Видеонаблюдение на взрывоопасных объектах

В настоящее время к взрывоопасным производствам относятся предприятия нефтегазодобывающего и перерабатывающего комплексов, химической, атомной и горно-руднои промышленности. Системы видеонаблюдения и оборудование, которые эксплуатируются на объектах, имеющих взрывоопасные зоны, должны соответствовать определенным требованиям.

Видеонаблюдение и общие характеристики

Взрывоопасными зонами принято называть объекты, на которых при нормальных рабочих условиях присутствует или может образоваться взрывоопасная смесь, представляющая собою концентрацию в воздухе легковоспламеняющихся газов, паров или пыли. Предотвращение на взрывоопасных объектах вероятного воспламенения подобных смесей в результате работы систем видеонаблюдения достигается за счет комплекса специальных мер, которые должны увеличить общий уровень взрывобезопасности на таком предприятии и исключить возможный контакт токоведущих элементов оборудования видеосистем с окружающей средой. Видеонаблюдение и современные технологии позволяют решить этот вопрос!

Своевременность внедрения комплекса мероприятий, направленных на повышение уровня безопасности на взрывоопасном объекте, в том числе видеонаблюдения, во многом является залогом эффективности самого предприятия. Основные цели видеонаблюдения при этом - защита и обеспечение функционирования предприятия, технологических установок, а самое главное - обеспечение безопасности обслуживающего персонала. Причиной взрыва на объекте может стать искорка, контакт с перегретой поверхностью телекамеры видеонаблюдения, а также неисправность электрической проводки.

Видеонаблюдение и нормативная база

При проектировании систем видеонаблюдения, предназначенных для эксплуатации во взрывоопасных зонах, при выборе оборудования, монтаже системы и ее дальнейшей эксплуатации необходимо руководствоваться нормативными документами, действующими в этой сфере. В Российской Федерации основополагающим нормативным документом для взрывоопасных производств являются “Правила устройства электроустановок” (ПУЭ). Глава 7.3 настоящих “Правил...” регламентирует классификацию взрывоопасных зон и определяет требования к взрывозащищенному оборудованию, устанавливаемому в этих зонах, в том числе к системам видеонаблюдения.
Требования к конструкции взрывозашищенмого оборудования, типизация взрывоопасных зон и регламент его использования в зонах разных категорий содержатся и в системе стандартов (ГОСТ Р 51330), введенной в России с 2001 г. и включающей более 20 стандартов, разработанных разными организациями. В качестве одной из основных задач при разработке этой системы стандартов ставилась задача их гармонизации с действующими международными стандартами, однако в полной мере она не была достигнута: по-прежнему сохранились многочисленные национальные отличия, в том числе и существенные по вопросам видеонаблюдения. Также, по мнению специалистов, стандарты системы ГОСТ Р 51330 в недостаточной степени охватывают вопросы проектирования и эксплуатации рудничного взрывозащищенного оборудования систем видеонаблюдения. Поэтому, видимо, глава 7.3 ПУЭ не отменена и продолжает действовать наряду со стандартами системы ГОСТ Р 51330.

Видеонаблюдение и классы взрывоопасных зон

Для оценки возможности применения на объекте конкретного взрывозащищенного оборудования видеонаблюдения необходимо сравнить параметры его взрывозащищенности со свойствами взрывоопасной зоны, в которой оно будет применяться.
В соответствии с ГОСТ Р 51330.9-99 взрывоопасные зоны делятся на три класса в зависимости от частоты и длительности присутствия взрывоопасной смеси:

• зона класса 0 - зона, в которой взрывоопасная смесь присутствует постоянно или в течение длительного времени;
• зона класса 1 - зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной смеси;
• зона класса 2 - зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной смеси в нормальных условиях эксплуатации.

Приведенная типизация не является единственной, параллельно существует классифицирование взрывоопасных зон в ПУЭ, в международных стандартах также содержится классифицирование взрывоопасных зон, отличающаяся от упомянутых.

Требования к оборудованию видеонаблюдения

При проектировании системы видеонаблюдения на взрывоопасном объекте необходимо подбирать оборудование, которое исключает возможность воспламенения взрывоопасных смесей, окружающих его, и целиком отвечает условиям применения.
В главе 7.3 “Правил устройства электроустановок” указывается допустимый уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрических аппаратов и приборов в зависимости от класса взрывоопасной зоны. В соответствии с приведенными в ней данными в достаточно широком перечне взрывоопасных зон (В-1а, В-1б, В-1г и В-2а) в стационарных установках может применяться электрооборудование видеонаблюдения без взрывозащиты, если в нем отсутствуют конструктивные элементы, подверженные нагреву свыше 80 °С, а степень защиты оболочки этого оборудования - не ниже IР54.

На отечественном рынке представлены гермокожухи и даже термокожухи для камер видеонаблюдения с полупроводниковым управлением нагревателями. Используя такие кожухи в качестве оболочки, установив в них телекамеры видеонаблюдения, можно получить конструкцию, удовлетворяющую приведенным требованиям ПУЭ. Однако существует пока не решенная проблема, заключающаяся в отсутствии нормативной документации, в том числе по видеонаблюдению, четко определяющей порядок согласования с органами надзора возможности использования подобных телекамер видеонаблюдения во взрывоопасных зонах. Единственным абсолютно корректным методом построения систем видеонаблюдения на взрывоопасных объектах остается использование в качестве термокожухов и телекамер видеонаблюдения взрывозащищенного оборудования, прошедшего обязательную сертификацию.

Взрывозащищенным оборудованием называется электрооборудование, в котором предусмотрены специальные конструктивные меры по устранению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования, это относится и к видеонаблюдению. Оборудование видеонаблюлюдения должно иметь сертификат российского органа по сертификации взрывозащищенного оборудования, специальную маркировку взрывозащиты. В силу существования национальных отличий в требованиях к взрывозащищенному оборудованию, в данном вопросе аппаратуре систем видеонаблюдния, в системе ГОСТ Р 51330 наличие международного сертификата не является достаточным условием для применения оборудования зарубежного производства. Следует пометить, что далеко не все иностранные разработчики и производители взрывозащищенных термокожухов для систем видеонаблюдения считают целесообразным проводить дополнительную сертификацию своего оборудования видеонаблюдения в России.

Уровни и виды взрывозащиты электрооборудования видеонаблюдения

Определено три уровня взрывозащиты электрооборудования видеонаблюдения:
 

• взрывобезопасное оборудование для систем видеонаблюдения -взрывозащищенное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы видеонаблюдения, так и при вероятных повреждениях, не считая повреждения средств взрывозащиты; знак уровня безопасности -1;
• оборудование видеонаблюдения повышенной надежности против взрыва - взрывозащищенное оборудование видеонаблюдения, в котором взрывозащита обеспечивается только в нормальном режиме работы; маркировка взрывозащиты начинается с цифры 2;
• особовзрывобезопасное ооборудование видеонаблюдения - взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному борудованию видеонаблюдения приняты дополнительные средства взрывозащиты. Знаком особовзрывозащищенного оборудования видеонаблюдения в маркировке является 0. Чем выше уровень взрывозащиты системы видеонаблюдения (чем меньше цифра, с которой начинается маркировка), тем шире сфера применения оборудования. Особовзрывозащищенное оборудование видеонаблюдения может применяться в самых опасных зонах.

Существует несколько видов взрывозащиты оборудования видеонаблюдения для взрывоопасных объектов, отличающихся принципами устранения возможности воспламенения окружающей взрывоопасной смеси:

• кварцевое заполнение оболочки телекамеры видеонаблюдения с токоведущими частями;
• заполнение или продувка оболочки элемента системы видеонаблюдения под избыточным давлением защитным газом;
• взрывонепроницаемая оболочка для камер видеонаблюдения;
• искробезопасная электрическая цепь;
• специальный вид взрывозащиты видеоняблюдения, защита вида “е”.
• масляное заполнение оболочки оборудования видеонаблюдения с токоведущими частями;

Для создания камер видеонаблюдения на взрывоопасных объектах чаще всего используются термокожухи с видом защиты "взрывонепроницаемая оболочка" (защита вида "о"' по ГОСТ Р 51330.1-99). В этом случае взрывозащищенность достигается за счет того, что телекамера видеонаблюдения и все электрические части термокожуха заключены во взрывонепроницаемую оболочку, которая выдерживает давление взрыва внутри нее и исключает передачу взрыва в окружающую среду. Этот вид защиты удобен для систем видеонаблюдения тем, что на телекамеру и оптику, встраиваемую в термокожух, не накладывается никаких дополнительных ограничительных требований (емкость, индуктивность и другие электрические параметры), следственно, устанавливаемое в кожух оборудование видеонаблюдения не подлежит обязательной сертификации на соответствие стандартам взрывобезопасности.

Отдельные аспекты построения систем видеонаблюдения

Следует обозначить, что в российских и международных стандартах в качестве рабочих температур для взрывозащищенного оборудования видеонаблюдения принят диапазон температур окружающей среды от -20 до +40 градусов Цельсия. Однако с учетом различных климатических условий в разных географических регионах России нижний допустимый порог температуры окружающей среды -20 градусов Цельсия не всегда достаточен. Для построения систем наружного видеонаблюдения, предназначенных для эксплуатации в условиях сурового или экстремально холодного климата, следует подбирать взрывозащищенное оборудование с расширенным рабочим диапазоном температур окружающей среды, который должен быть указан в сертификате.

При построении системы видеонаблюдения на взрывоопасных объектах следует также принимать во внимание, что по мере удаления от источника взрывоопасной смеси ее сосредоточение в воздухе снижается - как правило, взрывоопасные зоны имеют ограниченные размеры. В связи с этим фактором позволительно использование в системах видеонаблюдения поворотных устройств, ориентированных на мониторинг больших площадей, но в отдельных случаях это может привести к неоправданному увеличению цены системы.

Во взрывоопасных зонах при установке систем видеонаблюдения необходимо также уделить внимание прокладке кабельной электропроводки. Протянуть для передачи видеосигнала бронированный коаксиальный провод (если он и существует) и ввести его в ограниченную по размерам оболочку термокожуха не так-то просто. Часто для защиты провода передачи сигнала и питания для видеонаблюдения от повреждения приходится прибегать к использованию труб и металлорукава.