборудование в соответствии с главой 7.3 ПУЭ. 5.4. Для подключения к передвижным
электроприемникам следует применять кабели типа КПГСН (допускается применение
кабелей типа КПГН и КГН). Для стационарной прокладки следует применять кабели,
перечисленные для передвижных электроприемников, а также кабель типа ВБВ без
защиты их от механических воздействий. 5.5. Для искробезопасных цепей управления
следует применять те же марки кабелей, что и для силовых цепей; при необходимом
количестве подводящих жил более четырех следует применять кабели марки НРШМ,
ГОСТ 7866.1-76. 6. СОГЛАСОВАНИЕ
ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ 6.1. Согласование технической
документации для изготовления опытных образцов кранов и талей для взрывоопасных
зон производит ВНИИПТМАШ. 6.2. Проекты взрывобезопасных кранов и
талей (механическая и электрическая части), выполненных в различных отраслях промышленности,
согласовываются ВНИИПТМАШ. 6.3. На согласование должна
представляться следующая документация: - общие виды; - основные узлы; - электросхемы; - электромонтажные чертежи; - ведомость покупного
электрооборудования; - технические условия; - инструкция по монтажу и эксплуатации. Перечисленная техническая документация
должна предъявляться одновременно. 6.4. Порядок согласования технической
документации, испытания образцов талей во взрывозащищенном исполнении
(испытание на взрывозащищенность), а также получение свидетельств
осуществляется по ГОСТ 12.2.021-76 <*>. -------------------------------- <*> Действуют "Правила
сертификации электрооборудования для взрывоопасных сред". Приложение 1 Обязательное ТАБЛИЦЫ ПРИМЕНЯЕМОСТИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 1. Взрывозащищенное электрооборудование с
видами защиты "Взрывонепроницаемая оболочка и (или) искробезопасная
электрическая цепь" имеет разные знаки группы или подгруппы, в зависимости
от которых электрооборудование можно применять в различных категориях взрывоопасных
смесей. Указанная зависимость приведена в табл. 1. Таблица 1 ПРИМЕНЯЕМОСТЬ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО ЗНАКА ГРУППЫ ИЛИ ПОДГРУППЫ В РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЯХ ВЗРЫВООПАСНОЙ СМЕСИ
-------------------------------- <*> Знак II - для группы
электрооборудования, не разделяемого на подгруппы. 2. Взрывозащищенное электрооборудование,
кроме знака группы или подгруппы, имеет знак температурного класса, который
определяет применяемость электрооборудования в различных группах взрывоопасных
смесей. Указанная зависимость приведена в табл. 2. Указанная предельная
температура температурного класса означает наибольшую температуру поверхностей
взрывозащищенного электрооборудования, безопасную в отношении самовоспламенения
окружающей взрывоопасной среды. Таблица 2 ПРИМЕНЯЕМОСТЬ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО ЗНАКА ТЕМПЕРАТУРНОГО КЛАССА В РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЯХ ВЗРЫВООПАСНЫХ СМЕСЕЙ
3. Допустимый уровень взрывозащиты или
степень защиты электрооборудования (двигатели, аппараты, приборы, светильники)
в зависимости от класса взрывоопасной зоны приведен в табл. 3. Таблица 3 ДОПУСТИМЫЙ УРОВЕНЬ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ ИЛИ СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ КРАНОВ И
ТАЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КЛАССА ВЗРЫВООПАСНОЙ ЗОНЫ ┌───────────┬──────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │Класс взры-│ Уровень взрывозащиты или степень защиты
(не менее) │ │воопасной
├──────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │зоны
│
Наименование электрооборудования │ ├───────────┼─────────────────────┬──────────────────────┬─────────────────────┤ │
│Электродвигатели <1> │Аппараты и приборы <2>│ Электрические │ │
│ │ │ светильники <3> │ ├───────────┼─────────────────────┼──────────────────────┼─────────────────────┤ │В-I
│Взрывобезопасное │Взрывобезопасное │Взрывобезопасное │ │
│ │Особовзрывобезопасное
│ │ ├───────────┼─────────────────────┼──────────────────────┼─────────────────────┤ │В-Iа
│Повышенной надежности│То же │То же │ │
│против взрыва │ │ │ ├───────────┼─────────────────────┼──────────────────────┼─────────────────────┤ │В-Iб │Без средств │Повышенной надежности │Повышенной
надежности│ │
│взрывозащиты │против
взрыва │против взрыва │ │
│Оболочка JP44 <*> │ │ │ ├───────────┼─────────────────────┼──────────────────────┼─────────────────────┤ │В-Iг
│Повышенной надежности│То же │То же │ │
│против взрыва │ │ │ ├───────────┼─────────────────────┼──────────────────────┼─────────────────────┤ │В-II
│Взрывобезопасное <**>│Взрывобезопасное
<**> │Взрывобезопасное <**>│ │
│ │Особовзрывобезопасное
│ │ ├───────────┼─────────────────────┼──────────────────────┼─────────────────────┤ │В-IIа │Без
средств │Без средств │Повышенной надежности│ │
│взрывозащиты <**> │взрывозащиты
<**> │против взрыва
<**> │ │
│Оболочка JP54 <***> │Оболочка
JP54 <****> │ │ └───────────┴─────────────────────┴──────────────────────┴─────────────────────┘ -------------------------------- <*> Контактные кольца и другие
искрящие части в оболочке JP44. <**> При соблюдении пункта 7.3.63
ПУЭ. <***> Контактные кольца и другие
искрящие части в оболочке JP54, а до освоения этой степени защиты разрешается
P44. <****> Степень защиты оболочки от
проникновения воды (2-я цифра) допускается изменять в зависимости от условий
среды. <1> Стационарных и передвижных
установок. <2> Установки передвижные или
являющиеся частью передвижных и ручных переносных. <3> Переносные. На монтажных кранах и талях, находящихся
во взрывоопасных зонах и не связанных непосредственно с технологическим
процессом, применяется электрооборудование с уровнем взрывозащиты или степенью
защиты в соответствии с табл. 4. Таблица 4 ДОПУСТИМЫЙ УРОВЕНЬ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ ИЛИ СТЕПЕНЬ ЗАЩИТЫ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ КРАНОВ И
ТАЛЕЙ, НЕ УЧАСТВУЮЩИХ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ
<*> -------------------------------- <*> При работе отсутствует
взрывоопасная концентрация.
4. На взрывобезопасных кранах и талях
рекомендуется применять марки кабелей, приведенных в табл. 5. Таблица 5 МАРКИ КАБЕЛЕЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ВО ВЗРЫВООПАСНЫХ
ЗОНАХ
Условные обозначения: С - следует применять; Р - рекомендуется; Д - допускается. Приложение 2 Рекомендуемое ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА И ВЫБОРА ПРИВОДНЫХ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 1. Выбор электродвигателя для механизма
главного подъема взрывобезопасного крана: исходные данные: масса груза Q = 20000 кг масса крюковой подвески q = 500 кг КПД механизма эта = 0,92 номинальная скорость подъема V = 0,067 м/с (4 м/мин.) п группа режима работы - 3М. Статическая мощность при подъеме груза определяется по формуле: (Q + q) V п P = --------------, кВт, (1) ст 2 10 х эта х m п где m - число двигателей подъема (коэффициент числа механизмов, п поднимающих один груз). (20000 + 500) 0,067 P = ------------------- = 14,93 кВт. ст 2 10 х 0,92 х 1 Расчетная мощность для выбора габарита
электродвигателя с учетом группы режима работы механизма определяется по
формуле: P = К х К х К х К х К х P , кВт, (2) р и з р пр ст где коэффициенты: К - использования электродвигателя в цикле; и К - запаса на непредвиденные дополнительные нагрузки; з К - использования электродвигателя при различных системах р регулирования; К - относительной продолжительности включения механизма; К - пусковых потерь. пр Значения коэффициентов для крюковых
кранов приведены в табл. 6. Таблица 6 РАСЧЕТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА ┌────────────────┬────────┬───┬──────┬───────┬────┬────┬──────────────────┐ │ Группа режима │эпсилон │К │К <*>│К <**>│К │К │ Примечания │ │ работы │ р│ и │ з │ р │ │ пр │ │ ├────────────────┼────────┼───┼──────┼───────┼────┼────┼──────────────────┤ │1М - 3М │0,25 │0,7│1 │1 │0,82│1,0 │ │ ├────────────────┼────────┼───┼──────┼───────┼────┼────┤ │ │4М │0,40 │0,7│1 │1 │0,95│1,0 │ │ ├────────────────┼────────┼───┼──────┼───────┼────┼────┼──────────────────┤ │5М │0,40 │0,7│1 │1,2 │1,0 │1,25│Применять только │ │ │ │ │ │ │ │ │двухскоростные │ │ │ │ │ │ │ │ │двигатели │ └────────────────┴────────┴───┴──────┴───────┴────┴────┴──────────────────┘ -------------------------------- <*> При температуре окружающей среды свыше +45 °С до +60 °С К = 1,2. з <**> При применении двухскоростных двигателей К = 1,2. р Подставляя все значения в формулу 2, получим: P = 0,7 х 1 х 1 х 0,82 х 14,93 = 8,57 кВт. р Выбираем ближайший по мощности
взрывобезопасный электродвигатель АИМТ 180S6. Технические данные: P = 11 кВт; n = 1000 об./мин.; I = 20 А; U = 380 с н В; I М М пуск пуск макс 2 ----- = 5; ----- = 2,5; ----- = 2,5; G D = 10 кв. нм; I М М рст ном н н 2 SUM G D М = 180 Н х м; N = 60 вкл./ч при -------- = 3,0. торм 2 G D рст При отсутствии номинального момента двигателя в каталоге его определяют по формуле: 9560 х P н М = ---------, Н х м, (3) н n н где n - номинальная частота вращения двигателя, об./мин. н При наличии в каталоге или ТУ только синхронной частоты вращения n с формула 3 примет вид: 9560 х P н М = -----------, (4) н n (1 - S ) с н где S - номинальное скольжение в долях единиц. н Для выбранного двигателя: 9560 х 11 М = ---------------- = 113,68 Н х м. н 1000 (1 - 0,075) Проверка двигателя по обеспечению
надежного разгона определяется по формуле (табл. 4.1) для группы режима работы
3М: М < 0,055М < 0,63М . (5) ст п мин Определим статический момент на валу двигателя при подъеме номинального груза: 9560 х P ст М = ----------, Н х м (6) ст n н 9560 х 14,33 или М = ------------ = 184,1 Н х м. ст 925 Пусковой момент двигателя: М = 2,5М = 2,5 х 113,68 = 284,2. п н Учитывая, что механическая характеристика выбранного двигателя не имеет точки М , формула (5) примет вид: мин М < 0,55М или 148,1 < 156,3. ст п Выбранный двигатель обеспечивает надежный
разгон и проверки на допустимое число включений не
требует. В случае выбора электродвигателя для
механизма подъема, работающего в режиме 4М (вместо 3М), порядок расчета
повторяется: P = 14,93 кВт; ст P = 0,7 х 1 х 1 х 0,95 х 14,93 = 9,93 кВт; р коэффициент К = 0,95 (см. табл. 6 для 4М). Выбираем тот же двигатель АИМТ 180S6, P = 11 кВт. н Проверка надежности пуска: М < 0,55М или 148,1 < 156,3. ст п В случае группы режима работы механизма
4М требуется проверка электродвигателя на допустимое число (включений) в час
(см. табл. 7). Расчетное число пусков в час до
наибольшей скорости определяется по формуле: N = К х N, пуск./ч, (7) р вкл К = 0,6 для крюковых кранов, N = 120 вкл./ч - нормированная величина вкл берется из табл. 7. N = 0,6 х 120 = 72 пуск./ч. р Таблица 7 ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГРУППЫ РЕЖИМА РАБОТЫ
ДВИГАТЕЛЕЙ
Условия проверки на допустимое число
включений: N >= N . (8) доп р У серии двигателей АИМТ 180, 200 допустимое число пусков в час N = доп 60 вкл./ч при коэффициенте инерции: 2 SUM G D к = --------. j 2 G D рст В нашем примере фактический коэффициент инерции механизма к = 1. j Пересчет фактически допустимого числа включений в час производится по формуле: к j N = N ---. (9) доп.ф доп к jф В нашем примере: 3 N = 60 - = 180 вкл./ч. доп.ф 1 По формуле (8): N >= N или 180 > 72. доп.ф р Двигатель АИМТ 180S6 также проходит для
работы в механизме подъема в режиме 4М по надежности пуска и по допустимому
числу включений в час. 2. Выбор электродвигателя для механизма
тележки взрывобезопасного крана грузоподъемностью 50/12,5 т в исполнении ПВТ4 Исходные данные Масса тележки G = 12300 кг Масса груза Q = 50000 кг Масса крюковой подвески q = 700 кг Группа режимов работы 4М Отношение числа приводных колес к общему числу колес альфа = 1 КПД механизма эта = 0,9 Количество приводов m = 2. с Выбор номинальной скорости передвижения тележки осуществляется с условием движения без нарушения сцепления колес с рельсом при коэффициенте запаса К = 1,5 по формуле: з G + q 0,33 V < альфа --------- - 0,133. (10) т G + Q + q G + q 13000 альфа --------- - 0,133 ----- - 0,133 G + Q + q 63000 Отсюда: V = ----------------------- = ------------- = 0,22 м/с. т 0,33 0,33 Расчет статической мощности для механизмов передвижения производится по формуле: q (G + Q + q) V фи х d х 2 мю т п ст P = ---------------- (---------------- + бета), кВт, (11) ст.т 3 D 10 х эта х m к с где: фи - коэффициент трения подшипников (для шариковых и роликовых фи = п п 0,015); d - диаметр цапфы колеса; ст мю - коэффициент трения качения, зависящий от диаметра колеса и типа рельса (см. табл. 8); D - диаметр колеса, м; к К - коэффициент трения реборд (для мостов К = 1,5, для тележек К = р р р 2,5); бета - уклон рельсового пути (для мостовых кранов = 0,002, для козловых кранов бета = 0,002). Таблица 8 ЗАВИСИМОСТЬ мю ОТ D И ТИПА РЕЛЬСА к
Для мостовых кранов (тележек) с
подшипниками качения расчет статической мощности можно производить по формуле: (G + Q + q) х V г P = ----------------. (12) ст.т 4 10 х эта х m к (12300 + 700 + 50000) х 0,2 Для тележки P = --------------------------- = 0,7 кВт, ст.т 4 10 х 0,9 х 2 соответственно момент статической нагрузки определится: 9560 х P ст.т 9560 х 0,7 М = ------------ = ---------- = 7 Н х м, ст.т n 950 ст где n - частота вращения двигателя при заданной мощности статической ст нагрузки, об./мин. Расчетная мощность для выбора габарита электродвигателя определяется по формуле: 1,14 (G + Q + q) х V P г ст.т P = --------------------- + -----, (13) р 3 1,75 10 х m х эта к где фи - коэффициент трения колес о
рельсы равняется - 0,2 в помещении по сухим рельсам и 0,12 - на открытом
воздухе - колеса по мокрым рельсам. Для нашего случая: 2 1,1 х 0,2 (12300 + 700 + 5000) х 0,2 0,7 P = ------------------------------------- + ---- = 0,71 кВт. р 3 1,75 10 х 2 х 0,9 Выбираем ближайший по мощности взрывобезопасный электродвигатель BT 80В со следующими техническими данными: P = 1,1 кВт; n = 930 об./мин.; I = н н н 5 А; I = 20 А; М = 19 Н х м, h = 4000 вкл./ч вхолостую; J = 0,006 пуск п 0 дв кг кв. м. Номинальный момент выбранного двигателя составит: 9560 х P н 9560 х 1,1 М = --------- = ---------- = 11,3 Н х м. н n 930 н Минимальная величина пускового момента,
обеспечивающая пуск двигателя при случайных обстоятельствах (снижение
напряжения питающей сети на 10%, кратковременное увеличение момента
сопротивления передвижению), определяется по формуле обеспечения пуска: М >= 1,75М . (14) п <...> В нашем случае М > 1,75 х 7 = 12,2 Н х м. п Максимальное допустимое расчетное
значение начального пускового момента по условиям гарантированного сцепления
определяется по формуле: фи х альфа х W х D мин к 2 М = ---------------------------- - М х эта , (15) п К х 1,1 х 2 х эта х m х u ст.в зс к где: W - наименьшее значение давления на ходовые колеса опоры кранов при мин крайнем положении тележки против опоры; u - передаточное число механизма; М - момент статической ветровой нагрузки, действующей в направлении ст.в движения (учитывается для кранов, работающих на открытом воздухе); К - запас сцепления, равный 1,5. зс 2 В нашем случае при работе в помещении М х эта = 0, ст.в W = g (G + q) = 9,81 (12300 + 700) = 127530 Н, мин D 60 х V к г 60 х 0,22 -- = ------- = ---------- = 0,0045. u пи х n 3,14 х 930 к Тогда: 0,2 х 1,0 х 127530 М <= ------------------------ х 0,045 = 17,96 Н х м. п 2 1,5 х 1,1 х 2 х 0,9 х 2 Выбранный двигатель имеет пусковой момент
- 19 Н х м, и поэтому можно считать, что условие равенства (15) почти
соблюдено. Тепловая проверка выбранного двигателя
проводится по допустимому числу пусков. Предварительно определим суммарные
моменты инерции механизма (с грузом, без груза и средний),
приведенные к валу приводного электродвигателя, по известным формулам: Для тележки без груза: 2 V 91 (Q + q) т 91 х 13000 SUM J = 1,3J + ---------- х -- = 1,3 х 0,006 + ---------- х общ.1 дв m 2 2 к n н 2 0,22 х ----- = 0,04 кг кв. м. 2 950 Для тележки с грузом: 2 V 91 (G + Q + q) т 91 х 63000 SUM J = 1,3 + -------------- х -- = 1,3 х 0,006 + ---------- х общ.2 m 2 к n 2 н 2 0,22 х ----- = 0,167 кг кв. м. 2 950 Среднее значение суммарного момента инерции: SUM J + SUM J общ.1 общ.2 0,04 + 0,167 SUM J = ---------------------- = ------------ = 0,1035 кг кв. м. ср.общ 2 2 Допустимое число пусков электродвигателя в час (при наличии в каталоге величины h - числа пусков двигателя в час вхолостую) определяется по 0 формуле: SUM ДЕЛЬТА P J дл дв N = h х К ---------------------------- (1 - эпсилон ) х доп 0 п SUM ДЕЛЬТА P х SUM J р пв общ.ср n n + n м 2 с м 2 -1 х [(--) + 2 (-------) ] , (16) n n с 0 где: К - коэффициент учета статической нагрузки; п SUM ДЕЛЬТА P - суммарные потери мощности в электродвигателе при дл длительном режиме работы; SUM ДЕЛЬТА P - суммарные потери мощности в электродвигателе при пв повторно-кратковременном режиме работы; n - синхронная частота вращения, об./мин.; 0 n - синхронная частота вращения малой скорости, об./мин.; м эпсилон - расчетная продолжительность включения механизма в долях р единиц. Определим величины для нашего примера: К = 0,6 (см. табл. 6); SUM ДЕЛЬТА P ┐ п дл │ -------------- = 0,6 │ эпсилон = 0,4 (см. табл. 6); SUM ДЕЛЬТА P │ р пв │ │ Каталог h = 4000 пусков/час │ 0 │ │ J = 0,006 кг кв. м │ дв ┘ n = 0, т.к. выбранный электродвигатель односкоростной. м Формула (16) упростится: SUM ДЕЛЬТА P J дл дв N = h х К ---------------------------- (1 - эпсилон ) = доп 0 п SUM ДЕЛЬТА P х SUM J р пв общ.ср 0,006 = 4000 х 0,6 х 0,6 х ------ х 0,6 = 50 пуск./ч. 0,1035 В нашем случае группа режима работы
механизма 4М. В соответствии с условием проверки на допустимое число включений
(см. табл. 7) нормированное число включений N = 120 вкл./ч. Определим расчетное число пусков в час по
формуле 7: N = К х N = 0,6 х 120 = 72 пуск./ч. р вкл Условия проверки по формуле 8: N >= N или 50 < 72. доп р Двигатель не проходит по теплу. Таблица 9 ЗАВИСИМОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТА К ОТ ВЕЛИЧИНЫ ЗАГРУЗКИ ДВИГАТЕЛЯ п ┌──────────────────┬─────────────────────────────────────────────┐ │Величина загрузки │ Величина при включении в сеть 380 В │ │ М / М ├────────────────────┬────────────────────────┤ │ ст к │ Двигателя на 660 В │ Двигателя на 380 В │ ├──────────────────┼────────────────────┼────────────────────────┤ │0,1 │1,1 │ │ ├──────────────────┼────────────────────┼────────────────────────┤ │0,2 │0,75 │ │ ├──────────────────┼────────────────────┼────────────────────────┤ │0,28 │0,5 │ │ ├──────────────────┼────────────────────┼────────────────────────┤ │0,3 │ │0,9 │ ├──────────────────┼────────────────────┼────────────────────────┤ │0,3 - 0,6 │ │0,6 │ ├──────────────────┼────────────────────┼────────────────────────┤ │0,6 - 0,8 │ │0,4 │ ├──────────────────┼────────────────────┼────────────────────────┤ │0,8 - 0,9 │ │0,3 │ └──────────────────┴────────────────────┴────────────────────────┘ Выбираем электродвигатель 2BKp100L6 на 660 В. Его технические данные: P = 2,2 кВт; n = 950 об./мин.; I = 4,5 А; J = 32,0 А; М = 44 Н х н н н пуск п м; J = 0,02 кг кв. м. дв Двигатель на 660 В включается в сеть 380 В для снижения пускового момента, определяемого по формуле: U , сети 2 380 2 М = М (-----) = 44 (---) = 14,6 Н х м. п п U 660 дв Ранее максимально допустимый момент,
рассчитанный по формуле (15) для данной тележки, равнялся 17,96 Н х м. Таким образом, М = 14,6 < 17,96 и выбранный двигатель на 660 В и п включенный в сеть 380 В гарантирует надежность сцепления катка с рельсом и надежный пуск, т.к. соблюдено условие: М = 14,6 > 1,75М = 12,2 Н х м. п ст Пересчитываем для вновь выбранного электродвигателя моменты инерции: SUM J = 0,0587 кг кв. м; общ.1 SUM J = 0,186 кг кв. м; общ.2 0,0587 + 0,186 SUM J = -------------- = 0,1224 кг кв. м. общ.ср 2 Проверку двигателя на допустимое число пусков в час проводим по формуле (16): 0,02 N = 3800 х 0,6 х 0,6 х ------ х 0,6 = 134 пуск./ч. доп 0,1224 Двигатель проходит по теплу. Проверим выбранный двигатель по
допустимым ускорениям при разгоне тележки с грузом и без груза. Время разгона определяется по формулам: 2 2 1,2 J m n + 91 V (G + Q + q) дв к н г t = ---------------------------------; (17) раз.макс , 9,55 m х n (М - М ) к н п ст 2 2 1,2 J m n + 91 V (G + q) дв к н г t = -----------------------------. (18) раз.мин , 9,55 m n (М - М ) к н п ст 2 2 1,2 х 0,02 х 2 х 950 + 91 х 0,2 х 63000 t = ----------------------------------------- = 2,18 с. раз.макс 9,55 х 2 х 950 (14,6 - 7) 2 2 1,2 х 0,02 х 2 х 950 + 91 х 0,2 х 13000 t = ----------------------------------------- = 0,52 с. раз.мин 9,55 х 2 х 950 (14,6 - 2) Таким образом ускорения: V т 0,22 2 минимальное a = --------- = ---- = 0,1 м/с . 1 t 2,18 раз.макс V т 0,22 2 максимальное a = -------- = ---- = 0,42 м/с . 2 t 0,52 раз.мин Ускорение находится в допустимых
пределах. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
© Информационно-справочная онлайн система "Технорма.RU" , 2010. Бесплатный круглосуточный доступ к любым документам системы. При полном или частичном использовании любой информации активная гиперссылка обязательна. Внимание! Все документы, размещенные на этом сайте, не являются их официальным изданием. |