Rövid bemutatkozás a veszélyes területről
Aug 11, 2023
VESZÉLYES TERÜLETEK, MEGHATÁROZÁSOK ÉS ROBBANÁSVÉDELEM
Ez a cikk átfogó áttekintést nyújt az olyan területeken történő használatra szánt berendezések tervezéséről és használatáról, amelyek potenciálisan tartalmazhatnak gázok, gőzök, éghető porok vagy szálak által okozott robbanásveszélyes légkört. Ezeket a területeket általában veszélyes terület zónáknak nevezik.
A „veszélyes terület” olyan hely, ahol a légkör jelentős mennyiségben tartalmaz vagy tartalmazhat gyúlékony vagy robbanásveszélyes gázokat, port vagy gőzt.
VESZÉLYES TERÜLETEK
A létesítmények potenciális robbanásokkal szembeni védelme érdekében módszertant kell alkalmazni a veszélyes területek elemzésére és osztályozására. Ennek a folyamatnak az elsődleges célja, hogy garantálja a berendezések megfelelő kiválasztását és megfelelő telepítését, végső soron a robbanások megelőzése és az egyének biztonságának biztosítása.
A robbanásveszélyes zóna és a veszélyes terület leírása
A robbanásbiztos elektromos berendezések besorolása és alkalmazása robbanásveszélyes területekre a felépítésük alapján az alábbi táblázatban látható.
|
Név és kód |
Definíció és jellemzők |
Diagram |
Alkalmas területek |
|
nyomás- ellenálló robbanásbiztos （d） |
(1) A ház elektromos alkatrészekkel van felszerelve, mint például NFB, MS stb., amelyek normál működés közben szikrákat generálhatnak. (2) Ha a veszélyes gázok kiszabadulnak és potenciálisan robbanást okozhatnak, a burkolatnak ellenállnia kell a robbanási nyomásnak, és meg kell akadályoznia a láng szivárgását a csomópontból, ami meggyújtja a külső veszélyes gázok robbanását. |
 |
ZÓNA 1
2. ZÓNA |
|
fokozott biztonságú robbanásbiztos （e） |
(1) A házat kizárólag légtömörségre tervezték, és nincs nyomásálló képessége. (2) A belső térben csak alkatrészek helyezhetők el amelyek nem termelnek szikrát vagy túlzott hőt normál működés közben, például az Eexe terminálokon és Eexd-modulok (nyomásálló robbanás- bizonyító modulok). A nyomásálló, robbanásbiztos elektromos Az Eex-d fröccsöntéssel előállított alkatrészek új termékek, amelyek teljesen szikrától és túlzott hőtől mentesek, így alkalmasak különféle vezérlődobozokban való használatra. |
|
ZÓNA 1
2. ZÓNA Ha vannak olyan elektromos alkatrészek, amelyek szikrát vagy túlzott hőt generálhatnak, azokat csak a 2. zónában lehet használni. |
|
belső nyomás robbanás- bizonyíték （p） |
A ház egy tipikus elosztódoboz, de teljesen lezárt módon készült. A belső nyomás a légköri nyomásnál valamivel nagyobb nyomást hoz létre, hogy megakadályozza a veszélyes gázok kívülről való bejutását. Az inflációs csővezeték konvekciója segíti a belső hő elvezetését. Általában nagy berendezésekben vagy teljes vezérlőtermekben használják |
|
ZÓNA 1
2. ZÓNA |
|
eredendően biztonságos robbanásbiztos （i） |
1 (2) A belső robbanásbiztos elektromos alkatrészek áramköri kimeneteit vagy bemeneteit úgy tervezték, hogy azok a hidrogéngáz gyulladását és robbanását előidéző energiaszint alá csökkenjenek. |
|
ZÓNA 0(ia) 1. ZÓNA (ia, ib) 2. ZÓNA (ia, ib) |
|
olajba merített robbanás bizonyíték （o） |
(1) A burkolaton belüli elektromos alkatrészek transzformátorok, és magas lobbanáspontú szigetelőolajat használnak a szigeteléshez a robbanásbiztos hatás elérése érdekében. (2) Az ilyen típusú berendezések gyenge megbízhatóságúak, és manapság ritkán használják. |
|
ZÓNA 1
2. ZÓNA |
|
megtöltött robbanásbiztos （q） |
(1) Az elektronikus áramkörök, például a kondenzátorok, ellenállások és kis transzformátorok a burkolat belsejében vannak felszerelve, és finom homok töltettel vannak leválasztva a robbanásbiztos hatás elérése érdekében. (2) Ezt a típusú szerkezetet nem használják külön, hanem egy EExe házba kell beszerelni használat céljából. |
|
ZÓNA 1 2. ZÓNA |
|
injekció öntött nyomás -ellenálló robbanásbiztos （m） |
(1) Ez egy olyan robbanásvédelmi módszer, amelynél a szikrát vagy túlzott hőt képző alkatrészeket egy teljes poliészter öntvénybe zárják, biztosítva, hogy a teljes öntött burkolat felülete ne képződjön szikra vagy hőmérséklet-emelkedés, ami veszélyes gázok begyulladását okozhatja. . (2) A 630A alatti általános kapcsolók vezérlőelemeit poliészter anyag felhasználásával öntéssel dolgozzák fel a nyomásállósági robbanásbiztos előírásoknak megfelelően és az EEx-d jóváhagyásával. |
|
ZÓNA 1
2. ZÓNA |
|
különleges robbanásbiztos (s) |
A speciális robbanásbiztos szerkezet speciális elektromos kombinációkra vagy vezérlési módokra vonatkozik, amelyek feldolgozása a fent említett szerkezetek szerint történik. Ezeket egyedileg kell megtervezni az adott elektromos berendezésekhez, amelyek alkalmasak az előírt veszélyes helyeken történő használatra, és azokat a robbanásbiztos tanúsító hatóság jóváhagyta. |
|
ZÓNA 0
ZÓNA1 2. ZÓNA |
Összehasonlító táblázat a robbanásbiztos elektromos szerkezetekről, meghatározásokról és az alkalmazható veszélyes területekről
Nyomásálló, robbanásbiztos felépítés és osztályozás
Egy gyakori hiba, amit sokan elkövetnek, hogy a "nyomásálló robbanásbiztos zóna" vagy a "fokozott biztonságú robbanásbiztos zóna" kifejezéseket használják, ami helytelen. A megfelelő terminológiát kell használni a robbanásbiztos területek „0 szintű”, „1 szintű” vagy „2 szintű” helyiségek besorolásának leírására. A „nyomásálló” és „megnövelt biztonságú” kifejezéseket a robbanásbiztos elektromos berendezések felépítésének leírására kell használni, nem pedig meghatározott zónákra. Mindenki számára fontos, hogy különbséget tegyen e fogalmak között.
A fent említett robbanásbiztos szerkezetek mindegyike sajátos gyártási előírásokkal rendelkezik. Nyomásálló robbanásbiztos készülékek esetében speciális követelményeknek kell megfelelni az elektromos alkatrészek jelenléte miatt, amelyek normál működés közben szikrát vagy túlzott hőt kelthetnek. Általában ezeknek az eszközöknek a héjának nagyobb vastagságúnak (szilárdságnak) kell lennie, és ki kell bírnia legalább 10 kg/Cm² nyomást robbanásveszélyes gázkeverékekből, például H2-ből anélkül, hogy az ismételt tesztelés (közismert nevén robbanási teszt) károsodást szenvedne. Ezenkívül szigorúan szabályozzák a héjelemek közötti csatlakozások tűrését és mélységét. Jellemzően a vizsgálati eljárás során a héj külső környezetét gyúlékony gázkeverékkel töltik fel, és ha a héj belső lángja tíz egymást követő teszten keresztül nem gyújtja be a külső gázt, akkor az sikeresnek tekinthető. Alternatív megoldásként a biztonsági előírások betartása a nemzetközi vizsgálati szabványok betartásával is igazolható. A következő táblázat a JIS (japán ipari szabványok) kritériumain alapuló példát mutat be, az Európában és az Egyesült Államokban használt értékekhez képest (amelyek általában hasonlóak) kis eltérésekkel.
|
Robbanási szint |
Hézag m/m |
a doboz térfogata |
a hézag mélysége |
|
1 |
Fent 0.6 |
(A) 2000cm³ |
25 m/m vagy annál nagyobb |
|
2 |
0.4 fent 0.6 |
(B) 2000-100CM³ |
15 m/m vagy annál nagyobb |
|
(C) 100-2CM³ |
10 m/m vagy annál nagyobb |
||
|
3 |
0.4 alább |
(D) 2CM³ lent |
5 m/m vagy annál nagyobb |
A robbanási szintek ábrázolása az európai, amerikai és japán rendszerekben
|
5. táblázat (A nemzetközi rendszerek kódjai és összehasonlítása a robbanási szintekhez képest)
|
A fenti táblázat szerint meg kell jegyezni, hogy a reprezentáció konzisztens Japán és Európa között, míg az Egyesült Államok más megközelítést követ. Ez azonban két különböző helyzetet képvisel. Először is, ha a robbanási szintet a japán 1, 2, 3, vagy az európai IIA, IIB, IIC, vagy az amerikai A, B, C, D stílus képviseli, akkor a nyomásálló robbanás- próbahéjat a táblázat adatai szerint kell legyártani. Másodszor, a feltételek ábrázolása mellett relatíve reprezentálja az adott csoportra vonatkozó veszélyes gáz (folyékony) környezetet is. Valójában az európai A, B, C és az amerikai A, B, C, D a veszélyes gázok (folyadékok) szikrarobbanással szembeni érzékenységét és a nyomásálló robbanásbiztos konstrukció szükséges szintjét jelentik. A gyakori veszélyes gázokat (folyadékokat) Európa és az Egyesült Államok külön osztályozza (a hatodik táblázat szerint). Ez a besorolás a szikrák veszélyes jellegén (azaz lobbanásponton) és a különféle veszélyes gázok (folyadékok) gyulladási pontján alapul, jelezve azt a hőmérsékletet, amelyen szikra nélkül is meggyulladnak. Ezért szükséges a veszélyes gázok (folyadékok) gyulladási hőmérsékletét a robbanásbiztos elektromos készülékek felületi hőmérsékletéhez viszonyítva megadni (a hetedik táblázat szerint), a teljes biztonsági védelem elérése érdekében.
Nyomásálló, robbanásbiztos felépítés és osztályozás
|
Lgnition Hőfok /l/fokban |
EN VAGY IEC |
JIS |
NEC |
Lgnition Mérsékelt biztosan /2/fokban |
|||
|
Csoport |
Vaku Pontfokozat |
Tipikus gázok ill Gőzök |
IGNI- CIÓ OSZTÁLY |
Csoport |
Tipikusl Gázok vagy gőzök |
||
|
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 GÁZ 11.1
GÁZ -11.1
28.9
-4 -21.7
GÁZ 11
12
32.7 -42.8
GÁZ 11.7 -32.7
32
17.2
-37.8 GÁZ |
Aceton Athan Athanol Atil-acetát Atilnitrit Ammónia Anilin Benzol Bután Butanol
Butanon Butil-acetát Dichlorathy Heptán Hexán Heizol Methan Metanol Metil-acetát Octan Pentan Pentanol Petroleum-Naphta Petrolum (einschl. Fahtbenzin ) Propán Propanol Propilén piridin Stirol Toluol Viny laketát Viny lCHLORID Xilol
Acetaldehid Kohlenmonoxid |
1 |
D |
aceton athane etanol (etil-alkohol) etil-acetát ammónia benzol bután 1-butanol 2-butanol metil-etil-keton n-butil-acetát etilén-diklorid heptánok hexánok metán (földgáz) metanol (metil-alkohol)
oktánszámú pentánok 1-pentanol kőolaj-nafta benzin propán 1-propanol 2-propanol propilén piridin styerne toluol vinil-acetát Vinil-klorid Xilolok |
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 |
Acetaldehid Szén-monoxid
Etilén hidrogén cianid ciklopropán dietil-éter |
175 610
490
500 160 |
|||||
|
II B |
GÁZ GÁZ
GÁZ |
Athylen Cyanwasserstoff Ciklopropán Diathylather Tetrafluor-etilén
Akrilaldehid (Acroleiin) Athylenoxid Butadien-1,3 |
2 |
||||
|
B |
Akrolein Etilén-oxid Butadién |
220
429 420 |
|||||
|
Lgnition Hőfok /l/fokban |
EN VAGY IEC |
JIS |
NEC |
Lgnition Mérsékelt biztosan /2/fokban |
|||
|
Csoport |
Vaku Pontfokozat |
Tipikus gázok ill Gőzök |
IGNI- CIÓ OSZTÁLY |
Csoport |
Tipikusl Gázok vagy gőzök |
||
|
560
430
560
305
95 |
IIB |
GÁZ
-37.2 |
Koksofengas Propy lenoxid |
2 |
B |
gyártott gázok (több mint 30 térfogatszázalék hidrogént tartalmaz) propilén-oxid Hidrogén |
449
400 |
|
II C |
GÁZ
GÁZ
-30 |
Wasserstoff
Acetilén Atilnitrát
Schwefelkoh -Lenstoff |
3a
3 3c
3b |
||||
|
A |
Acetilén |
305 |
|||||
|
Különleges Biztosítékok |
Szén-diszulfid |
100 |
|||||
|
Megjegyzés |
A fenti táblázatban a japán JIS 3. robbanási fokozaton belül a magasabb szintje miatt kevesebb veszélyes gáz (folyadék) sorolható ebbe a szint alá. Pontosabban a 3a|-ként jelölt gázok (folyadékok). A 3b és 3c ábra közvetlenül ezt a szintet képviseli, míg a többi nem meghatározott 3N. |
||||||
Gyújtáspontok és szimbólumok összehasonlító magyarázata különböző országok robbanásbiztos rendszereiben
|
Szint |
Hőmérséklet tartomány |
Code Jap |
EU kód |
USA kód |
|||
|
1 |
450 fok felett |
G1 |
T1 vagy G1 |
T1 450 fok |
|||
|
2 |
300-450 fok |
G2 |
T2 vagy G2 |
T2 |
300 fok |
T2C |
230 fok |
|
T2A |
280 fok |
T2D |
215 fok |
||||
|
T2B |
260 fok |
|
|
||||
|
3 |
200-300 fok |
G3 |
T3 vagy G3 |
T3 |
200 fok |
T3B |
165 fok |
|
T3A |
180 fok |
T3C |
160 fok |
||||
|
4 |
135-200 fok |
G4 |
T4 vagy G4 |
T4 |
135 fok |
T4A |
120 fok |
|
5 |
100-135 fok |
G5 |
T5 vagy G5 |
T5 100 fok |
|||
|
6 |
85-100 fok |
G6 |
T6 vagy G6 |
T6 85 fok |
|||
Létezik egy fontos fogalom a hőmérsékleti osztály hőmérsékleti értékeivel kapcsolatban, amelyet a nagyközönség gyakran félreért. Ha a 7. táblázat a robbanásbiztos elektromos berendezésekre vonatkozó előírásokra hivatkozik, az azt jelenti, hogy az elektromos burkolat felületi hőmérséklete nem haladhatja meg ezt az értéket. Ez nem jelenti az elektromos alkatrészek hőmérsékletállóságát. Az elektromos berendezések kiválasztásakor jellemzően a felületi hőmérséklet alacsonyabb lesz, mint a veszélyes gáz (folyadék) gyulladási pontja az adott helyen, a biztonság növelése érdekében.
Figyelembe véve a fenti információkat, úgy tűnik, hogy nem a szikrák jelenléte vagy a veszélyes gáz (folyadék) gyulladási pontja feletti hőmérséklet az egyetlen probléma. A valóságban három tényező vezethet égéshez: 1. Gyúlékony vagy éghető gőzök jelenléte. 2. Gyújtóforrás (például szikrák vagy felületi hőmérséklet, amely eléri a veszélyes gáz gyulladási pontját). 3. Oxidálószerek (például levegő vagy tiszta oxigén) elérhetősége. Ennélfogva, még ha vannak is potenciális gyújtóforrások azokon a területeken, ahol veszélyes anyagok vannak jelen, nem fordulhat elő robbanás, ha a veszélyes anyag koncentrációja túl magas, vagy ha nincs elegendő oxidáló levegő. Hasonlóképpen, ha a veszélyes anyag koncentrációja túl alacsony, az általában nem jelent jelentős kockázatot. Minden veszélyes anyag eltérő koncentrációjú, és a meghatározott tartományon belüli koncentrációk rendkívül veszélyesnek minősülnek. Ez azt jelenti, hogy az égés három eleme csak ezen a tartományon belül fordulhat elő, jobb megértést biztosítva a robbanásbiztos környezet bizonyos jellemzőiről.
A jövőben az Európában, Amerikában és Japánban használt robbanásbiztos szimbólumok kifejezésének megértése is fontos a megfelelő termékválasztás érdekében. (Például 8. táblázat).
|
|
Rendszerkód |
Első sz. Építési kódex |
Második sz. Robbanási szint kódja |
Harmadik sz. Lobbanáspont hőmérséklet Szint |
Megjegyzés |
|
EU |
IEC (Eex) |
d ,e ,i ,q ,s |
IIA, IIB, IIC |
T1-T6 G1-G6 |
Példa: EExde IIc T6 |
|
Egyesült Államok |
NEC (NEMA) |
1. OSZTÁLY 1. OSZTÁLY 1. OSZTÁLY 2. OSZTÁLY |
A ,B ,C ,D |
T1-T6 |
Példa: OSZTÁLY 1 DIV 1 C@ D. CSOPORT |
|
Jap SK CHN |
NEC (JIS) (CKS) (CNS) |
d ,e ,I ,q ,s |
1 ,2 ,3 3a 3b 3c 3n |
G1-G6 |
Példa d3nG6 d2G4 eG3 |
