O scurtă introducere în zona periculoasă
Aug 11, 2023
ZONE PERICULOASE, DEFINIȚII ȘI PROTECȚIE LA EXPLOZIE
Acest articol oferă o imagine de ansamblu cuprinzătoare asupra proiectării și utilizării echipamentelor destinate utilizării în zone care pot conține atmosfere explozive cauzate de gaze, vapori și praf sau fibre combustibile. Aceste zone sunt cunoscute în mod obișnuit ca zone de zone periculoase.
O „zonă periculoasă” este caracterizată ca o locație în care atmosfera conține sau are potențialul de a conține gaze, praf sau vapori inflamabile sau explozive în cantități semnificative.
ZONE PERICULOASE
Pentru a proteja instalațiile împotriva potențialelor explozii, este necesar să se utilizeze o metodologie de analiză și clasificare a zonelor care ar putea fi periculoase. Obiectivul principal al acestui proces este acela de a garanta alegerea adecvată și instalarea corectă a echipamentelor, urmărind în cele din urmă prevenirea exploziilor și asigurarea siguranței persoanelor.
Descrierea zonei explozive și a zonei periculoase
Echipamentele electrice rezistente la explozie sunt clasificate și aplicabile zonelor explozive pe baza construcției lor, așa cum se arată în tabelul de mai jos
|
Nume și cod |
Definiție și caracteristici |
Diagramă |
Zone potrivite |
|
presiune- rezistent rezistent la explozie （d） |
(1) Carcasa este echipată cu componente electrice precum NFB, MS etc., care pot genera scântei în timpul funcționării normale. (2) Dacă gazele periculoase scapă și pot provoca o explozie, carcasa trebuie să fie capabilă să reziste la presiunea de explozie și să prevină scurgerea flăcării din joncțiune, aprinzând explozii de gaze periculoase externe. |
 |
ZONA 1
ZONA 2 |
|
cu siguranță sporită rezistent la explozie （e） |
(1) Carcasa este proiectată exclusiv pentru etanșeitate la aer și nu are capacitatea de rezistență la presiune. (2) Interiorul poate găzdui doar componente care nu generează scântei sau căldură excesivă în timpul funcționării normale, cum ar fi terminalele Eexe și module Eexd (rezistente la presiune module de probă). Sistemul electric rezistent la presiune, rezistent la explozie componentele produse prin turnare Eex-d sunt produse noi care sunt absolut lipsite de scântei și căldură excesivă, făcându-le potrivite pentru utilizare în diferite cutii de control. |
|
ZONA 1
ZONA 2 Dacă există componente electrice care pot genera scântei sau căldură excesivă, acestea pot fi utilizate numai în ZONA 2. |
|
intern presiune explozie- dovada （p） |
Carcasa este o cutie de distribuție tipică, dar realizată într-un mod complet etanș. Presurizarea internă generează o presiune puțin mai mare decât presiunea atmosferică pentru a preveni pătrunderea gazelor periculoase din exterior. Convecția conductei de umflare ajută la disiparea căldurii interne. Este folosit în mod obișnuit în echipamente mari sau în camere întregi de control |
|
ZONA 1
ZONA 2 |
|
în mod inerent sigur rezistent la explozie （i） |
(1) Proiectat pentru circuite electronice sau electrice cu consum redus de energie pentru a preveni apariția exploziilor de gaz în jurul instrumentelor și circuitelor, indiferent de funcționarea normală sau anormală. (2) Ieșirile sau intrările de circuit ale componentelor electrice intrinseci antiexplozive sunt proiectate pentru a fi controlate sub nivelul de energie care este capabil să provoace aprinderea și explozia gazului de hidrogen. |
|
ZONA 0（ia） ZONA 1（ia,ib） ZONA 2（ia,ib） |
|
explozie imersată în ulei- dovada （o） |
(1) Componentele electrice din interiorul carcasei sunt transformatoare, iar uleiul izolator cu punct de aprindere ridicat este utilizat pentru izolare pentru a obține efectul anti-explozie. (2) Acest tip de echipament are o fiabilitate slabă și este rar utilizat în zilele noastre. |
|
ZONA 1
ZONA 2 |
|
umplut rezistent la explozie （q） |
(1) Circuitele electronice, cum ar fi condensatoarele, rezistențele și transformatoarele mici, sunt instalate în interiorul carcasei și izolate cu umplutură cu nisip fin pentru a obține un efect rezistent la explozie. (2) Acest tip de structură nu este utilizat separat, ci mai degrabă instalat în interiorul unei carcase EExe pentru utilizare. |
|
ZONA 1 ZONA 2 |
|
injectare presiune turnată -rezistent rezistent la explozie （m） |
(1) Aceasta este o metodă de protecție împotriva exploziei în care componentele care pot genera scântei sau căldură excesivă sunt încapsulate cu o turnare generală din poliester, asigurându-se că suprafața întregii incinte turnate nu va produce scântei sau creșterea temperaturii care ar putea provoca aprinderea gazelor periculoase. . (2) Componentele de control ale comutatoarelor generale sub 630A sunt prelucrate prin turnare folosind material poliester în conformitate cu cerințele specificațiilor de rezistență la explozie de rezistență la presiune și aprobate de EEx-d. |
|
ZONA 1
ZONA 2 |
|
special rezistent la explozie (s) |
Structura specială anti-explozie se referă la combinații electrice speciale sau metode de control, care sunt prelucrate conform structurilor menționate mai sus. Acestea trebuie să fie proiectate individual pentru echipamentele electrice specifice adecvate pentru utilizare în locațiile periculoase necesare și aprobate de autoritatea de certificare antiexplozie. |
|
ZONA 0
ZONA 1 ZONA 2 |
Tabel de comparație a construcțiilor electrice rezistente la explozie, definiții și zonele periculoase aplicabile
Construcție și clasificare rezistentă la presiune, rezistentă la explozie
O greșeală comună pe care o fac mulți oameni este utilizarea termenilor „zonă rezistentă la explozie rezistentă la presiune” sau „zonă antiexplozie cu siguranță sporită”, ceea ce este incorect. Ar trebui folosită terminologia corectă pentru a descrie clasificarea zonelor rezistente la explozie ca „nivel 0”, „1 nivel” sau „2 nivel”. Termenii „rezistent la presiune” și „siguranță sporită” ar trebui folosiți pentru a descrie construcția dispozitivelor electrice rezistente la explozie, în loc să se refere la zone specifice. Este important ca toată lumea să facă distincția între aceste concepte.
Fiecare dintre construcțiile antiexplozive menționate mai sus are reglementări specifice de fabricație. În cazul dispozitivelor rezistente la explozie rezistente la presiune, trebuie îndeplinite cerințe speciale din cauza prezenței componentelor electrice care pot genera scântei sau căldură excesivă în timpul funcționării normale. În mod obișnuit, carcasa acestor dispozitive trebuie să aibă o grosime (rezistență) mai mare și trebuie să reziste la o presiune de cel puțin 10 Kg/Cm² din amestecurile de gaze explozive, cum ar fi H2, fără a suferi daune după teste repetate (cunoscute în mod obișnuit ca teste de explozie). În plus, toleranțele și adâncimile îmbinărilor dintre componentele carcasei sunt strict reglementate. De obicei, procedura de testare implică umplerea mediului extern al carcasei cu un amestec de gaz inflamabil, iar dacă flacăra internă a carcasei nu aprinde gazul extern timp de zece teste consecutive, acesta poate fi considerat ca trecând testul. În mod alternativ, conformitatea cu reglementările de siguranță poate fi confirmată și prin respectarea standardelor internaționale de testare. Următorul tabel oferă un exemplu bazat pe criteriile JIS (Standarde industriale japoneze), cu ușoare variații față de valorile utilizate în Europa și Statele Unite (care sunt în general similare).
|
Nivel de explozie |
Spațiu liber m/m |
volumul cutiei |
adâncimea degajării |
|
1 |
Deasupra 0.6 |
(A) 2000 cm³ |
Mai mare sau egală cu 25 m/m |
|
2 |
0.4 de mai sus 0.6 mai jos |
(B) 2000-100CM³ |
Mai mare sau egală cu 15 m/m |
|
(C) 100-2CM³ |
Mai mare sau egală cu 10 m/m |
||
|
3 |
0.4 mai jos |
(D) 2CM³ Mai jos |
Mai mare sau egală cu 5 m/m |
Reprezentarea nivelurilor de explozie în sistemele europene, americane și japoneze
|
Tabelul 5 （Codurile sistemelor internaționale și comparația în raport cu nivelurile de explozie）
|
Conform tabelului de mai sus, se remarcă faptul că reprezentarea este consecventă între Japonia și Europa, în timp ce Statele Unite urmează o abordare diferită. Cu toate acestea, reprezintă două situații diferite. În primul rând, dacă nivelul de explozie este reprezentat de stilul japonez 1, 2, 3 sau stilul european IIA, IIB, IIC sau stilul american A, B, C, D, atunci explozia rezistentă la presiune. carcasa de probă trebuie să fie fabricată conform datelor din tabel. În al doilea rând, pe lângă reprezentarea condițiilor, reprezintă relativ și mediile gazoase (lichid) periculoase aplicabile unui anumit grup. De fapt, europene A, B, C și americane A, B, C, D reprezintă sensibilitatea gazelor periculoase (licide) la explozii de scântei și nivelul necesar de construcție rezistentă la presiune și rezistentă la explozie. Gazele periculoase comune (lichidele) sunt clasificate separat de Europa și Statele Unite (așa cum se arată în Tabelul șase). Această clasificare se bazează pe natura periculoasă a scânteilor (adică, punctul de aprindere) și punctul de aprindere al diferitelor gaze periculoase (lichide), indicând temperatura la care se vor aprinde chiar și fără scântei. Prin urmare, este necesar să se precizeze temperatura de aprindere a gazelor periculoase (lichide) în raport cu temperatura de suprafață a dispozitivelor electrice rezistente la explozie (așa cum se arată în tabelul șapte) pentru a obține o protecție completă de siguranță.
Construcție și clasificare rezistentă la presiune, rezistentă la explozie
|
aprindere Temperatura la /l/în grad |
EN SAU IEC |
JIS |
NEC |
aprindere temperat ure să /2/în grad |
|||
|
grup |
Flash Gradul punctual |
Gaze tipice sau Vaporii |
IGNI- TION CLASĂ |
grup |
Tipicl Gaze sau vapori |
||
|
540 515 425 460
630 630 555 365 340
505 370 530 215 240 220 595 455 475 210 285 360
220-300 470 405 455 550 490 535 385 415
140 605
425 535 495 180
440 415 |
II A |
-19 GAZ 11.1
GAZ -11.1
28.9
-4 -21.7
GAZ 11
12
32.7 -42.8
GAZ 11.7 -32.7
32
17.2
-37.8 GAZ |
Acetonă Anonim Atanolul Athylacetat Atilnitrit Amoniac Anilină Benzol Butan butanol
Butanon Butilacetat Dicloratie Heptan hexan Heizol Metan metanol metilacetat Octan Pentan Pentanol Petrol-Naphta Petrol(einschl.Fahtbenzin) Propan Propanol Propilenă Piridină Styrol Toluol Viny lacetat Viny lCHLORID Xilol
Acetaldehidă Kohlenmonoxid |
1 |
D |
acetonă Athane etanol (alcool etilic) acetat etilic amoniac benzen butan 1-butanol 2-butanol metil etil cetonă acetat de n-butil diclorură de etilenă heptani hexani metan (gaz natural) metanol (alcool metilic)
octani pentanii 1-pentanol nafta de petrol benzină propan 1-propanol 2-propanol propilenă piridină Styerne toluen acetat de vinil Clorură de vinil Xilenii |
465 515 356 427
651
560 405 365/405
516 425 413 280 225
539 385 220 260 300 288 280-456
450 440/399 460 482 490 480 427 472 530 |
|
C |
Acetaldehida Monoxid de carbon
Etilenă acid cianhidric ciclopropan dietil eter |
175 610
490
500 160 |
|||||
|
II B |
GAZ GAZ
GAZ |
Anonim Cyanwasserstoff Ciclopropan Diatilater Tetrafluoratilen
acrilaldehidă (Acroleina) Athylenoxid Butadien-1,3 |
2 |
||||
|
B |
Acroleina Oxid de etilenă butadienă |
220
429 420 |
|||||
|
aprindere Temperatura la /l/în grad |
EN SAU IEC |
JIS |
NEC |
aprindere temperat ure să /2/în grad |
|||
|
grup |
Flash Gradul punctual |
Gaze tipice sau Vaporii |
IGNI- TION CLASĂ |
grup |
Tipicl Gaze sau vapori |
||
|
560
430
560
305
95 |
IIB |
GAZ
-37.2 |
Koksofengas Propy lenoxid |
2 |
B |
gaze fabricate (conținând mai mult de 30% hidrogen (în volum) oxid de propilenă Hidrogen |
449
400 |
|
II C |
GAZ
GAZ
-30 |
Wasserstoff
Acetilena Athylnitrat
Schwefelkoh -Lenstoff |
3a
3 3c
3b |
||||
|
A |
Acetilenă |
305 |
|||||
|
Special Măsuri de siguranță |
Disulfură de carbon |
100 |
|||||
|
Observație |
În tabelul de mai sus, în cadrul nivelului 3 de explozie JIS japonez, datorită nivelului său mai ridicat, există mai puține gaze periculoase (lichide) clasificate la acest nivel. Mai exact, gazele (lichidele) desemnate ca 3a| 3b și 3c reprezintă direct acest nivel, în timp ce restul care sunt nespecificate sunt reprezentate ca 3N. |
||||||
Explicație comparativă a punctelor și simbolurilor de aprindere în sistemele antiexplozive din diferite țări
|
Nivel |
Interval de temperatură |
Cod Jap |
Cod UE |
Cod SUA |
|||
|
1 |
450 de grade deasupra |
G1 |
T1 sau G1 |
T1 450 grad |
|||
|
2 |
300-450 grad |
G2 |
T2 sau G2 |
T2 |
300 de grade |
T2C |
230 de grade |
|
T2A |
280 de grade |
T2D |
215 grade |
||||
|
T2B |
260 de grade |
|
|
||||
|
3 |
200-300 grad |
G3 |
T3 sau G3 |
T3 |
200 de grade |
T3B |
165 de grade |
|
T3A |
180 de grade |
T3C |
160 de grade |
||||
|
4 |
135-200 grad |
G4 |
T4 sau G4 |
T4 |
135 de grade |
T4A |
120 de grade |
|
5 |
100-135 grad |
G5 |
T5 sau G5 |
T5 100 grad |
|||
|
6 |
85-100 grad |
G6 |
T6 sau G6 |
T6 85 grad |
|||
Există un concept important referitor la valorile de temperatură în clasa de temperatură, care este de obicei greșit înțeles de publicul larg. În Tabelul 7, dacă se referă la reglementările pentru echipamentele electrice antiexplozive, înseamnă că temperatura de suprafață a carcasei electrice nu trebuie să depășească această valoare. Nu implică rezistența la temperatură a componentelor electrice. În mod obișnuit, atunci când se selectează echipamentul electric, temperatura suprafeței va fi mai mică decât punctul de aprindere al gazului periculos (lichid) în acea locație specială, cu scopul de a spori siguranța.
Având în vedere informațiile de mai sus, se pare că prezența scânteilor sau a temperaturilor peste punctul de aprindere al gazului periculos (lichid) nu este singura îngrijorare. În realitate, există trei factori care pot duce la ardere: 1. Prezența vaporilor inflamabili sau combustibili. 2. Sursa de aprindere (cum ar fi scântei sau temperatura suprafeței care ating punctul de aprindere al gazului periculos). 3. Disponibilitatea agenților oxidanți (cum ar fi aerul sau oxigenul pur). Prin urmare, chiar dacă există surse potențiale de aprindere în zonele în care sunt prezente materiale periculoase, exploziile pot să nu aibă loc dacă concentrația substanței periculoase este prea mare sau dacă nu există suficient aer oxidant. În mod similar, dacă concentrația substanței periculoase este prea scăzută, în general nu prezintă un risc semnificativ. Fiecare material periculos are niveluri de concentrație diferite, iar concentrațiile din intervalul specificat sunt considerate extrem de periculoase. Aceasta înseamnă că cele trei elemente ale arderii pot apărea numai în acest interval, oferind o mai bună înțelegere a anumitor caracteristici ale mediilor rezistente la explozie.
În viitor, este, de asemenea, important să înțelegem expresia simbolurilor rezistente la explozie utilizate în Europa, America și Japonia pentru a face alegeri adecvate de produs. (cum ar fi Tabelul 8).
|
|
Cod de sistem |
Prima nr. Codul constructiilor |
Al doilea nr. Codul nivelului de explozie |
Al treilea nr. Temperatura punctului de aprindere Nivel |
Observație |
|
UE |
IEC （EEx） |
d ,e ,i ,q ,s |
IIA, IIB, IIC |
T1-T6 G1-G6 |
Exemplu: EExde IIc T6 |
|
STATELE UNITE ALE AMERICII |
NEC （NEMA） |
CLASA 1 DIV 1 CLASA 1 DIV 2 |
A ,B ,C ,D |
T1-T6 |
Exemplu: CLASA 1 DIV 1 GRUPA C@ D |
|
Jap SK CHN |
NEC （JIS） （CKS） （CNS） |
d ,e ,I ,q ,s |
1 ,2 ,3 3a 3b 3c 3n |
G1-G6 |
Exemplu d3nG6 d2G4 eG3 |
