اصول و مبانی ضد انفجار
1-طبقه بندی فضاهای قابل اشتعال در صنایع نفت و گاز:
الف-بر اساس حضور گازها بخارات و غبارات قابل اشتعال در استاندارد IEC مناطق خطر به سه منطقه تقسیم شده است که به آنها Zone گفته می شود:
- : Zone0حضور دائمی یا طولانی مدت خطوط گاز و هوای قابل اشتعال در شرایط عادی.
2- :Zone1حضور تناوبی مخلوط گاز و هوای قابل اشتعال در شرایط عادی.
3- :Zone2عدم حضور یا حضور کوتاه مدت مخلوط گاز و هوای قابل اشتعال در شرایط عادی.
نکته1: طبقه بندی ذکر شده برای گروه گازها و بخارات (G)استفاده می شود و برای غبارات به ترتیب ,ZONE22, ZONE21,ZONE20نامگذاری خواهد شد.
نکته2: در استاندارد این مناطق به نام نامگذاری شده اند که با و معرفی میگردند.همچنین تقسیم بندی مناطق خطر به نوع تهویه-سبکی و و سنگینی گازها و مقدار احتمال نشت گاز نیز بستگی دارد.
ب : تقسیم بندی مناطق برحسب نوع گاز ها:
گازهای موجود در صنعت به سه گروه اصلی تقسیم می شوند:
گازهای این گروه شامل اکثر گازهای موجود در صنعت می باشد مانند : پروپلین، اتیل، بنزن، بنزین،:llA
گاز های این گروه بیشتر در صنایع پتروشیمی وجود دارد عبارتند از گازهایی که برای مشتعل شدن تنها به 60 میکروژول انرژی نیاز است :llB
مانند اتیلن-پروپین-پوتادین-نیترو اتان و متیل
llC: گازهای این گروه گازهایی هستند که توسط 20 میکروژول انرژی یا حرارت مشتعل میشوند مانند: هیدروژن،استیلن
نکته3: غبارات و گازهای زیرزمینی با علامت (D) نشان داده می شود.
2- انواع حفاظت:
الف: حفاظت فیزیکی بدنه در مقابل نفوذ اجسام خارجی و رطوبت ( Ip)
طراحی سیستم های الکتریکی مستلزم انتخاب تجهیرات مختلف با ویژگی های خاص می باشد که این مشخصات فنی بایستی طبق استاندارد های مربوطه و با توجه به شرایط عملیاتی انتخاب گردد. تعیین نوع حفاظت بدنه و یا محفظه تجهیزات در صنایع نفت ، گاز و پتروشیمی از اهمیت خاصی برخوردار است که طبق استاندارد IEC آن را IPXY نشان می دهد.
عدد اول (X) نشان دهنده درجه حفاظت دستگاه در مقابل ورود ذرات خارجی به داخل بدنه و عدد دوم (Y) نشان دهنده درجه حرارات دستگاه در مقابل نفوذ آب می باشد . مثلا IP65 : یعنی دستگاه حفاظت شده در برابر نفوذ گرد و غبار و پاشش آب با فشار از هر جهت.
3-انتخاب تجهیزات برقی برای فضا های طبقه بندی شده:
جهت علامتگذاری تجهیزات با توجه به نوع حفاظت آن ها از علامت در ابتدای نوع حفاظت استاندارد استفاده می شود کهاین حفاظتها توسط استاندارد معمولا به 8 گروه تقسیم بندی می شود که مشخصه آنها مطابق استاندارد 60079 در جدول ذیل آمده است و شرح هرکدام نیز به تفکیک ارائه گردیده است.
1-حفاظت : در این حفاظت بدنه اغلب از جنس فلزهایی مانند چدن و آلمینیوم ساخته شده و دارای مشخصات زیر است
الف-قدرت تحمل انفجار گاز در درون محفظه.
ب- نوع اتصال قطعات بدنه مناسب و با پیوستگی کافی،به گونه ای که حتی در صورت وقوع انفجار اشتعال به بیرون یا نداریم یا در حالت بی خطر (سرد) اتفاق می افتد.
ج – درجه حرارت سطح خارجی بدنه در هنگام عملکرد کمتر از درجه حرارت اشتعال گازهای موجود در خارج بدنه می باشد.
2-حفاظت : بدنه تجهیزات EXE اغلب از جنس فلز، پلیمیر یا فایبر گلاس ساخته شده و دارای مشخصات زیر است:
الف-طراحی ایمن ورودی کابل به بدنه
ب-استحکام اتصالات در هنگام بهره برداری
ج-انتخاب فاصله مناسب بین قطعات برق دار و بی برق بدنه(حداقل 6 میلیمتر برای ولتاژ 400 ولت)
د- کیفیت بالای مواد عایقی بدنه با حفاظت حداقل IP54
3-حفاظت : تجهیزاتی که در هنگام عملکرد به علت پایین بودن مقدار انرژی تولید شده و یا مصرف شده به هیچ وجه در آن ها اشتعالی ایجاد نمی شود و جریان آن ها در حد میلی آمپر می باشد.
این تجهیزات اغلب در سیستم های ابزار دقیق و کنترل فرآیند استفاده می شوند که به دو دسته اصلی با نام های Ex iaو Ex ibتقسیم می گردند و معمولا Ex ia برای zone 0و Ex ibبرای zone1 استفاده می شود.
4-حفاظت : در این حفاظت از ماسه یا هر پودری که بتواند جرقه را در خود خاموش کند استفاده می شود و قطعات جرقه زا در داخل پودر غوطه ور می کنند. همچنین بدنه خارجی می بایست حداقل دارای Ip54 باشد که از این نوع حفاظت معمولا برای تولید خازن ها- بالاستها و فیوزها استفاده می شود.
5-حفاظت Ex q : این گونه بدنه ها از ورود گازهای قابل اشتعال به داخل بدنه تجهیزات برقی توسط بالا بودن فشارداخل جلوگیری می کنند که معمولا فشار داخلی معادل 5/0 بار است و با این فشار داخلی گازها امکان ورود به دستگاه را پیدا نخواهند کرد.
6-حفاظت Ex o : در این نوع تجهیزات ، کلیه تجهیزات برقی و یا قسمتی از آن ها در داخل محفظه پر از روغن غوطه ور می شوند و در نتیجه جرقه یا حرارت ایجاد شده امکان مشتعل کردن گازهای خطرناک را نخواهد داشت.
7- حفاظت Ex m: در این روش قطعاتی که جرقه یا حرارت تولید می کنند در داخل محفظه ای جاسازی می شوند و محفظه در درون یک رزین خاص قرار میگیرد که در این حالت به دلیل بسته بودن کامل محفظه امکان ورود گاز به بخش جرقه زا وجود ندارد و این روش برای تولید مقاومت خازن-فیوز بالاست و میکرو سوئیچ ها به کار می رود.
8-حفاظت Ex n : در این نوع حفاظت تجهیزات به گونه ای طراحی شده اند کهدر شرایط عادی قادر به مشتعل کردن گازهای اطراف خود نیستند و بروز اشکال در آنها که منجر به اشتعال محیط اطراف شود امکان پذیر نیست این گونه ادوات یا در خور قطعات قطع و وصل کننده جریان که تولید جرقه می کنند را ندارند و یا اگر داشته باشند به گونه ای حفاظت شده اند که مسبب آتش سوزی نمی شوند. در صورتی که محفظه کاملا مسدود شده باشد و امکان تماس با گازهای خطرناک را نداشته باشد با حفاظت Exnc نشان داده و در صورتی که بخش جره زا در دستگاه وجود نداشته باشد با Exna نشان داده خواهد شد.
نکته: در ساخت برخی از تجهیزات ضد انفجار معمولا از ترکیب چند حفاظت استفاده می شود مانند تابلوهای کنترل محلی (lcs) و سوکت و پلاگ ها و یا چراغهای فلورسنت که در این حالت برای بدنه از حفاظت نوع Exe و برای اجزاء داخلی از حفاظتهای Exm-Exd و یا Exi استفاده می شود و در نهایت تجهیز حفاظت ترکیبی Exem-Exed یا Exeq را خواهد داشت.
4-گروه بندی تجهیزات با توجه به دمای بدنه:
بر اساس استاندارد ICE ، درجه حرارات مجاز تجهیزات برقی ضد انفجار به شش گروه T1 تا T6 تقسیم بندی می شود.
نکته : در خصوص درجه حرارت گازها می بایست به این نکته توجه شود که درجه اشتعال خود به خود مواد با درجه حرارتی که در آن توسط جرقه مشتعل می شوند متفاوت می باشد و از اینرو گروه بندی فوق در مورد درجه اشتعال خود به خود گازها می باشد.
5-نمونه علامت گذاری تجهیزات ضد انفجار:
مناسب بودن این تجهیز برای گروه گاز های روی زمین. :G 2 II
ساخته شده و تست شده تحت استاندارهای اروپا. : EEx
نوع حفاظت به کار رفته در دستگاه می باشد. : Ed
نشان دهنده گروه گازی دستگاه می باشد. : IIC
نشان دهنده گروه دمایی دستگاه می باشد. : T4
نکته: در علامت گذاری دستگاه های ضد انفجار می بایست شماره ATEX یا IECEX و درجه حفاظت – ولتاژ مجاز- کد دستگاه و سال تولید نیز ذکر گردد.
دیدگاه خود را بنویسید