Кратко въведение в опасната зона
Aug 11, 2023
ЗОНИ В ОПАСНИ ЗОНИ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ЗАЩИТА ПРОТИВ ЕКСПЛОЗИИ
Тази статия предоставя изчерпателен преглед на дизайна и използването на оборудване, предназначено за използване в зони, които потенциално могат да съдържат експлозивна атмосфера, причинена от газове, пари и запалими прахове или влакна. Тези зони са известни като зони на опасни зони.
„Опасна зона“ се характеризира като място, където атмосферата съдържа или има потенциал да съдържа запалими или експлозивни газове, прахове или изпарения в значителни количества.
ОПАСНИ ЗОНИ
За да се предпазят инсталациите от потенциални експлозии, е необходимо да се използва методология за анализиране и класифициране на зони, които могат да бъдат опасни. Основната цел на този процес е да се гарантира подходящият избор и правилната инсталация на оборудването, като в крайна сметка се цели предотвратяване на експлозии и гарантиране на безопасността на хората.
Описание на експлозивната зона и опасната зона
Взривозащитеното електрическо оборудване е класифицирано и приложимо за експлозивни зони въз основа на тяхната конструкция, както е показано в таблицата по-долу
|
Име и код |
Определение и характеристики |
Диаграма |
Подходящи райони |
|
налягане- устойчиви взривозащитен （d） |
(1) Корпусът е оборудван с електрически компоненти като NFB, MS и др., които могат да генерират искри по време на нормална работа. (2) Ако изтичат опасни газове и потенциално предизвикат експлозия, корпусът трябва да може да издържи на налягането на експлозията и да предотврати изтичане на пламък от кръстовището, възпламенявайки експлозии на външни опасни газове. |
 |
ЗОНА 1
ЗОНА 2 |
|
повишена безопасност взривозащитен （e） |
(1) Корпусът е проектиран единствено за херметичност и няма устойчивост на налягане. (2) Вътрешността може да побира само компоненти които не генерират искри или прекомерна топлина по време на нормална работа, като Eexe терминали и Eexd-модули (устойчиви на налягане взриво- доказателствени модули). Устойчивото на налягане взривозащитено електричество Компонентите, произведени чрез формоване Eex-d, са нови продукти, които са абсолютно свободни от искри и прекомерна топлина, което ги прави подходящи за използване в различни контролни кутии. |
|
ЗОНА 1
ЗОНА 2 Ако има електрически компоненти, които могат да генерират искри или прекомерна топлина, те могат да се използват само в ЗОНА 2. |
|
вътрешни налягане експлозия- доказателство （p） |
Корпусът е типична разпределителна кутия, но направена по напълно запечатан начин. Вътрешното херметизиране генерира малко по-високо налягане от атмосферното, за да се предотврати навлизането на опасни газове отвън. Конвекцията на тръбопровода за надуване спомага за разсейването на вътрешната топлина. Обикновено се използва в голямо оборудване или цели контролни зали |
|
ЗОНА 1
ЗОНА 2 |
|
по своята същност безопасен взривозащитен （i） |
(1) Проектиран за електронни вериги или нискоенергийни електрически устройства, за да се предотврати появата на газови експлозии около инструменти и вериги, независимо от нормалните или необичайни операции. (2) Изходите или входовете на веригите на присъщите взривозащитени електрически компоненти са проектирани да се контролират под енергийното ниво, което е в състояние да причини запалване и експлозия на водороден газ. |
|
ЗОНА 0（ia） ЗОНА 1（ia,ib） ЗОНА 2（ia,ib） |
|
експлозия в масло доказателство （o） |
(1) Електрическите компоненти вътре в корпуса са трансформатори и изолационно масло с висока точка на запалване се използва за изолация, за да се постигне взривозащитен ефект. (2) Този тип оборудване е с ниска надеждност и рядко се използва в днешно време. |
|
ЗОНА 1
ЗОНА 2 |
|
запълнена взривозащитен （q） |
(1) Електронни вериги като кондензатори, резистори и малки трансформатори са инсталирани вътре в кутията и изолирани с пълнеж от фин пясък, за да се постигне взривозащитен ефект. (2) Този тип структура не се използва отделно, а по-скоро се инсталира вътре в кутия EExe за използване. |
|
ЗОНА 1 ЗОНА 2 |
|
инжекция формовано налягане - устойчиви взривозащитен （m） |
(1) Това е метод за защита от експлозия, при който компоненти, които могат да генерират искри или прекомерна топлина, са капсуловани с цялостна полиестерна формовка, като се гарантира, че повърхността на целия формован корпус няма да произвежда искри или повишаване на температурата, което може да причини запалване на опасни газове . (2) Компонентите за управление на общи превключватели под 630A се обработват чрез формоване с помощта на полиестерен материал в съответствие с изискванията за устойчивост на налягане, взривозащитени спецификации и одобрени от EEx-d. |
|
ЗОНА 1
ЗОНА 2 |
|
специален взривозащитен (s) |
Специалната взривозащитена структура се отнася до специални електрически комбинации или методи за управление, които се обработват в съответствие с гореспоменатите структури. Те трябва да бъдат индивидуално проектирани за конкретното електрическо оборудване, подходящо за използване в необходимите опасни места и одобрени от сертифициращия орган за взривобезопасност. |
|
ЗОНА 0
ЗОНА1 ЗОНА 2 |
Сравнителна таблица на взривозащитени електрически конструкции, дефиниции и приложими опасни зони
Устойчива на натиск взривозащитена конструкция и класификация
Често срещана грешка, която много хора допускат, е да използват термините "устойчива на налягане взривобезопасна зона" или "взривозащитена зона с повишена безопасност", което е неправилно. Трябва да се използва правилната терминология, за да се опише класификацията на взривозащитените зони като помещения на ниво „0“, „1 ниво“ или „2 ниво“. Термините "устойчив на налягане" и "повишена безопасност" трябва да се използват за описание на конструкцията на взривозащитени електрически устройства, вместо да се отнасят за конкретни зони. Важно е всеки да прави разлика между тези понятия.
Всяка от гореспоменатите взривозащитени конструкции има специфични производствени разпоредби. В случай на устойчиви на налягане взривозащитени устройства трябва да бъдат изпълнени специални изисквания поради наличието на електрически компоненти, които могат да генерират искри или прекомерна топлина по време на нормална работа. Обикновено обвивката на тези устройства трябва да има по-голяма дебелина (здравина) и трябва да издържа на налягане от най-малко 10 Kg/Cm² от експлозивни газови смеси като H2, без да има повреди след многократни тестове (известни като тестове за експлозия). Освен това допустимите отклонения и дълбочините на фугите между компонентите на корпуса са строго регулирани. Обикновено процедурата за изпитване включва запълване на външната среда на корпуса със запалима газова смес и ако вътрешният пламък на корпуса не възпламени външния газ в продължение на десет последователни теста, може да се счита, че тестът е преминал успешно. Алтернативно, съответствието с разпоредбите за безопасност може да бъде потвърдено и чрез спазване на международните стандарти за изпитване. Следващата таблица предоставя пример, базиран на критериите на JIS (Японски индустриални стандарти), с леки вариации на стойностите, използвани в Европа и Съединените щати (които като цяло са подобни).
|
Ниво на експлозия |
Просвет м/м |
обем на кутията |
дълбочина на просвета |
|
1 |
Над 0.6 |
(A) 2000CM³ |
По-голяма или равна на 25 m/m |
|
2 |
0.4 по-горе 0.6 по-долу |
(B) 2000-100CM³ |
По-голяма или равна на 15 m/m |
|
(C) 100-2CM³ |
По-голяма или равна на 10 m/m |
||
|
3 |
0.4 по-долу |
(D) 2CM³ отдолу |
По-голяма или равна на 5m/m |
Представяне на нивата на експлозия в европейската, американската и японската системи
|
Таблица 5 （Кодовете на международните системи и сравнение спрямо нивата на експлозия ）
|
Според таблицата по-горе се отбелязва, че представянето е последователно между Япония и Европа, докато Съединените щати следват различен подход. Той обаче представлява две различни ситуации. Първо, ако нивото на експлозия е представено от японския стил от 1, 2, 3 или европейския стил от IIA, IIB, IIC или американския стил от A, B, C, D, тогава устойчивият на натиск взриво- proof shell трябва да бъде произведен в съответствие с данните в таблицата. Второ, освен че представя условията, той относително представя и опасните газови (течни) среди, приложими към конкретна група. Всъщност европейските A, B, C и американските A, B, C, D представляват чувствителността на опасните газове (течности) към искрови експлозии и необходимото ниво на устойчива на налягане взривозащитена конструкция. Обикновените опасни газове (течности) се класифицират отделно от Европа и Съединените щати (както е показано в таблица шест). Тази класификация се основава на опасния характер на искрите (т.е. точка на възпламеняване) и точката на запалване на различни опасни газове (течности), като се посочва температурата, при която те ще се запалят дори без искри. Поради това е необходимо да се уточни температурата на запалване на опасните газове (течности) спрямо температурата на повърхността на взривобезопасните електрически устройства (както е показано в таблица седем), за да се постигне пълна защита на безопасността.
Устойчива на натиск взривозащитена конструкция и класификация
|
Запалване температура до /l/in степен |
EN ИЛИ IEC |
ДЖИС |
НЕК |
Запалване Температ със сигурност /2/в степен |
|||
|
Група |
Светкавица Точкова степен |
Типични газове или Изпарения |
ИГНИ- ЦИЯ КЛАС |
Група |
Типични газове или пари |
||
|
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 А |
-19 ГАЗ 11.1
ГАЗ -11.1
28.9
-4 -21.7
ГАЗ 11
12
32.7 -42.8
ГАЗ 11.7 -32.7
32
17.2
-37.8 ГАЗ |
ацетон Атан Атанол Атилацетат Атилнитрит амоняк Анилин Бензол Бутан Бутанол
Бутанон бутилацетат Дихлоратия Хептан Хексан Хейзол Метан Метанол Метилацетат Октан Пентан Пентанол Петролна нафта Петрол (einschl.Fahtbenzin) Пропан Пропанол Пропилен Пиридин Стирол Толуол Вини ацетат Вини lCHLORID Ксилол
Ацеталдехид Kohlenmonoxid |
1 |
D |
ацетон атан етанол (етилов алкохол) етилацетат амоняк бензен бутан 1-бутанол 2-бутанол метилетилкетон n-бутил ацетат етилен дихлорид хептани хексани метан (природен газ) метанол (метилов алкохол)
октани пентани 1-пентанол петролна нафта бензин пропан 1-пропанол 2-пропанол пропилей пиридин стиерн толуен винилацетат Винил хлорид Ксилени |
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 |
Ацеталдехид Въглероден окис
Етилен циановодород циклопропан диетилов етер |
175 610
490
500 160 |
|||||
|
II Б |
ГАЗ ГАЗ
ГАЗ |
Атилен Cyanwasserstoff Циклопропан Диатилатер Тетрафлуоратилен
Акрилалдехид (акролеин) Атиленоксид Бутадиен-1,3 |
2 |
||||
|
B |
акролеин Етиленов оксид Бутадиен |
220
429 420 |
|||||
|
Запалване температура до /l/in степен |
EN ИЛИ IEC |
ДЖИС |
НЕК |
Запалване Температ със сигурност /2/в степен |
|||
|
Група |
Светкавица Точкова степен |
Типични газове или Изпарения |
ИГНИ- ЦИЯ КЛАС |
Група |
Типични газове или пари |
||
|
560
430
560
305
95 |
IIБ |
ГАЗ
-37.2 |
Коксофенгас Пропи леноксид |
2 |
B |
произведени газове (съдържащи повече от 30% водород (по обем) пропиленов оксид Водород |
449
400 |
|
II В |
ГАЗ
ГАЗ
-30 |
Васерстоф
Ацетилен Атилнитрат
Швефелкох -Ленстоф |
3a
3 3c
3b |
||||
|
A |
ацетилен |
305 |
|||||
|
Специален Предпазни мерки |
Въглероден дисулфид |
100 |
|||||
|
Забележка |
В горната таблица, в рамките на ниво на експлозия 3 на японския JIS, поради по-високото му ниво, има по-малко опасни газове (течности), класифицирани под това ниво. По-конкретно, газове (течности), обозначени като 3a| 3b и 3c директно представят това ниво, докато останалите, които не са посочени, са представени като 3N. |
||||||
Сравнително обяснение на точките на запалване и символите във взривозащитените системи на различни страни
|
Ниво |
Температурен диапазон |
Код Япония |
Код ЕС |
Код САЩ |
|||
|
1 |
450 градуса по-горе |
G1 |
T1 или G1 |
T1 450 степен |
|||
|
2 |
300-450 степен |
G2 |
Т2 или G2 |
T2 |
300 градуса |
T2C |
230 градуса |
|
T2A |
280 градуса |
T2D |
215 градуса |
||||
|
T2B |
260 градуса |
|
|
||||
|
3 |
200-300 степен |
G3 |
Т3 или G3 |
T3 |
200 градуса |
T3B |
165 градуса |
|
T3A |
180 градуса |
T3C |
160 градуса |
||||
|
4 |
135-200 степен |
G4 |
Т4 или G4 |
T4 |
135 градуса |
T4A |
120 градуса |
|
5 |
100-135 степен |
G5 |
T5 или G5 |
T5 100 степен |
|||
|
6 |
85-100 степен |
G6 |
T6 или G6 |
T6 85 степен |
|||
Съществува важна концепция относно температурните стойности в температурния клас, която обикновено се разбира погрешно от широката общественост. В таблица 7, ако се отнася до разпоредбите за взривобезопасно електрическо оборудване, това означава, че температурата на повърхността на електрическата кутия не трябва да надвишава тази стойност. Това не означава температурна устойчивост на електрическите компоненти. Обикновено при избора на електрическо оборудване температурата на повърхността ще бъде по-ниска от точката на запалване на опасния газ (течност) на това конкретно място, с цел повишаване на безопасността.
Като се има предвид информацията по-горе, изглежда, че наличието на искри или температури над точката на запалване на опасния газ (течност) не е единственият проблем. В действителност има три фактора, които могат да доведат до изгаряне: 1. Наличие на запалими или горими пари. 2. Източник на запалване (като искри или повърхностна температура, достигаща точката на запалване на опасния газ). 3. Наличие на окислители (като въздух или чист кислород). Следователно, дори ако има потенциални източници на запалване в зони, където има опасни материали, може да не възникнат експлозии, ако концентрацията на опасното вещество е твърде висока или ако няма достатъчно окисляващ въздух. По същия начин, ако концентрацията на опасното вещество е твърде ниска, то обикновено не представлява значителен риск. Всеки опасен материал има различни нива на концентрация и концентрациите в определения диапазон се считат за изключително опасни. Това означава, че трите елемента на горене могат да възникнат само в този диапазон, осигурявайки по-добро разбиране на определени характеристики на взривозащитената среда.
В бъдеще е важно също така да се разбере изражението на взривозащитените символи, използвани в Европа, Америка и Япония, за да се направи подходящ избор на продукт. (Като таблица 8).
|
|
Системен код |
Първи номер Строителен кодекс |
Втори номер Код за ниво на експлозия |
Трети номер Температура на пламна температура Ниво |
Забележка |
|
ЕС |
ИЕЦ （EEx） |
d ,e ,i ,q ,s |
IIA, IIB, IIC |
T1-T6 G1-G6 |
Пример: ЕЕксде ИИц Т6 |
|
САЩ |
НЕК （NEMA） |
КЛАС 1 РАЗДЕЛ 1 КЛАС 1 РАЗДЕЛ 2 |
A ,B ,C ,D |
T1-T6 |
Пример: КЛАС 1 DIV 1 ГРУПА C@ D |
|
японец СК КХН |
НЕК （JIS） （CKS） (ЦНС) |
d ,e ,I ,q ,s |
1 ,2 ,3 3a 3b 3c 3n |
G1-G6 |
Пример д3нГ6 д2Г4 еГ3 |
