В промышленности часто возникают условия, при которых существует возможность возникновения пожара или взрыва. Для защиты оборудования и обслуживающего персонала должны быть приняты определенные меры предосторожности, создающие ус­ловия, при которых во взрывоопасных средах вероятность возникновения взрыва сводится к нулю.

С химической точки зрения, окисление, горение и взрыв являются экзотермическими реакциями, происходящими с различными скоростями. Для осуществления таких реакций необходимо наличие трех компонентов:

• топливо (легковоспламеняющиеся пары жидкости или газы, горючая пыль, горючая смесь);
• окислитель (обычно воздух или кислород);
• энергия воспламенения (электрическая или тепловая).

В зависимости от того, каким образом происходит реакция, результатом может быть нор­мированное горение, волна огня или взрыв.

Все методы защиты, применяемые в настоящее время, пытаются исключить один или бо­лее компонентов для того, чтобы уменьшить риск возникновения взрыва до приемлемого уровня. В корректно спроектированной системе, как правило, допускается, что должны возникнуть две или более независимые неисправности, каждая с небольшой вероятностью, для того чтобы возможный взрыв произошел.

Для кислородосодержащей атмосферы риск воспламенения взрывоопасной смеси зависит от вероятности одновременного наличия следующих двух условий:

• образование легковоспламеняющихся или взрывоопасных паров, жидкостей или газов, горючей пыли в атмосфере или скопление огнеопасных или взрывчатых веществ;
• наличие источника энергии: электрической искры, электрической дуги или температу­ры. достаточной для воспламенения, т. е. того, что способно воспламенить опасную смесь.

Опасность взрыва производственной атмосферы возникает при смешивании взрывоопас­ных паров и газов (а также и пыли) с воздухом, в результате чего образуется взрывчатая смесь. Такая опасность может возникнуть в процессе химического производства, транспорти­ровке или хранении взрывоопасных веществ, а также при производстве, где технологией предполагается выделение опасных газов и паров.

Основополагающее требование для произ­водственного комплекса не допустить возможности выхода взрывоопасных паров и газов в атмосферу. Поскольку в процессе производства риск образования взрывоопасной смеси с воздухом все равно существует, необходимо всегда предпринимать специальные меры отно­сительно электрооборудования, чтобы предотвратить возможное воспламенение огнеопасных или взрывчатых атмосфер. Применение этих мер должно защитить предприятие или установку, и что еще более важно — человеческую жизнь, поскольку воспламенение может произойти, только когда огнеопасная атмосфера и источник воспламенения существуют одновремен­но. Такое воспламенение может произойти из-за электрической дуги, искры или горячей поверхности во время использования электрического оборудования. Кроме того, воспламенение может быть вызвано фрикционным зажиганием и электростатическим действием. Электриче­ская дуга может возникнуть из-за разряда накопленной энергии или из-за переключения кон­тактов (коммутационных процессов).

Современные предприятия нефтегазодобывающего и перерабатывающего комплексов промышленности представляет собой сложные технологические процессы, в которые вовлечено большое количество людей, электротехнических и технологических установок. Работа таких предприятий связана с потенциальной опасностью образования взрывоопасных атмосфер как в помещениях, так и на открытых площадках. Технологические процессы с возможной опасностью возникновения взрыва или пожара в таких, например, отраслях, как нефтедобывающая или газодобывающая, нефтехимическая, химическая, фармацевтическая и т. д. требуют определения опасных зон с возможным наличием огнеопасных смесей.

Понятие «взрывоопасная зона» в «Правилах устройств электроустановок» трактуется следующим образом -взрывоопасная зона — это помещение или ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в котором имеются или могут образоваться взрыво­опасные смеси. Согласно ГОСТ IEC 60 079−10−1-2012 — взрывоопасная зона — часть замкнутого или открытого пространства, в котором присутствует или может образоваться взрывоопасная газовая смесь объеме, требующем специальных мер защиты при конструировании, изготовлении и эксплуатации оборудования.

В этих зонах для обеспечения безопасности должно применяться электрооборудование во взрывозащищенном исполнении. Взрывозащищенное электрооборудование — электрообору­дование, в котором предусмотрены конструктивные меры по устранению или затруднению возможности воспламенения окружающей его взрывоопасной среды вследствие эксплуатации этого электрооборудования (ПУЭ).

В соответствии с ГОСТ IEC 60 079−10−1-2012 и ПУЭ взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и длительности присутствия взрывчатой газовой смеси подразделяются на три класса:

• Зона класса 0: Зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительных периодов времени.
• Зона класса 1: Зона, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуа­тации.
• Зона класса 2: Зона, в которой маловероятно присутствие взрывоопасной газовой смеси в нормальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и существует очень непродолжительное время.

Известно много способов взрывозащиты, обеспечивающих безопасную эксплуатацию электрооборудования во взрывоопасных средах. Государственные и международные стандарты и правила безопасности устанавливают эти способы и подробно определяют, каким образом следует разрабатывать и применять различное оборудование.