En kort introduksjon til farlig område
Aug 11, 2023
FARLIGE OMRÅDESONER, DEFINISJONER OG EKSPLOSJONSBESKYTTELSE
Denne artikkelen gir en omfattende oversikt over design og bruk av utstyr beregnet for bruk i områder som potensielt kan inneholde eksplosive atmosfærer forårsaket av gasser, damper og brennbart støv eller fibre. Disse områdene er ofte kjent som farlige områder.
Et "farlig område" er karakterisert som et sted hvor atmosfæren inneholder, eller har potensial til å inneholde, brennbare eller eksplosive gasser, støv eller damper i mengder som er betydelige.
FARLIGE OMRÅDER
For å sikre installasjoner mot potensielle eksplosjoner er det nødvendig å benytte en metodikk for å analysere og klassifisere områder som kan være farlige. Hovedmålet med denne prosessen er å garantere riktig valg og riktig installasjon av utstyr, med sikte på å forhindre eksplosjoner og sikre sikkerheten til enkeltpersoner.
Beskrivelse av eksplosiv sone og farlig område
Eksplosjonssikkert elektrisk utstyr er klassifisert og egnet for eksplosive områder basert på deres konstruksjon, som vist i tabellen nedenfor
|
Navn og kode |
Definisjon og kjennetegn |
Diagram |
Egnede områder |
|
press- motstandsdyktig eksplosjons-sikker （d） |
(1) Kapslingen er utstyrt med elektriske komponenter som NFB, MS, etc., som kan generere gnister under normal drift. (2) Hvis farlige gasser slipper ut og potensielt forårsaker en eksplosjon, må kapslingen kunne motstå eksplosjonstrykket og forhindre flammelekkasje fra krysset, og antenne eksplosjoner av eksterne farlige gasser. |
 |
SONE 1
SONE 2 |
|
økt sikkerhet eksplosjons-sikker （e） |
(1) Kapslingen er utelukkende designet for lufttetthet og mangler trykkmotstandsevne. (2) Interiøret kan kun romme komponenter som ikke genererer gnister eller overdreven varme under normal drift, for eksempel Eexe-terminaler og Eexd-moduler (trykkbestandig eksplosjon- prøvemoduler). Den trykkbestandige eksplosjonssikre elektriske komponenter produsert gjennom Eex-d molding er nye produkter som er helt fri for gnister og overdreven varme, noe som gjør dem egnet for bruk i ulike kontrollbokser. |
|
SONE 1
SONE 2 Hvis det er elektriske komponenter som kan generere gnister eller overdreven varme, kan de bare brukes i SONE 2. |
|
innvendig press eksplosjon- bevis （p） |
Kapslingen er en typisk distribusjonsboks, men laget på en fullstendig forseglet måte. Den indre trykksettingen genererer et litt høyere trykk enn atmosfærisk trykk for å hindre inntrengning av farlige gasser fra utsiden. Konveksjonen av inflasjonsrørledningen bidrar til å spre intern varme. Det brukes ofte i stort utstyr eller hele kontrollrom |
|
SONE 1
SONE 2 |
|
iboende trygt eksplosjons-sikker （i） |
(1) Designet for elektroniske kretser eller lavenergielektriske apparater for å forhindre forekomst av gasseksplosjoner rundt instrumenter og kretser, uavhengig av normal eller unormal drift. (2) Kretsutgangene eller inngangene til de iboende eksplosjonssikre elektriske komponentene er konstruert for å kontrolleres under energinivået som er i stand til å forårsake hydrogengassantenning og eksplosjon. |
|
SONE 0（ia） SONE 1（ia,ib） SONE 2（ia,ib） |
|
olje-nedsenket eksplosjon- bevis （o） |
(1) De elektriske komponentene inne i kabinettet er transformatorer, og isolasjonsolje med høyt flammepunkt brukes til isolasjon for å oppnå eksplosjonssikker effekt. (2) Denne typen utstyr har dårlig pålitelighet og brukes sjelden i dag. |
|
SONE 1
SONE 2 |
|
fylt eksplosjons-sikker （q） |
(1) Elektroniske kretser som kondensatorer, motstander og små transformatorer er installert inne i kabinettet og isolert med fin sandfylling for å oppnå eksplosjonssikker effekt. (2) Denne typen struktur brukes ikke separat, men snarere installert inne i et EExe-kabinett for bruk. |
|
SONE 1 SONE 2 |
|
injeksjon støpt trykk - motstandsdyktig eksplosjons-sikker （m） |
(1) Dette er en metode for eksplosjonsbeskyttelse der komponenter som kan generere gnister eller overdreven varme er innkapslet med en overordnet polyester-list, som sikrer at overflaten av hele den støpte innkapslingen ikke vil produsere gnister eller temperaturstigning som kan forårsake antennelse av farlige gasser . (2) Kontrollkomponenter til generelle brytere under 630A behandles ved støping ved bruk av polyestermateriale i henhold til kravene til trykkmotstandseksplosjonssikre spesifikasjoner og godkjent av EEx-d. |
|
SONE 1
SONE 2 |
|
spesiell eksplosjons-sikker (s) |
Den spesielle eksplosjonssikre strukturen refererer til spesielle elektriske kombinasjoner eller kontrollmetoder, som behandles i henhold til de nevnte strukturene. De må være individuelt utformet for det spesifikke elektriske utstyret som er egnet for bruk på de nødvendige farlige stedene og godkjent av eksplosjonssikker sertifiseringsinstans. |
|
SONE 0
SONE1 SONE 2 |
Sammenligningstabell over eksplosjonssikre elektriske konstruksjoner, definisjoner og aktuelle farlige områder
Trykkbestandig eksplosjonssikker konstruksjon og klassifisering
En vanlig feil som mange mennesker gjør er å bruke begrepene "trykksikker eksplosjonssikker sone" eller "sikkerhetsforsterket eksplosjonssikker sone", som er feil. Riktig terminologi bør brukes for å beskrive klassifiseringen av eksplosjonssikre områder som '0 nivå', '1 nivå' eller '2 nivå' lokaler. Begrepene "trykkbestandig" og "sikkerhetsøkt" bør brukes for å beskrive konstruksjonen av eksplosjonssikre elektriske enheter, i stedet for å referere til spesifikke soner. Det er viktig for alle å skille mellom disse begrepene.
Hver av de nevnte eksplosjonssikre konstruksjonene har spesifikke produksjonsforskrifter. Ved trykkbestandige eksplosjonssikre enheter må spesielle krav oppfylles på grunn av tilstedeværelsen av elektriske komponenter som kan generere gnister eller overdreven varme under normal drift. Vanligvis må skallet til disse enhetene ha en større tykkelse (styrke) og må tåle et trykk på minst 10 kg/cm² fra eksplosive gassblandinger som H2 uten å oppleve noen skade etter gjentatt testing (ofte kjent som eksplosjonstester). I tillegg er toleransene og dybdene til skjøtene mellom skallkomponentene strengt regulert. Typisk innebærer testprosedyren å fylle det ytre miljøet til skallet med en brennbar gassblanding, og hvis den indre flammen i skallet ikke antenner den eksterne gassen i ti påfølgende tester, kan det betraktes som å bestå testen. Alternativt kan overholdelse av sikkerhetsforskrifter også bekreftes ved å følge internasjonale teststandarder. Tabellen nedenfor gir et eksempel basert på JIS-kriteriene (Japanese Industrial Standards), med små variasjoner til verdiene som brukes i Europa og USA (som generelt er like).
|
Eksplosjonsnivå |
Klaring m/m |
volum av boksen |
dybden på klaringen |
|
1 |
Over 0.6 |
(A) 2000CM³ |
Større enn eller lik 25m/m |
|
2 |
0.4 ovenfor 0.6 nedenfor |
(B) 2000-100CM³ |
Større enn eller lik 15m/m |
|
(C) 100-2CM³ |
Større enn eller lik 10m/m |
||
|
3 |
0.4 nedenfor |
(D) 2CM³Under |
Større enn eller lik 5m/m |
Representasjonen av eksplosjonsnivåer i de europeiske, amerikanske og japanske systemene
|
Tabell 5 （De internasjonale systemenes koder og sammenligning i forhold til eksplosjonsnivåer ）
|
I følge tabellen ovenfor bemerkes det at representasjonen er konsistent mellom Japan og Europa, mens USA følger en annen tilnærming. Det representerer imidlertid to forskjellige situasjoner. For det første, hvis eksplosjonsnivået er representert av den japanske stilen 1, 2, 3, eller den europeiske stilen IIA, IIB, IIC, eller den amerikanske stilen A, B, C, D, vil den trykkbestandige eksplosjonen- proof shell må produseres i henhold til dataene i tabellen. For det andre, foruten å representere forholdene, representerer den også relativt sett de farlige gassmiljøene (flytende) som gjelder for en spesifikk gruppe. Faktisk representerer europeiske A, B, C og amerikanske A, B, C, D følsomheten til farlige gasser (væsker) for gnisteksplosjoner og det nødvendige nivået av trykkbestandig eksplosjonssikker konstruksjon. Vanlige farlige gasser (væsker) er klassifisert separat av Europa og USA (som vist i tabell seks). Denne klassifiseringen er basert på den farlige naturen til gnister (dvs. flammepunkt) og antennelsespunktet til ulike farlige gasser (væsker), som indikerer temperaturen ved hvilken de vil antennes selv uten gnister. Derfor er det nødvendig å spesifisere antennelsestemperaturen til farlige gasser (væsker) i forhold til overflatetemperaturen til eksplosjonssikre elektriske enheter (som vist i tabell syv) for å oppnå fullstendig sikkerhetsbeskyttelse.
Trykkbestandig eksplosjonssikker konstruksjon og klassifisering
|
Tenning Temperatur til /l/i grad |
EN ELLER IEC |
JIS |
NEC |
Tenning Temperat ure til /2/i grad |
|||
|
Gruppe |
Blits Punktgrad |
Typiske gasser el Damper |
IGNI- TION KLASSE |
Gruppe |
Typiske gasser eller damper |
||
|
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 GASS 11.1
GASS -11.1
28.9
-4 -21.7
GASS 11
12
32.7 -42.8
GASS 11.7 -32.7
32
17.2
-37.8 GASS |
Aceton Athan Atanol Atylacetat Atylnitrit Ammoniakk Anilin Benzol Butan Butanol
Butanon Butylacetat Diklorati Heptan Hexan Heizol Methan Metanol Metylacetat Oktan Pentan Pentanol Petroleum-Naphta Petrolum(einschl.Fahtbenzin ) Propan Propanol Propylen Pyridin Styrol Toluol Viny acetat Viny lKLORID Xylole
Acetaldehyd Kohlenmonoksid |
1 |
D |
aceton athane etanol (etylalkohol) etylacetat ammoniakk benzen butan 1-butanol 2-butanol metyletylketon n-butylacetat etylendiklorid heptaner heksaner metan (naturgass) metanol (metylalkohol)
oktaner pentaner 1-pentanol petroleumsnafta bensin propan 1-propanol 2-propanol propylen pyridin styerne toluen vinylacetat Vinylklorid Xylener |
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 |
Acetaldehyd Karbonmonoksid
Etylen hydrogencyanid cyklopropan dietyleter |
175 610
490
500 160 |
|||||
|
II B |
GASS GASS
GASS |
Atylen Cyanwasserstoff Syklopropan Diathylather Tetrafluoretylen
Akrylaldehyd (Acroleiin) Atylenoksid Butadien-1,3 |
2 |
||||
|
B |
Akrolein Etylenoksid Butadien |
220
429 420 |
|||||
|
Tenning Temperatur til /l/i grad |
EN ELLER IEC |
JIS |
NEC |
Tenning Temperat ure til /2/i grad |
|||
|
Gruppe |
Blits Punktgrad |
Typiske gasser el Damper |
IGNI- TION KLASSE |
Gruppe |
Typiske gasser eller damper |
||
|
560
430
560
305
95 |
IIB |
GASS
-37.2 |
Koksofengas Propy lenoxid |
2 |
B |
produserte gasser (inneholder mer enn 30 % hydrogen (volum) propylenoksid Hydrogen |
449
400 |
|
II C |
GASS
GASS
-30 |
Wasserstoff
Acetylen Atylnitrat
Schwefelkoh -Lenstoff |
3a
3 3c
3b |
||||
|
A |
Acetylen |
305 |
|||||
|
Spesiell Sikkerhetstiltak |
Karbondisulfid |
100 |
|||||
|
Bemerke |
I tabellen ovenfor, innenfor japansk JIS-eksplosjonsnivå 3, på grunn av dets høyere nivå, er det færre farlige gasser (væsker) klassifisert under dette nivået. Spesielt gasser (væsker) betegnet som 3a| 3b og 3c representerer direkte dette nivået, mens resten som er uspesifisert er representert som 3N. |
||||||
Komparativ forklaring av tennpunkter og symboler i ulike lands eksplosjonssikre systemer
|
Nivå |
Temperaturområde |
Kode jap |
Kode EU |
Kode USA |
|||
|
1 |
450 grader over |
G1 |
T1 eller G1 |
T1 450 grad |
|||
|
2 |
300-450 grad |
G2 |
T2 eller G2 |
T2 |
300 grader |
T2C |
230 grader |
|
T2A |
280 grader |
T2D |
215 grader |
||||
|
T2B |
260 grader |
|
|
||||
|
3 |
200-300 grad |
G3 |
T3 eller G3 |
T3 |
200 grader |
T3B |
165 grader |
|
T3A |
180 grader |
T3C |
160 grader |
||||
|
4 |
135-200 grad |
G4 |
T4 eller G4 |
T4 |
135 grader |
T4A |
120 grader |
|
5 |
100-135 grad |
G5 |
T5 eller G5 |
T5 100 grad |
|||
|
6 |
85-100 grad |
G6 |
T6 eller G6 |
T6 85 grad |
|||
Det er et viktig konsept angående temperaturverdiene i temperaturklassen, som ofte misforstås av allmennheten. Hvis det i tabell 7 vises til regelverket for eksplosjonssikkert elektrisk utstyr, betyr det at overflatetemperaturen på det elektriske skapet ikke må overstige den verdien. Det antyder ikke temperaturmotstanden til de elektriske komponentene. Vanligvis, når du velger elektrisk utstyr, vil overflatetemperaturen være lavere enn antennelsespunktet til den farlige gassen (væsken) på det aktuelle stedet, med sikte på å øke sikkerheten.
Tatt i betraktning informasjonen ovenfor, ser det ut til at tilstedeværelsen av gnister eller temperaturer over antennelsespunktet til den farlige gassen (væsken) ikke er den eneste bekymringen. I realiteten er det tre faktorer som kan føre til forbrenning: 1. Tilstedeværelse av brennbare eller brennbare damper. 2. Tennkilde (som gnister eller overflatetemperatur som når antennelsespunktet til den farlige gassen). 3. Tilgjengelighet av oksidasjonsmidler (som luft eller rent oksygen). Derfor, selv om det er potensielle antennelseskilder i områder hvor farlige materialer er tilstede, kan det hende at eksplosjoner ikke oppstår hvis konsentrasjonen av det farlige stoffet er for høy eller hvis det ikke er nok oksiderende luft. Tilsvarende, hvis konsentrasjonen av det farlige stoffet er for lav, utgjør det vanligvis ikke en betydelig risiko. Hvert farlig materiale har forskjellige konsentrasjonsnivåer, og konsentrasjoner innenfor det spesifiserte området anses som ekstremt farlig. Dette betyr at de tre forbrenningselementene kun kan forekomme innenfor dette området, noe som gir en bedre forståelse av visse egenskaper ved eksplosjonssikre miljøer.
I fremtiden er det også viktig å forstå uttrykket av eksplosjonssikre symboler som brukes i Europa, Amerika og Japan for å kunne ta passende produktvalg. (Slik som tabell 8).
|
|
Systemkode |
Første nr. Byggekode |
Andre nr. Eksplosjonsnivåkode |
Tredje nr. Flammepunkt temperatur Nivå |
Bemerke |
|
EU |
IEC （EEx） |
d ,e ,i ,q ,s |
IIA,IIB,IIC |
T1-T6 G1-G6 |
Eksempel: EExde IIc T6 |
|
USA |
NEC （NEMA） |
KLASSE 1 DIV 1 KLASSE 1 DIV 2 |
A ,B ,C ,D |
T1-T6 |
Eksempel: KLASSE 1 DIV 1 GRUPPE C@ D |
|
Jap SK CHN |
NEC （JIS） （CKS） （CNS） |
d ,e ,I ,q ,s |
1 ,2 ,3 3a 3b 3c 3n |
G1-G6 |
Eksempel d3nG6 d2G4 eG3 |
