تصنيف المناطق الخطرة: المناطق والأقسام واختيار المعدات

غرفة ضاغط ذات تسرب بطيء، أو حجرة طلاء تطلق بخار المذيبات، أو مخزن حبوب حيث تتشكل سحب الغبار: كل مساحة لديها فرصة مختلفة لإنتاج جو قابل للاشتعال. يحول تصنيف المناطق الخطرة تلك الاختلافات إلى قواعد التثبيت. فهو يحدد ما إذا كانت المعدات القياسية مقبولة، وما إذا كانت المساكن المحمية من الانفجار مطلوبة، وما هي حدود درجة الحرارة المطبقة. أكمل التصنيف قبل اختيار السخانات أو لوحات التحكم أو تتبع الحرارة.

ما الذي يقرره تصنيف المناطق الخطرة فعليًا؟

لا يقتصر التصنيف على تصنيف الغرفة على أنها خطيرة. فهو يحدد المادة القابلة للاشتعال، واحتمال وجود تركيز قابل للاحتراق، وخصائص الاشتعال لتلك المادة. ومن هذه المدخلات، يقوم المهندسون بتعيين فئة أو قسم أو منطقة، ثم تحديد المعدات ذات مفهوم الحماية الصحيح وتصنيف درجة الحرارة.

التأثير العملي هو قائمة ضيقة من المعدات المعتمدة. قد يكون السخان ذو الأغراض العامة المزود بصندوق طرفي قياسي آمنًا في منطقة مرافق غير مصنفة، ولكن لا يمكن تركيبه في الأماكن التي يكون فيها الجو من القسم 1 أو المنطقة 1 ممكنًا. وينطبق الشيء نفسه على خزائن التحكم وصناديق التوصيل وأجهزة الاستشعار ومحركات الأقراص. إذا كانت المنطقة بحاجة إلى معدات مقاومة للاشتعال، فإن كل مكون يمكن أن ينتج شرارة أو سطحًا ساخنًا يجب أن يفي بهذا المطلب.

المدخلات الثلاثة: المادة، والتحرير، والتهوية

المدخل الأول هو المادة. يتصرف الهيدروجين بشكل مختلف عن بخار المذيبات الثقيلة أو الغبار المعدني. يمتلك الهيدروجين نطاقًا واسعًا قابلاً للاشتعال وطاقة اشتعال منخفضة، لذلك غالبًا ما يقع ضمن مجموعة الغاز IIC ويتطلب الاهتمام بمفاصل العلبة ومداخل الكابلات. يقع البروبان والغاز الطبيعي عادةً في المجموعة D أو IIA. يتطلب مسحوق أو دقيق الألومنيوم معالجة من الدرجة الثانية أو المنطقة 20/21/22، مع حماية من دخول الغبار والتحكم في درجة حرارة السطح.

الإدخال الثاني هو تردد الإصدار. يؤدي الإطلاق المستمر، مثل وعاء العملية المفتوحة، إلى إنشاء تصنيف أكثر خطورة من الإصدار الذي يحدث فقط أثناء الصيانة. والثالث هو التهوية. قد يؤدي الانزلاق الخارجي جيد التهوية إلى تشتيت الأبخرة بسرعة، في حين أن الحفرة أو الغرفة المغلقة يمكن أن تحبس غازات أثقل من الهواء وتوسع المنطقة المصنفة.

ويتم توثيق هذه المدخلات في رسم تصنيف المنطقة. ويبين حدود المنطقة ويلاحظ مجموعة الغاز وفئة درجة الحرارة والظروف الخاصة. إذا كان الرسم مفقودًا أو قديمًا، يصبح اختيار المعدات بمثابة تخمين.

أنظمة الفصل/التقسيم والمنطقة: مقارنة عملية

غالبًا ما تستخدم مشاريع أمريكا الشمالية الفئة/القسم من NEC أو CEC، بينما تستخدم المشروعات القائمة على IEC المناطق. تصف الأنظمة مخاطر مماثلة ولكنها ليست متطابقة. يقدم الجدول أدناه مقارنة عملية لمخاطر الغاز والبخار والغبار.

من التصنيف إلى اختيار المعدات

بمجرد تصنيف المنطقة، يبدأ الاختيار بفئة درجة الحرارة ومجموعة الغاز. تحدد فئة درجة الحرارة، من T1 إلى T6، الحد الأقصى لدرجة حرارة السطح. يسمح T3 بما يصل إلى 200 درجة مئوية، بينما يحد T6 من 85 درجة مئوية. يجب أن تكون الفئة أقل من درجة حرارة الاشتعال الذاتي للغاز أو الغبار مع وجود هامش أمان. قد تحتاج منطقة الهيدروجين إلى T1 أو T2، بينما قد تسمح منطقة زيت الوقود الثقيل بطبقة أعلى.

تحدد مجموعة الغاز مدى سهولة مرور اللهب عبر فجوات العلبة. المجموعة IIC، بما في ذلك الهيدروجين والأسيتيلين، هي الأكثر تطلبا. تغطي المجموعة IIB الإيثيلين والعديد من المذيبات. تغطي المجموعة IIA البروبان والميثان. لا يمكن استخدام المنتج الذي يحمل علامة IIB في منطقة IIC ما لم يكن معتمدًا أيضًا لـ IIC.

تصف طرق الحماية كيف تمنع المعدات الاشتعال. يحتوي Flameproof Ex d على انفجار داخلي. زيادة السلامة Ex e تقلل من الشرارة والأسطح الساخنة. السلامة الجوهرية Ex i تحد من الطاقة الكهربائية. يعمل الضغط Ex p على إبقاء الغاز القابل للاشتعال خارجًا من خلال تدفق الغاز الوقائي. كل طريقة لها متطلبات تركيب مختلفة، وطرق الخلط دون فهم الشهادة يمكن أن تؤدي إلى إبطال الموافقة.

على سبيل المثال، أ سخان غاطس مقاوم للانفجار يجب أن يتطابق مع مجموعة الغاز وفئة درجة الحرارة في المنطقة. قد يتناسب السخان الغاطس المعتمد من ATEX بقدرة 6 كيلووات مع خزان المذيبات بالمنطقة 1، ولكن لا يمكن تركيبه في منطقة الهيدروجين ما لم تغطي شهادته IIC وفئة درجة الحرارة الصحيحة.

سخان غمر صناعي مقاوم للانفجار بقدرة 380 فولت 6 كيلو وات معتمد من ATEX سخان غاطس ذو حواف للمناطق الخطرة، مع Exd/Exe IIC Gb وT1-T6 وIP66؛ تحقق من مجموعة الغاز وفئة درجة الحرارة واحتياجات التثبيت. عرض المنتج →

غالبًا ما تكون خزانة التحكم هي المكون الذي يسبب مشاكل الشراء. الخزانة الصناعية القياسية ذات الموصلات والمحطات الطرفية غير مقبولة في منطقة مصنفة. يجب أن يستخدم هيكلًا مقاومًا للاشتعال أو مضغوطًا، ويجب أن تكون مداخل الكابلات معتمدة لنفس مفهوم الحماية. تم تصميم خزانة التحكم المقاومة للاشتعال لهذا الغرض، ولكن يجب على المشتري التأكد من مجموعة الغاز وفئة درجة الحرارة وتصنيف IP مقابل رسم التصنيف.

خزانة التحكم المقاومة للاشتعال لأنظمة السخانات الكهربائية الصناعية محطات المنازل، والمفاتيح، وأزرار الضغط في المناطق الخطرة؛ تساعد العلبة المصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ المصبوب على احتواء أقواس للسخانات المقاومة للاشتعال. عرض المنتج →

تتبع الحرارة وخزائن التحكم في المناطق الخطرة

يعد تتبع الحرارة مجالًا آخر يؤثر فيه التصنيف على التكلفة. قد تتم الموافقة على كابل التدفئة ذاتي التنظيم للمواقع الخطرة، ولكن يجب أيضًا أن تحمل خزانة التحكم وصناديق التوصيل والنهايات الطرفية الشهادة الصحيحة. في منطقة المنطقة 1، لا يمكن استخدام منظم الحرارة القياسي وصندوق التوصيل الطرفي. يجب أن يتم تصميم الدائرة بفئة الحماية ودرجة الحرارة المناسبة بحيث لا يتجاوز سطح الكابل درجة حرارة الاشتعال الذاتي للغاز أو الغبار المحيط.

خزانة التحكم في تتبع الحرارة لتطبيقات المواقع الخطرة يدمج التحكم في درجة الحرارة والكشف وإدارة الطاقة لـ 1-72 دائرة، مما يدعم الحماية من التجميد وصيانة درجة حرارة العملية في البيئات المصنفة. عرض المنتج →

بالنسبة للتركيبات الخارجية أو البحرية، قد تحتاج الخزانة أيضًا إلى تصنيف IP عالي وغطاء مقاوم للتآكل. إذا كان يجب أن تكون أدوات التحكم داخل المنطقة الخطرة، فإن الخزانة والغدد والأجزاء الداخلية تصبح جزءًا من الحزمة المعتمدة.

الأخطاء الشائعة ومخاطر الشراء

أحد الأخطاء المتكررة هو التعامل مع IP65 أو NEMA 4 كمكافئ للحماية من الانفجار. يصف تصنيف IP حماية الدخول ضد الغبار والماء، وليس الحماية من الإشعال. لا تزال حاوية IP65 المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ غير مقبولة في منطقة القسم 1 أو المنطقة 1 ما لم يتم اعتمادها بمفهوم حماية معتمد.

خطأ آخر هو اختيار السخان حسب القوة الكهربائية والجهد وحدهما. قد تتطلب العملية 45 كيلووات، لكن المنطقة الخطرة قد تتطلب تصنيفًا محددًا للشفة، ومواد غمد، وفئة درجة حرارة T3. إذا كان حجم السخان صغيرًا أو كبيرًا، فقد تتجاوز درجة حرارة السطح التصنيف حتى لو كانت لوحة الاسم تشير إلى أن المنتج معتمد. الخطر ذو الصلة هو تجاهل مجموعة الغاز. لا يمكن استبدال السخان المعتمد لـ IIA بتطبيق IIC، حتى لو كانت الأبعاد وتقييمات الطاقة تبدو متطابقة.

يتم أيضًا التقليل من تكاليف التحديث. قد يعني استبدال خزانة التحكم غير المعتمدة بعد التثبيت إدخالات كابلات وأسلاك ودعامات جديدة وإيقاف التشغيل. إذا تغيرت العملية، أو تم إدخال مذيب جديد، أو تم تقليل التهوية، فقد يكون التصنيف نفسه خاطئًا. قم بمراجعة الرسم قبل تقديم أي طلب للمعدات.

كيفية إحاطة مورد سخان

عند طلب عرض أسعار لمعدات تسخين المناطق الخطرة، قم بتزويد المورد برسم التصنيف والمنطقة أو التقسيم ومجموعة الغاز وفئة درجة الحرارة ونطاق درجة الحرارة المحيطة وإمدادات الطاقة والوسط المراد تسخينه ومتطلبات التحكم. حدد ما إذا كان سيتم تركيب السخان في خزان أو قناة أو خط معالجة، وما إذا كانت خزانة التحكم ستكون داخل المنطقة الخطرة أو خارجها. يمكن للموردين الذين يعملون مع مشاريع ATEX وIECEx تحديد المعلومات المفقودة قبل تقديم الطلب.

اطلب وثائق الاعتماد، وليس مجرد بيان بأن المنتج مقاوم للانفجار. المورد الشهادات والأوسمة يجب التحقق من رقم الشهادة ونطاق الموافقة. يجب أن تغطي الشهادة مجموعة الغاز وفئة درجة الحرارة ومفهوم الحماية الذي يتطلبه التصنيف. إذا كانت الشهادة تغطي IIB ولكن المنطقة تتطلب IIC، فإن المنتج غير مناسب، حتى لو كانت مستندات المبيعات تستخدم كلمة مقاوم للانفجار.

وأخيرا، لا يمكن لمورد المعدات أن يحل محل مسؤولية التصنيف التي يتحملها المالك. يمكن للمورد بناء سخان أو خزانة تحكم وفقًا لشهادة محددة، ولكن يجب أن يعتمد التصنيف على المعرفة بالعملية، وخصائص المواد، وظروف التهوية. تعامل مع التصنيف كمدخل تصميمي، وليس كمربع اختيار للمشتريات.

روابط تصنيف المناطق الخطرة: سلامة العمليات والمشتريات الكهربائية. تم إنجازه مبكرًا وتوثيقه بشكل واضح، وهو يحدد مواصفات المعدات التي تمنع إعادة العمل، وتقلل من نتائج التدقيق، وتحافظ على السخانات وخزائن التحكم وتتبع الحرارة ضمن الحدود المعتمدة. إذا تم تخطيه أو التعامل معه كإجراء شكلي، فإنه غالبًا ما يؤدي إلى عملية تحديث مكلفة أو فجوة أمان تظل غير مرئية حتى يكشفها التفتيش أو الحادث.