تعريف مناطق خطرناك :

در صنعت پتروشيمي عبارت “منطقه خطرناك” به منطقه اي اتلاق مي شود كه در شرايط عادي ، احتمال وجود گازها يا بخارات آتشزا وجود دارد . براي جلوگيري از احتراق و اشتعال اين گازها كه ممكن است با جرقه اي در هنگام نصب قطعات الكتريكي ، يا از سطوح داغ به وجود آيد ، بايد اقدامات ويژه اي به عمل آيد .

هر چند كه اعمالي در جهت از بين بردن منابع ايجاد جرقه در وسايل الكتريكي انجام مي شود ، اما بايد توجه داشت كه مفاهيم مختلف طراحي تنها در شرايط كار عادي كاربرد دارند و براي شرايط مصيبت باري مانند انفجار يا گسستگي كشتي كه حامل مواد آتشزا است ، ايمن محسوب نمي شوند .

فضاي قابل انفجار EXPLOSIVE ATMOSHERE

فضاي قابل انفجار ، فضايي است كه در آن تركيب عامل اشتعال و سوخت به نسبتي است كه با يك عكس العمل سريع افروخته شده و تا انرژي خود را آزادانه ، بيش از حالت رسانش يا همرفت آزاد كند .

• عامل اشتعال ممكن است به صورت گاز ، مايع يا جامد باشد .
• سوخت ممكن است گاز ، مايع يا جامد باشد
• منبع اشتعال نيز ممكن است جرقه يا شعله يا يك سطح داغ باشد .

اين سه عنصر براي به وجود آوردن يك انفجار لازم هستند :

انفجار = منبع اشتعال + اكسيژن موجود در هوا + سوخت

چند مثال از موادي كه ممكن است باعث ايجاد انفجار شوند در زير آورده شده است :

1- گازهاي داغ     2- سولفور            3- هيدروكربن ها        4 – زغال            5- حلالهاي چسب و رنگ

6- سلولز                7- عطريات           8- فلوئور                  9- الكل             10- خاك قند

طبقه بندي نواحي Zone Classification

طبقه بندي مناطق خطرناك با در نظر گرفتن امكان وجود خطر انفجار ، موضوع پيچيده اي است . در اروپا و بسياري از مناطق دنيا ، طبقه بندي مناطق يك مفهوم است ، اما در آمريكا ، كانادا و كشورهاي ديگر ، طبقه بندي به وسيله تقسيم و نوع خطر موجود انجام مي شود و اين باعث تعابير نادرست و ناسازگاري بسياري در وسايل الكتريكي كه در مناطق خطرناك نصب مي گردند مي شود .

از آنجائيكه كشور انگلستان عضوي از جامعه مدني اروپا است ، تقريباً تمام وسايل حفاظت شده با EX ، با استانداردهاي CENELEC و IEC توليد و طبقه بندي شده اند و طبقه بندي نواحي نيز به صورت زير است :

تعريف طبقه بندي نواحي IEC CENELEC

IEC CENELEC ZONE CLASSIFICATION AND DEFINITION

• ZONE 0 ناحيه اي كه در آن فضاي قابل انفجار به صورت مداوم يا به طور طويل المدت وجود داشته باشد .
• ZONE 1 ناحيه اي كه در آن ، احتمال به وجود آمدن فضاي قابل انفجار در شرايط كار عادي وجود دارد .
• ZONE 2 ناحيه اي است كه در آن احتمال به وجود آمدن فضاي قابل انفجار وجود نداشته و اگر بوجود آيد تنها
  برا ي مدت زمان كوتاهي وجود خواهد داشت .

بدين ترتيب ، ناحيه اي كه در هيچ طبقه بندي ZONE 0,1,2 نگنجد ، ناحيه اي غير خطرناك است كه در آن وسايل صنعتي الكتريكي معمولي قابل استفاده مي باشند .

انتخاب وسايل بر اساس منطقه موجود

Selection of apparatus according to Zone of risk

ZONE2 نوع حفاظت	ZONE1 نوع حفاظت	ZONE 0 نوع حفاظت
EEx ˝N˝or ˝n˝ EEx˝o˝ EEx˝q˝	EEx ˝d˝ EEx ˝ib˝ EEx ˝p˝ EEx ˝e˝ Ex ˝s˝ EEx ˝m˝	EEX ˝ia˝ Ex ˝s˝ (فقط براي استفاده در Zone 0 تاييد مي شود)

وسايلي كه براي Zone 0 مناسب هستند مي توانند در Zone 1,2 نيز استفاده شوند و وسايلي كه در Zone 1 مناسب هستند براي Zone 2 نيز مي توانند به كار روند . اين بر اساس دما و طبقه بندي گروهي محدوديت گازهاي مربوطه است .

 

مفاهيم حفاظتي براي وسايل الكتريكي براي استفاده در مناطق خطرناك

Protection Concepts for Electrical Equipment for Use in Hazardous Area

مفاهيم حفاظت EX كه اطمينان مي دهد كه وسيله الكتريكي براي استفاده در مناطق خطرناك ايمن هستند در جدول ذيل نشان داده شده است :

 

نوع ” d” – محفظه غير قابل اشتعال “d” EEx       Type ″d″– Flame Proof EEx ″d″             تعريف : نوعي حفاظت است كه در آن قطعاتي كه مي توانند در فضاي قابل انفجار مشتعل شوند در يك محفظه قرار داده شده كه مي توانند در طول انفجار داخلي ، از افزايش فشار يك تركيب قابل انفجار جلوگيري كرده تا مانع انتقال انفجار به فضاي مجاور محفظه شود .

يك محفظه غير قابل اشتعال بايد مطابق با ملاكهاي زير باشد :

1. شامل يك انفجار داخلي بدون تغيير شكل دائمي باشد .
2. از انتقال يك انفجار داخلي به فضاي قابل انفجار مجاور محفظه جلوگيري كند .
3. دماي سطح خارجي را كمتر از دماي احتراق و گازها و بخارهاي مجاور آن نگه دارد .
4. ورودي (gland) كابلها بايد مناسب با نوع كابل و گواهي EX بوده تا مناسب باشد .
5. داراي مارك باشد .

نوع ” e” – ايمني افزوده “e” EEx                   Type ″e″ – Increased safety EEx ″e″               تعريف : نوعي از حفاظت است كه به وسيله آن اقداماتي صورت مي گيرد كه با درجه امنيت بالا از احتمال بروز دماي بسيار زياد و وقوع قوس هاي الكتريكي و جرقه ها در اجزاء داخلي و خارجي وسايل الكتريكي كه براي مصارف معمولي توليد نشده اند ، جلوگيري شود .

صورتهاي ساختاري ايمني افزوده وسايل “e” عبارتند از :

1. استفاده از مواد عايق با كيفيت بالا
2. ارتباط الكتريكي بدون احتمال پايانه هاي شل
3. محفظه با يك مينيمم مقياس IP 54
4. در نظر گرفتن كلاس دما
5. gland كابلها بايد مناسب با نوع كابل و گواهي Ex بوده تا مناسب باشد .
6. داراي مارك باشند .

نوع “i” – امنيت ذاتي “i” EEx                                  Type ″i″– Intrinsically safe EEx ″i″

تعريف : امنيت ذاتي قابل اطمينان ترين تكنيك شناخته شده است و تنها سيستمي است كه براي Zone 0 مجاز است و تا كنون در استفاده از آن بروز هيچ مشكلي ثبت نشده است . اخيراً دو نوع امنيت ذاتي وجود دارد كه عبارتد از “ia” و “ib” .

Ex ″ia″– مناسب براي تمام مناطق و قابليت ايجاد اشتعال در شرايط عادي با يك عيب يا هر تركيبي از دو عيب ندارد .

Ex ″ib″– مناسب براي نواحي 1و2 و قابليت ايجاد احتراق در شرايط عادي با يك عيب تنها  را ندارد .

اين احتياجات اساسي امنيت ذاتي است تا مدارات با يك ضريب يمني بالا امن بوده و حتي در شرايط وجود عيب نيز ايمن باقي مانند .

نوع “p” – تحت فشار يا تسويه “p” EEx         Type ″p″– pressured or Purging EEx ″p″

تعريف تحت فشار : نوعي حفاظت است كه در آنها نگهداري فضاي مجاور محفظه يك وسيله الكتريكي كه ذاتاً قابل انفجار است ، از ورود آن به داخل محفظه جلوگيري مي شود .

در داخل محفظه ، يك گاز محافظ در فشار بالاتر از هواي خارجي قرار دارد فشار بالايي همراه با يا بدون يك جريان مدام گاز محافظ نگهداشته مي شود (گاز محافظ مي تواند هوا ، يك گاز ساكن يا هر گاز مناسب ديگر باشد) .

تعريف تسويه : تسويه عملي است كه در آن قبل از اعمال ولتاژ به وسيله الكتريكي ، مقداري از گاز محافظ از داخل محفظه و مجراها عبور داده شده تا هر فضاي قابل انفجاري كه احتمالاً در محفظه موجود است خارج شود . در نتيجه اين فضاي قابل انفجار در فضاي محفظه تحت فشار كاهش يافته و تجمع آن زير حد پايين انفجار مي رسد .

نوع “o” – غوطه وري در روغن “o” EEx                      Type ″o″ Oil immersion EEx ″o″

تعريف : نوعي حفاظت است كه در آن به وسيله الكتريكي يا قسمتي از آن در روغن غوطه ور است ، به طوريكه فضاي قابل انفجار كه ممكن است بالاي روغن يا خارج از محفظه باشد نتواند مشتعل شود وسيله طوري ساخته مي شود كه خرابي روغن به وسيله غبارات يا رطوبتي كه از خارج وارد مي شود به طور موثري جلوگيري شود ، اما گازها يا بخارات ناشي از روغن به راحتي بتوانند خارج شود .

نوع “m” در محفظه قرار دادن “m“EEx                    Type ″m″– Encapsulation EEx ″m″

تعريف : نوعي حفاظت است كه در آن قطعاتي كه مي توانند يك فضاي قابل انفجار را منفجر كنند در يك رزين كه به اندازه كافي در مقابل اثرات محيطي مقاوم است ، قرارداده شده اند به طوريكه فضاي قابل انفجار نتواند با جرقه يا دمايي كه از در محفظه گذاشتن به وجود مي آيد ، منفجر شود .

نوع “q” پر شده با پودر “q” EEx                                         Type ″q″- Powder Filled ″q″

تعريف : يك نوع حفاظت است كه در آن محفظه وسيله الكتريكي با موادي كه به صورت ذرات ريزي در آمده (پودرشده) پر مي شود به طوريكه در شرايط كار ويژه ، هر قوس الكتريكي كه در محفظه وسيله الكتريكي به وجود آيد ، فضاي مجاور را مشتعل نكرده و هيچ انفجاري با شعله يا دماي زياد محفظه نيز به وجود نخواهد آمد . مواد به صورت ذرات در آمده به عنوان نمونه مي تواند ماسه ريز (كوارتز) باشد .

نوع “n” يا “N” – ضد ايجاد جرقه و Type ″n″ or ″N″– Non Sparking and                           محدوديت تنفس “n” EEx يا “N” EEx          Restricted Breathing  EEx ″n″or EEx ″N″

تعريف : مشابه مفهوم اوليه نوع “e” است اما علاوه بر آن شامل روشهايي براي جلوگيري از ايجاد جرقه يا عناصر دماي زياد نيز مي باشد .

توجه : اين در حال حاضر تنها يك مفهوم انگليسي (UK) است و به كاربردهاي Zone 2 محدود مي شود .

نوع “s” – حفاظت ويژه “s” Ex          Type ″s″– special Protection Ex ″s″

تعريف : اين مفهوم براي اجازه ، گواهي طراحي وسايل استفاده مي شود كه از استانداردها يا مفاهيم بنا شده فوق تبعيت نمي كند ، اما مي توان با آزمايشات نشان داد كه براي استفاده مناسب است .

توجه : اين نيز تنها يك مفهوم انگليسي (UK) است .