Trumpas įvadas į pavojingą zoną
Aug 11, 2023
PAVOJINGŲ ZONŲ ZONOS, APIBRĖŽIMAI IR APSAUGA NUO SPROGIMO
Šiame straipsnyje pateikiama išsami įrangos, skirtos naudoti srityse, kuriose gali būti dujų, garų ir degiųjų dulkių ar pluoštų sukelta sprogi aplinka, projektavimo ir naudojimo apžvalga. Šios zonos paprastai vadinamos pavojingų zonų zonomis.
„Pavojinga zona“ apibūdinama kaip vieta, kurioje atmosferoje yra arba gali būti degiųjų arba sprogių dujų, dulkių ar garų, kurie yra dideli.
PAVOJINGOS ZONOS
Siekiant apsaugoti įrenginius nuo galimų sprogimų, būtina naudoti pavojingų sričių analizės ir klasifikavimo metodiką. Pagrindinis šio proceso tikslas – užtikrinti tinkamą įrangos pasirinkimą ir tinkamą įrengimą, galiausiai siekiant užkirsti kelią sprogimams ir užtikrinti asmenų saugumą.
Sprogios zonos ir pavojingos zonos aprašymas
Sprogimui atspari elektros įranga klasifikuojama ir taikoma sprogiose vietose pagal jų konstrukciją, kaip parodyta toliau esančioje lentelėje
|
Vardas ir kodas |
Apibrėžimas ir charakteristikos |
Diagrama |
Tinkamos sritys |
|
spaudimas - atsparus atsparus sprogimui （d） |
(1) Korpuse yra elektrinių komponentų, tokių kaip NFB, MS ir kt., kurie normaliai veikiant gali sukelti kibirkštis. (2) Jei išeina pavojingos dujos ir gali sukelti sprogimą, gaubtas turi atlaikyti sprogimo slėgį ir neleisti liepsnai nutekėti iš jungties, užsidegti išorinių pavojingų dujų sprogimams. |
 |
1 ZONA
2 ZONA |
|
padidintas saugumas atsparus sprogimui （e） |
(1) Korpusas sukurtas tik sandarumui užtikrinti ir neturi atsparumo slėgiui. (2) Viduje gali tilpti tik komponentai kurie nesukelia kibirkščių ar per didelio karščio įprasto veikimo metu, pvz., Eexe terminalai ir Eexd moduliai (atsparūs slėgiui sprogimui įrodymo moduliai). Slėgiui atspari sprogimui atspari elektrinė Eex-d formavimo būdu pagaminti komponentai yra nauji gaminiai, kuriuose visiškai nėra kibirkščių ir pernelyg didelio karščio, todėl juos galima naudoti įvairiose valdymo dėžutėse. |
|
1 ZONA
2 ZONA Jei yra elektrinių komponentų, kurie gali sukelti kibirkštis arba pernelyg karštį, juos galima naudoti tik 2 ZONoje. |
|
vidinis spaudimas sprogimas - įrodymas （p） |
Korpusas yra tipiška paskirstymo dėžė, tačiau pagaminta visiškai sandariai. Vidinis slėgis sukuria šiek tiek didesnį slėgį nei atmosferos slėgis, kad būtų išvengta pavojingų dujų patekimo iš išorės. Pripūtimo vamzdyno konvekcija padeda išsklaidyti vidinę šilumą. Jis dažniausiai naudojamas didelėje įrangoje arba visose valdymo patalpose |
|
1 ZONA
2 ZONA |
|
iš prigimties saugus atsparus sprogimui （i） |
(1) Sukurta elektroninėms grandinėms arba mažai energijos vartojantiems elektros įrenginiams, kad būtų išvengta dujų sprogimų aplink prietaisus ir grandines, neatsižvelgiant į įprastą ar neįprastą veikimą. (2) Sprogimui atsparių elektrinių komponentų grandinės išėjimai arba įėjimai suprojektuoti taip, kad būtų valdomi žemiau energijos lygio, galinčio sukelti vandenilio dujų užsidegimą ir sprogimą. |
|
ZONA 0(ia) 1 ZONA (ia, ib) 2 ZONA (ia, ib) |
|
nafta panardintas sprogimas- įrodymas （o） |
(1) Elektriniai komponentai korpuso viduje yra transformatoriai, o izoliacijai naudojama aukštos pliūpsnio temperatūros izoliacinė alyva, kad būtų pasiektas sprogimui atsparus efektas. (2) Šio tipo įranga yra mažai patikima ir šiais laikais naudojama retai. |
|
1 ZONA
2 ZONA |
|
užpildytas atsparus sprogimui （q） |
(1) Elektroninės grandinės, tokios kaip kondensatoriai, rezistoriai ir maži transformatoriai, sumontuotos korpuso viduje ir izoliuotos smulkiu smėlio užpildu, kad būtų užtikrintas sprogimui atsparus efektas. (2) Šio tipo konstrukcija nenaudojama atskirai, o įrengiama EExe korpuse. |
|
1 ZONA 2 ZONA |
|
injekcija formuojamas slėgis -atsparus atsparus sprogimui （m） |
(1) Tai yra apsaugos nuo sprogimo būdas, kai komponentai, galintys sukelti kibirkštis arba per daug karštį, yra apgaubti bendra poliesterio liejimo forma, užtikrinančia, kad viso suformuoto gaubto paviršius nesukels kibirkščių arba nepakils temperatūra, dėl kurios gali užsidegti pavojingos dujos. . (2) Bendrųjų jungiklių, mažesnių nei 630 A, valdymo komponentai yra apdorojami liejant naudojant poliesterio medžiagą pagal atsparumo slėgiui sprogimui specifikacijų reikalavimus ir patvirtintus EEx-d. |
|
1 ZONA
2 ZONA |
|
ypatingas atsparus sprogimui (s) |
Speciali sprogimui atspari konstrukcija reiškia specialius elektrinius derinius arba valdymo būdus, kurie apdorojami pagal minėtas struktūras. Jie turi būti individualiai suprojektuoti konkrečiai elektros įrangai, tinkamam naudoti reikalaujamose pavojingose vietose, ir patvirtinti sprogimui atsparios sertifikavimo institucijos. |
|
ZONA 0
ZONA1 2 ZONA |
Sprogimui atsparių elektros konstrukcijų, apibrėžimų ir taikomų pavojingų zonų palyginimo lentelė
Slėgiui atspari sprogimui atspari konstrukcija ir klasifikacija
Dažna klaida, kurią daro daugelis žmonių, yra terminų „slėgiui atspari sprogimui atspari zona“ arba „padidintos saugos sprogimui atspari zona“ vartojimas, kuris yra neteisingas. Tinkama terminija turėtų būti naudojama apibūdinant sprogimui atsparių zonų klasifikaciją kaip „0 lygio“, „1 lygio“ arba „2 lygio“ patalpos. Sąvokos „atsparus slėgiui“ ir „padidintas saugumas“ turėtų būti vartojamos apibūdinant sprogimui atsparių elektros prietaisų konstrukciją, o ne nurodant konkrečias zonas. Kiekvienam svarbu atskirti šias sąvokas.
Kiekviena iš aukščiau paminėtų sprogimui atsparių konstrukcijų turi specifinius gamybos reglamentus. Slėgiui atsparių sprogimui įtaisų atveju turi būti laikomasi specialių reikalavimų, nes juose yra elektrinių komponentų, kurie normaliai eksploatuojant gali sukelti kibirkštis arba per daug įkaisti. Paprastai šių įtaisų korpusas turi būti storesnis (stipresnis) ir turi atlaikyti mažiausiai 10 kg/Cm² slėgį iš sprogių dujų mišinių, tokių kaip H2, nepatirdamas jokios žalos po pakartotinių bandymų (paprastai žinomų kaip sprogimo bandymai). Be to, jungčių tarp korpuso komponentų leistinos nuokrypos ir gyliai yra griežtai reglamentuojami. Paprastai bandymo procedūra apima išorinės korpuso aplinkos užpildymą degiu dujų mišiniu ir, jei vidinė korpuso liepsna neuždega išorinių dujų dešimties bandymų iš eilės, tai gali būti laikoma išlaikiusi testą. Arba saugos taisyklių laikymasis gali būti patvirtintas laikantis tarptautinių bandymų standartų. Toliau pateiktoje lentelėje pateikiamas pavyzdys, pagrįstas JIS (Japonijos pramonės standartais) kriterijais, šiek tiek skiriasi nuo Europoje ir Jungtinėse Valstijose naudojamų verčių (kurios paprastai yra panašios).
|
Sprogimo lygis |
Klirensas m/m |
dėžutės tūris |
klirenso gylis |
|
1 |
Virš 0.6 |
(A) 2000cm³ |
Didesnis arba lygus 25 m/m |
|
2 |
0.4 aukščiau 0.6 žemiau |
(B) 2000-100CM³ |
Didesnis arba lygus 15 m/m |
|
(C) 100-2CM³ |
Didesnis arba lygus 10 m/m |
||
|
3 |
0.4 žemiau |
(D) 2 CM³ žemiau |
Didesnis arba lygus 5m/m |
Sprogimo lygių vaizdavimas Europos, Amerikos ir Japonijos sistemose
|
5 lentelė (Tarptautinių sistemų kodai ir palyginimas su sprogimo lygiais)
|
Remiantis aukščiau pateikta lentele, pažymima, kad atstovavimas Japonijoje ir Europoje yra nuoseklus, o JAV laikosi kitokio požiūrio. Tačiau tai reiškia dvi skirtingas situacijas. Pirma, jei sprogimo lygį atspindi japoniškas 1, 2, 3 stilius arba europietiškas IIA, IIB, IIC stilius arba amerikietiškas A, B, C, D stilius, tada slėgiui atsparus sprogimas- proof apvalkalas turi būti pagamintas pagal lentelėje pateiktus duomenis. Antra, be sąlygų, jis taip pat santykinai atspindi pavojingų dujų (skysčių) aplinką, taikomą konkrečiai grupei. Tiesą sakant, Europos A, B, C ir Amerikos A, B, C, D žymi pavojingų dujų (skysčių) jautrumą kibirkšties sprogimams ir reikiamą slėgiui atsparios sprogimui atsparios konstrukcijos lygį. Įprastas pavojingas dujas (skysčius) Europa ir JAV klasifikuoja atskirai (kaip parodyta šeštoje lentelėje). Ši klasifikacija pagrįsta kibirkščių pavojingumu (ty pliūpsnio temperatūra) ir įvairių pavojingų dujų (skysčių) užsidegimo tašku, nurodant temperatūrą, kuriai esant jos užsidegs net ir be kibirkščių. Todėl, norint užtikrinti visišką saugos apsaugą, būtina nurodyti pavojingų dujų (skysčių) užsidegimo temperatūrą, palyginti su sprogimui atsparių elektros prietaisų paviršiaus temperatūra (kaip parodyta septintoje lentelėje).
Slėgiui atspari sprogimui atspari konstrukcija ir klasifikacija
|
Lgnition Temperatūra iki /l/laipsniais |
EN OR IEC |
JIS |
NEC |
Lgnition Temperatūra būtinai /2/laipsniais |
|||
|
Grupė |
Blykstė Taško laipsnis |
Tipiškos dujos arba Garai |
IGNI- TION KLASĖ |
Grupė |
Tipinės dujos arba garai |
||
|
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 DUJOS 11.1
DUJOS -11.1
28.9
-4 -21.7
DUJOS 11
12
32.7 -42.8
DUJOS 11.7 -32.7
32
17.2
-37.8 DUJOS |
Acetonas Atanas etanolis Atilacetatas Atilnitritas Amoniakas Anilinas Benzolis Butanas Butanolis
Butanonas Butilacetatas Dichloratija Heptanas Heksanas Heizol Metanas Metanolis Metilacetatas Oktanas Pentanas Pentanolis Nafta-Nafta Naftos (einschl. Fahtbenzin) Propanas Propanolis Propilenas Piridinas Stirolis Toluolis Viny laktatas Viny lCHLORID Ksilolis
Acetaldehidas Kohlenmonoksidas |
1 |
D |
acetonas atanas etanolis (etilo alkoholis) etilo acetatas amoniako benzenas butanas 1-butanolis 2-butanolis metiletilketonas n-butilo acetatas etileno dichloridas heptanai heksanai metanas (gamtinės dujos) metanolis (metilo alkoholis)
oktanų pentanai 1-pentanolis naftos pirminio benzino benzino propanas 1-propanolis 2-propanolis propileno piridinas styerne tolueno vinilo acetatas Vinilo chloridas Ksilenai |
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 |
Acetaldehidas Smalkės
Etilenas vandenilio cianidas ciklopropanas dietilo eteris |
175 610
490
500 160 |
|||||
|
II B |
DUJOS DUJOS
DUJOS |
Atilenas Cyanwasserstoff Ciklopropanas Diatilas Tetrafluoretilenas
Akrilaldehidas (Akroleinas) Atilenoksidas Butadien-1,3 |
2 |
||||
|
B |
Akroleinas Etileno oksidas Butadienas |
220
429 420 |
|||||
|
Lgnition Temperatūra iki /l/laipsniais |
EN OR IEC |
JIS |
NEC |
Lgnition Temperatūra būtinai /2/laipsniais |
|||
|
Grupė |
Blykstė Taško laipsnis |
Tipiškos dujos arba Garai |
IGNI- TION KLASĖ |
Grupė |
Tipinės dujos arba garai |
||
|
560
430
560
305
95 |
IIB |
DUJOS
-37.2 |
Koksofengas Propy lenoksidas |
2 |
B |
pagamintų dujų (kurių sudėtyje yra daugiau nei 30 % vandenilio (pagal tūrį) propileno oksidas Vandenilis |
449
400 |
|
II C |
DUJOS
DUJOS
-30 |
Wasserstoff
Acetilenas Atilnitratas
Švefelkohas -Lenstoffas |
3a
3 3c
3b |
||||
|
A |
Acetilenas |
305 |
|||||
|
Specialusis Apsauginės priemonės |
Anglies disulfidas |
100 |
|||||
|
Pastaba |
Aukščiau pateiktoje lentelėje Japonijos JIS 3 sprogimo lygyje dėl aukštesnio lygio yra mažiau šiam lygiui priskiriamų pavojingų dujų (skysčių). Tiksliau, dujos (skysčiai), pažymėtos 3a| 3b ir 3c tiesiogiai atspindi šį lygį, o likusieji, kurie nėra nurodyti, yra vaizduojami kaip 3N. |
||||||
Įvairių šalių sprogimui atsparių sistemų uždegimo taškų ir simbolių lyginamasis paaiškinimas
|
Lygis |
Temperatūros diapazonas |
Kodas Jap |
Kodas EU |
JAV kodas |
|||
|
1 |
450 laipsnių aukščiau |
G1 |
T1 arba G1 |
T1 450 laipsnis |
|||
|
2 |
300-450 laipsnis |
G2 |
T2 arba G2 |
T2 |
300 laipsnių |
T2C |
230 laipsnių |
|
T2A |
280 laipsnių |
T2D |
215 laipsnių |
||||
|
T2B |
260 laipsnių |
|
|
||||
|
3 |
200-300 laipsnis |
G3 |
T3 arba G3 |
T3 |
200 laipsnių |
T3B |
165 laipsnių |
|
T3A |
180 laipsnių |
T3C |
160 laipsnių |
||||
|
4 |
135-200 laipsnis |
G4 |
T4 arba G4 |
T4 |
135 laipsnių |
T4A |
120 laipsnių |
|
5 |
100-135 laipsnis |
G5 |
T5 arba G5 |
T5 100 laipsnis |
|||
|
6 |
85-100 laipsnis |
G6 |
T6 arba G6 |
T6 85 laipsnis |
|||
Yra svarbi sąvoka dėl temperatūros verčių temperatūros klasėje, kurią plačioji visuomenė dažnai nesupranta. Jei 7 lentelėje nurodomos sprogimui atsparios elektros įrangos taisyklės, tai reiškia, kad elektros gaubto paviršiaus temperatūra neturi viršyti šios vertės. Tai nereiškia elektrinių komponentų atsparumo temperatūrai. Paprastai renkantis elektros įrangą paviršiaus temperatūra bus žemesnė už pavojingų dujų (skysčio) užsiliepsnojimo tašką toje konkrečioje vietoje, taip siekiant padidinti saugumą.
Atsižvelgiant į pirmiau pateiktą informaciją, atrodo, kad kibirkščių buvimas arba temperatūra, viršijanti pavojingų dujų (skysčio) užsidegimo tašką, nėra vienintelė problema. Iš tikrųjų yra trys veiksniai, galintys sukelti degimą: 1. Degiųjų arba degių garų buvimas. 2. Uždegimo šaltinis (pvz., kibirkštys arba paviršiaus temperatūra, pasiekianti pavojingų dujų užsidegimo tašką). 3. Oksidatorių (tokių kaip oras arba grynas deguonis) prieinamumas. Taigi, net jei vietose, kuriose yra pavojingų medžiagų, yra galimų užsiliepsnojimo šaltinių, sprogimai gali neįvykti, jei pavojingos medžiagos koncentracija yra per didelė arba jei nėra pakankamai oksiduojančio oro. Panašiai, jei pavojingos medžiagos koncentracija yra per maža, ji paprastai nekelia didelės rizikos. Kiekviena pavojinga medžiaga turi skirtingus koncentracijos lygius, o koncentracijos nurodytose ribose laikomos ypač pavojingomis. Tai reiškia, kad trys degimo elementai gali vykti tik šiame diapazone, o tai leidžia geriau suprasti tam tikras sprogimui atsparios aplinkos savybes.
Ateityje taip pat svarbu suprasti Europoje, Amerikoje ir Japonijoje naudojamų sprogimui atsparių simbolių išraišką, kad būtų galima tinkamai pasirinkti gaminį. (pvz., 8 lentelė).
|
|
Sistemos kodas |
Pirmasis Nr. Statybos kodeksas |
Antrasis Nr. Sprogimo lygio kodas |
Trečias Nr. Pliūpsnio temperatūra Lygis |
Pastaba |
|
ES |
IEC (Eex) |
d ,e ,i ,q ,s |
IIA, IIB, IIC |
T1-T6 G1-G6 |
Pavyzdys: EExde IIc T6 |
|
JAV |
NEC (NEMA) |
1 KLASĖ DIV 1 KLASĖ 1 DIV 2 |
A ,B ,C ,D |
T1-T6 |
Pavyzdys: 1 KLASĖS 1 DIV 1 GRUPĖ C@ D |
|
Jap SK CHN |
NEC (JIS) (CKS) (CNS) |
d ,e ,I ,q ,s |
1 ,2 ,3 3a 3b 3c 3n |
G1-G6 |
Pavyzdys d3nG6 d2G4 eG3 |
