تجهیزات ضد انفجار; در این مقاله قصد داریم معرفی کوتاهی در زمینه تجهیزات ضدانفجار به صورت خلاصه و کاربردی ارائه نماییم.

تجهیزات ضد انفجار

تجهیزات ضد انفجار در برخی از مناطق صنعتی مانند صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، شیمیایی، رنگ سازی، جایگاه های سوخت رسانی و معادن زغالسنگ دارای گاز ها و غبارات قابل انفجار هستند. استفاده از تجهیزات الکتریکی و مکانیکی به دلیل دارا بودن عواملی از قبیل جرقه، تولید حرارت سطحی و دیگر عوامل ایجاد کننده انرژی اولیه حرارتی می تواند باعث تحریک این گاز ها و در نهایت شروع یک انفجار گردد و خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری به آن صنعت وارد نماید. از این رو در صنایع مستعد خطر انفجار می بایست از تجهیزات الکتریکی و مکانیکی استفاده گردد که حفاظت های لازم به منظور جلوگیری از یک انفجار در آن استفاده شده باشد. به تجهیزات الکتریکی و مکانیکی که خود عامل شروع کننده انفجار نبوده را تجهیزات ضد انفجار می نامند.

برای مشاهده محصولات آگوت کلیک کنید.

تعاریف و نکات

ATEX: دستورالعملی به منظور طراحی، نصب، راه اندازی تجهیزات ضدانفجار الکتریکی و مکانیکیبوده که زیرمجموعه اداره استاندارد اتحادیه اروپا است.

notify body: به موسسه ای که دارای امکانات آزمایشگاهی ضد انفجار بوده و قادر به صدور گواهی نامه های ضد انفجار طبق دستور العمل ATEX به شرکت های تولید کننده تجهیزات ضد انفجار است.

چنانچه هر دو مقدار هوا و ماده قابل اشتعال به میزان مناسب برسد انفجار صورت میگیرد.

هر منطقه ای که شامل سه عامل انفجار به اندازه کافی باشد یا امکان ایجاد عوامل انفجار در آن وجود داشته باشد منطقه مستعد انفجار می نامند.

اجزای الزامی انفجار

یک انفجار از سه عامل اصلی تشکیل می یابد که به آن مثلث انفجار نیز می نامند. لازم به ذکر بوده که انفجار هایی مد نظر هست که یک جز آن گاز اکسیژن باشد و انفجار هایی که از مواد شیمیایی دیگر حاصل می شود از حوزه استاندارد  ATEX خارج است. اجزای الزامی یک انفجار عبارتند از:

• عامل انفجار مانند گاز متان، غبار زغال سنگ، غبار چوب، گاز هیدروژن، …
• گاز اکسیژن کافی
• انرژی اولیه انفجار مانند قوس الکتریکی، سطح داغ بدنه، امواج الکترومغناطیس
• منابع انرژی اولیه انفجار
• قوس الکتریکی
• جرقه­ های ناشی از الکتریسیته
• جرقه­ های ناشی از برشکاری و ضربات مکانیکی
• جرقه براساس اصطکاک و تراکم مولکولی
• جرقه بر اثر یونیزاسیون و انرژی صوتی
• سطح داغ بدنه

حد پایین انفجار(LEL): به کمترین غلظت مورد نیاز عامل انفجار برای ایجاد یک انفجار را حدپایین انفجار می نامند.

حد بالای انفجار(UEL): به حداکثر غلظت عامل انفجار که قابلیت ایجاد یک انفجار را داشته را حد بالای انفجار می نامند.

برای مشاهده محصولات آگوت کلیک کنید.

کلاس های تجهیزات ضدانفجار

به طور کلی مناطق مستعد خطر انفجار به دو کلاس اصلی تقسیم بندی می شوند که عبارتند از:

• کلاسI: معادن زغالسنگ
• کلاسII: دیگر مناطق مستعد خطر انفجار

زون (ZONE) های مناطق مستعد خطر انفجار

• zone 0: مناطقی که به طور دائم و تحت شرایط عادی ترکیبات قابل انفجار وجود دارد (بیشتر از هزار ساعت در سال)
• Zone 1: مناطقی که در حالت عادی امکان حضور ترکیبات قابل انفجار وجود دارد (بین ۱۰ تا ۱۰۰۰ ساعت در سال)
• Zone 2: مناطقی که در شرایط عادی ترکیبات قابل انفجار وجود ندارد ولی احتمال ایجاد آن به مدت کوتاه وجود دارد (۱ ساعت در سال)

انواع گروه های گازی

• گاز ها را با توجه به دما و انرژی اشتعالشان به سه دسته کلی تقسیم بندی می شود:
• IIC: این دسته شامل خطرناک ترین گاز ها است مانند گاز هیدروژن، استیلن، …
• IIB: نسبت به دسته بالایی خطر کمتری دارد مانند گاز هایی مثل گاز شهری، اتیلن، …
• IIA: گاز هایی مانند متان، آمونیاک، اتان،  ….

برای مشاهده محصولات آگوت کلیک کنید.

انواع حفاظت های ضدانفجار

در بخش های قبلی در مورد انواع مناطق مستعد خطر انفجار مواردی را بیان نمودیم. از این قسمت به بعد در مورد روش ها و ویژگی هایی که یک تجهیز ضد انفجار می بایست در آن وجود داشته باشد تا بتوان از آن در مناطق مستعد خطر انفجار استفاده نمود را بررسی می کنیم. ما در این قسمت سه نوع از پر کاربردترین حفاظت های معمول را معرفی می کنیم. اولین مفهومی که به آن می پردازیم EPL هست.

EPL یا درجه حفاظتی دستگاه

در این دسته بندی مشخص می گردد که تجهیز ضد انفجار در کدام زون های انفجاری می توان از آن استفاده نمود

برای کلاس II  یا صنایع غیر معدن زغالسنگ سه نوع درجه حفاظتی به صورت زیر تعریف می شود:

•  درجه حفاظتی Ga: برای استفاده در zone 0,1,2
•  درجه حفاظتی Gb: برای استفاده در zone 1,2
•  درجه حفاظتی Gc: برای استفاده در zone 2

برای کلاس I یا معادن زغالسنگ دو نوع درجه حفاظتی به صورت زیر تعریف می شود:

• درجه حفاظتی Ma: برای استفاده در زون های پر ریسک مانند کارگاه استخراج زغال و zone 20,21,22
• درجه حفاظتی Mb: برای استفاده در زون هایی با ریسک انفجار کمتر و zone 21,22

برای مشاهده محصولات آگوت کلیک کنید.

انواع حفاظت های الکتریکی

• حفاظت ضد حریق (flame-proof)
• حفاظت ایمنی افزایش یافته (increased safety)
• حفاظت ایمن ذاتی (intrinsically safe)

حفاظت ضد حریق

از ویژگی های اصلی این نوع حفاظت ساختار مستحکم محفظه ضد انفجار بوده که قابلیت تحمل انفجار های داخلی دارد ولی انفجار داخلی را به بیرون از محفظه انتقال نمی دهد. درپوش های آن ها عمدتا از نوع فلنج بوده و تنها نوع از حفاظت دستگاه های ضدانفجار است که احتمال وجود انفجار درون محفظه را دارد. 

نکته: این نوع حفاظت دارای درجه حفاظتی Gb هستند بنابراین فقط در zone 1 می توان استفاده نمود. 

حفاظت ایمنی افزایش یافته

در این نوع حفاظت تجهیزات داخل محفظه ضد انفجار به گونه ای طراحی می گردند که تولید جرقه و قوس الکتریکی نمی کند. این کار را با استفاده از

• افزایش فاصله بین نقاط ولتاژ دار
• افزایش آب بندی محفظه 
• کاهش تلفات حرارتی درون محفظه

انجام می دهند.

نکته: این نوع حفاظت معمولا دارای درجه حفاظتی Gb بوده و در zone 1,2  استفاده می شود.

حفاظت ایمن ذاتی

در این گونه حفاظت از تجهیزاتی داخل محفظه ضدافنجار به کار برده می شودکه حتی در شرایط خطا دارای انرژی کمی هستن و انرژی اولیه انفجار را تامین نمی نماید.

نکته: تجهیزاتی که دارای این نوع حفاظت هستند معمولا دارای درجه حفاظتی Ga باشد که در این صورت می توان از آن ها در zone 0 استفاده نمود. در صورتی که دارای درجه حفاظتی Gb باشد آن گاه فقط در zone 1,2 می توان از آن ها استفاده نمود. 

برای مشاهده محصولات آگوت کلیک کنید.

کلاس های دمایی

یکی از تامین کننده های انرژی انفجار سطوح داغ تجهیزات است. به همین منظور تجهیزات ضدانفجار را با توجه به دمای سطح بدنه آن ها به ۶ دسته تقسیم بندی می کنند. تجهیزی که دارای اندیس بزرگتری از کلاس دمایی داشته باشد دمای بدنه آن کمتر است. جدول زیر دسته بندی دمایی تجهیزات و محدوده دمایی مربوطه را نشان می دهد.