تعريف
يُعد تصنيف الحماية من الانفجار، وفئة درجة الحرارة، ونوع الحماية من الانفجار، وعلامات المناطق المسموح بها عوامل أساسية لتقييم المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار. تُستخدم هذه المعلومات لوصف مستوى الحماية من الانفجارات، ونطاق درجات الحرارة التي يمكن للمعدات أن تعمل فيها بأمان، ونوع الحماية من الانفجار المتوفرة، والمناطق المحددة التي تناسب استخدام هذه المعدات فيها.
لنأخذ جهاز IIC T6 GB الذي كان معروضًا في المعرض كنموذج
EX
يشير هذا الرمز إلى أن المعدات الكهربائية تتوافق مع نوع واحد أو أكثر من أنواع الحماية من الانفجار الواردة في معايير الحماية من الانفجار؛;
وفقًا للمواصفات المنصوص عليها في المادة 29 من المعيار GB3836.1-2010، يُشترط أن تحمل المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار علامة “Ex” المميزة في مكان بارز على هيكلها الخارجي. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تعرض اللوحة التعريفية للمعدات العلامة اللازمة لمقاومة الانفجار إلى جانب رقم الشهادة الذي يثبت
الامتثال.
ديمب
يحدد نوع الحماية من الانفجار المُشار إليه في المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار منطقة الخطر من الانفجار المحددة التي صُممت من أجلها.
النوع المقاوم للانفجار
| النوع المقاوم للانفجار | العلامات المقاومة للانفجار | ملاحظة |
|---|---|---|
| النوع المقاوم للاشتعال | d | |
| نوع السلامة المعززة | e | |
| نوع الضغط الإيجابي | p | |
| النوع الآمن جوهرياً | ia | |
| ib | ||
| النوع المغمور بالزيت | o | |
| قالب مملوء بالرمل | q | |
| نوع التغليف | m | |
| النوع N | n | يُصنف مستوى الحماية إلى MA وMB. |
| نوع خاص | s | يشمل التصنيف الأنواع nA وnR وn-concave |
ملاحظة: يعرض الجدول أنواع الحماية من الانفجار الشائعة المستخدمة في المعدات الكهربائية، حيث يقدم مزيجًا من طرق الحماية من الانفجار المختلفة لتشكيل أنواع هجينة من الحماية من الانفجار.
على سبيل المثال، يشير المصطلح “Ex demb” إلى نوع هجين من الحماية ضد الانفجار للمعدات الكهربائية، يجمع بين طرق الحماية من اللهب، والسلامة المعززة، والتغليف.
تصنيف المناطق المعرضة لمخاطر انفجار الغاز:
في المناطق التي تتحد فيها الغازات المتفجرة والأبخرة القابلة للاشتعال مع الهواء لتشكل خليطًا غازيًّا متفجرًا، يتم تحديد ثلاثة تصنيفات للمناطق بناءً على مستوى الخطر، وهي:
المنطقة 0 (يُشار إليها باسم «المنطقة 0»): موقع تتواجد فيه خليطات الغازات القابلة للانفجار بشكل مستمر أو متكرر أو دائم في الظروف العادية.
المنطقة 1 (يُشار إليها باسم «المنطقة 1»): موقع قد تتشكل فيه خليطات غازية قابلة للانفجار في الظروف العادية.
المنطقة 2 (يُشار إليها باسم «المنطقة 2»): موقع لا يُتوقع فيه وجود خلائط غازية قابلة للانفجار في الظروف العادية، ولكنها قد تظهر لفترة وجيزة فقط أثناء الأحداث غير العادية.
ملاحظة: تشير «الظروف العادية» إلى عمليات التشغيل والإيقاف والتشغيل والصيانة المعتادة للمعدات، بينما تشير «الظروف غير العادية» إلى الأعطال المحتملة في المعدات أو
الأفعال غير المقصودة.
العلاقة بين المناطق المعرضة لخطر انفجارات الغاز وأنواع الحماية من الانفجارات المقابلة لها.
| تصنيف الغاز | الفجوة القصوى لسلامة الاختبار (MESG) (مم) | نسبة التيار الأدنى للاشتعال (MICR) |
|---|---|---|
| IIA | MESG≥0.9 | MICR > 0.8 |
| IIB | 0.9＞MESG＞0.5 | 0.8 ≥ MICR ≥ 0.45 |
| IIC | 0.5≥MESG | 0.45＞MICR |
ملاحظة: بالنظر إلى الظروف الخاصة السائدة في بلدنا، يقتصر استخدام المعدات الكهربائية من النوع الإلكتروني (ذات السلامة المعززة) على المنطقة 1، حيث يُسمح بما يلي:
تصنف صناديق الأسلاك وصناديق التوصيل التي لا تولد شرارات أو أقواس كهربائية أو درجات حرارة خطرة أثناء التشغيل العادي على أنها من النوع «د» أو «م» بالنسبة للهيكل، ومن النوع «هـ» بالنسبة لقسم الأسلاك.
على سبيل المثال، تصنيف الحماية من الانفجار لمصباح المنصة LED المقاوم للانفجار BPC8765 هو Ex demb IIC T6 GB. حجرة مصدر الضوء مقاومة للاشتعال (d)، وقسم دائرة التشغيل مغلف (mb)، وتتميز حجرة الأسلاك بمستوى أمان معزز (e) لتوفير بنية مقاومة للانفجار. ووفقًا للمواصفات المذكورة أعلاه، يمكن استخدام هذا المصباح في المنطقة 1.
II
تحدد فئة التجهيزات الخاصة بجهاز كهربائي مقاوم للانفجار مدى ملاءمته لبيئات غازية متفجرة محددة.
تُعرَّف المعدات المقاومة للانفجار بأنها الأجهزة الكهربائية التي لا تؤدي، في ظل ظروف محددة، إلى اشتعال البيئة المتفجرة المحيطة بها.
وبالتالي، فإن المنتجات التي تحمل التصنيف المذكور أعلاه الخاص بالمتانة ضد الانفجار (EX demb IIC) مناسبة حصريًّا لجميع البيئات التي تحتوي على غازات قابلة للانفجار، باستثناء مناجم الفحم والمناطق تحت الأرض.
C
تحدد فئة الغاز الخاصة بجهاز كهربائي مقاوم للانفجار مدى توافقه مع خلائط غازية متفجرة معينة.
تعريف مجموعة الغاز:
في جميع البيئات التي تحتوي على غازات قابلة للانفجار، باستثناء مناجم الفحم والمناطق تحت الأرض (أي البيئات المناسبة للمعدات الكهربائية من الفئة الثانية)، تُصنف الغازات القابلة للانفجار إلى ثلاث مجموعات، وهي A و B و C، بناءً على الحد الأقصى للفجوة التجريبية الآمنة أو الحد الأدنى لنسبة تيار الاشتعال لمخاليط الغازات. يعتمد تصنيف الغازات ودرجة حرارة الاشتعال على تركيز الغاز القابل للاشتعال والهواء في ظل ظروف محددة من حيث درجة الحرارة والضغط البيئيين.
العلاقة بين مخاليط الغازات المتفجرة، ومجموعات الغازات، والفجوات القصوى للسلامة التجريبية أو النسب الدنيا لتيار الاشتعال:
| تصنيف الغاز | الفجوة القصوى لسلامة الاختبار (MESG) (مم) | نسبة التيار الأدنى للاشتعال (MICR) |
|---|---|---|
| IIA | MESG≥0.9 | MICR > 0.8 |
| IIB | 0.9＞MESG＞0.5 | 0.8 ≥ MICR ≥ 0.45 |
| IIC | 0.5≥MESG | 0.45＞MICR |
ملاحظة: يوضح الجدول اليسار أن القيم الأصغر لفجوات السلامة الخاصة بالغازات المتفجرة أو النسب الدنيا للتيار تتوافق مع مستويات أعلى من المخاطر المرتبطة بالغازات المتفجرة. ومن ثم، هناك طلب متزايد على متطلبات أكثر صرامة لتصنيف الغازات في الأجهزة الكهربائية المقاومة للانفجار.
مجموعات الغازات التي ترتبط عادةً بالغازات/المواد المتفجرة الشائعة:
| تصنيف الغاز/مجموعة درجات الحرارة | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IIA | الفورمالديهايد، التولوين، إستر الميثيل، الأسيتيلين، البروبان، الأسيتون، حمض الأكريليك، البنزين، الستايرين، أول أكسيد الكربون، أسيتات الإيثيل، حمض الأسيتيك، كلوروبنزين، أسيتات الميثيل، الكلور | الميثانول، الإيثانول، الإيثيلبنزين، البروبانول، البروبيلين، البوتانول، أسيتات البوتيل، أسيتات الأميل، السيكلوبنتان | البنتان، البنتانول، الهكسان، الإيثانول، الهبتان، الأوكتان، السيكلوهيكسانول، زيت التربنتين، النافتا، البترول (بما في ذلك البنزين)، زيت الوقود، رابع كلوريد البنتانول | الأسيتالديهيد، ثلاثي ميثيل أمين | نيتريت الإيثيل | |
| IIB | إستر البروبيلين، إيثر ثنائي الميثيل | البوتادين، إيبوكسي البروبان، الإيثيلين | ثنائي ميثيل الإيثر، الأكرولين، كربيد الهيدروجين | |||
| IIC | الهيدروجين، غاز الماء | الأسيتيلين | ثاني كبريتيد الكربون | نترات الإيثيل |
مثال: في الحالة التي تكون فيها المواد الخطرة الموجودة في بيئة غازية قابلة للانفجار هي الهيدروجين أو الأسيتيلين، تُصنف مجموعة الغاز المخصصة لهذه البيئة ضمن المجموعة C. وبالتالي، يجب أن تلتزم المعدات الكهربائية المستخدمة في هذه البيئة بمواصفات مجموعة الغاز التي لا تقل عن المستوى IIC.
في حالة ما إذا كانت المادة الموجودة في بيئة الغاز المتفجر هي الفورمالديهايد، فإن فئة الغاز المحددة لهذه البيئة تُصنف ضمن الفئة «أ». وبالتالي، يجب أن تتوافق المعدات الكهربائية المستخدمة في هذه البيئة مع مواصفات فئة الغاز التي لا تقل عن المستوى «IIA». ومع ذلك، يمكن أيضًا استخدام المعدات الكهربائية التي تتوافق مع مستويات فئة الغاز «IIB» أو «IIC» في هذه البيئة.
T6
تحدد فئة درجة الحرارة المخصصة لجهاز كهربائي مقاوم للانفجار البيئة الغازية التي يتوافق معها من حيث درجات حرارة الاشتعال.
يُعرَّف فئة درجة الحرارة على النحو التالي:
توجد حدود درجة الحرارة، التي يُشار إليها بـ«درجات حرارة الاشتعال»، لمخاليط الغازات المتفجرة، وهي تحدد درجة الحرارة التي يمكن عندها اشتعالها. وبالتالي، فإن هناك متطلبات محددة تنظم درجة حرارة سطح المعدات الكهربائية المستخدمة في هذه البيئات، مما يستلزم ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى لسطح المعدات درجة حرارة الاشتعال. وبناءً على ذلك، تُصنف المعدات الكهربائية إلى ست مجموعات، من T1 إلى T6، بناءً على أعلى درجة حرارة سطحية لكل منها.
| درجة حرارة اشتعال المواد القابلة للاحتراق | أقصى درجة حرارة سطحية للمعدات T (درجة مئوية) | فئة درجة الحرارة |
|---|---|---|
| t＞450 | 450 | T1 |
| 450 ≥ t > 300 | 300 | T2 |
| 300≥t＞200 | 200 | T3 |
| 200≥t＞135 | 135 | T4 |
| 135 ≥ t > 100 | 100 | T5 |
| 100≥t＞85 | 85 | T6 |
بناءً على المعلومات الواردة في الجدول الأيسر، يمكن ملاحظة وجود علاقة واضحة بين درجة حرارة اشتعال المواد القابلة للاشتعال ومتطلبات فئة درجة الحرارة المقابلة للأجهزة الكهربائية المقاومة للانفجار. وعلى وجه التحديد، كلما انخفضت درجة حرارة الاشتعال، زادت متطلبات فئة درجة الحرارة للأجهزة الكهربائية.
يرتبط تصنيف درجات الحرارة بالغازات/المواد المتفجرة الشائعة:
| تصنيف الغاز/مجموعة درجات الحرارة | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IIA | الفورمالديهايد، التولوين، إستر الميثيل، الأسيتيلين، البروبان، الأسيتون، حمض الأكريليك، البنزين، الستايرين، أول أكسيد الكربون، أسيتات الإيثيل، حمض الأسيتيك، كلوروبنزين، أسيتات الميثيل، الكلور | الميثانول، الإيثانول، الإيثيلبنزين، البروبانول، البروبيلين، البوتانول، أسيتات البوتيل، أسيتات الأميل، السيكلوبنتان | البنتان، البنتانول، الهكسان، الإيثانول، الهبتان، الأوكتان، السيكلوهيكسانول، زيت التربنتين، النافتا، البترول (بما في ذلك البنزين)، زيت الوقود، رابع كلوريد البنتانول | الأسيتالديهيد، ثلاثي ميثيل أمين | نيتريت الإيثيل | |
| IIB | إستر البروبيلين، إيثر ثنائي الميثيل | البوتادين، إيبوكسي البروبان، الإيثيلين | ثنائي ميثيل الإيثر، الأكرولين، كربيد الهيدروجين | |||
| IIC | الهيدروجين، غاز الماء | الأسيتيلين | ثاني كبريتيد الكربون | نترات الإيثيل |
ملاحظة: المعلومات الواردة في الجدول أعلاه هي لأغراض مرجعية فقط. يرجى الرجوع إلى المتطلبات التفصيلية الواردة في المعيار GB3836 للتطبيق الدقيق.
مثال: إذا كان ثاني كبريتيد الكربون هو المادة الخطرة في بيئة الغاز القابلة للانفجار، فإنه يندرج ضمن فئة درجة الحرارة T5. وبالتالي، يجب أن تكون فئة درجة الحرارة للمعدات الكهربائية المستخدمة في هذه البيئة هي T5 أو أعلى. وبالمثل، إذا كان الفورمالديهايد هو المادة الخطرة في بيئة الغاز القابلة للانفجار، فإنه يندرج ضمن فئة درجة الحرارة T2. ولذلك، يجب أن تكون فئة درجة الحرارة للمعدات الكهربائية المستخدمة في هذه البيئة هي T2 أو أعلى. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن أيضًا استخدام المعدات الكهربائية التي تندرج ضمن فئات درجة الحرارة T3 أو T4 في هذه البيئة.
GB
يشير مستوى حماية المعدات إلى مستوى الحماية الذي تتمتع به المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار، وهو ما يعبر عن تصنيف السلامة الخاص بهذه المعدات.
ترد تعريفات مستويات حماية المعدات في البيئات التي تحتوي على غازات قابلة للانفجار في الأقسام 3.18.3 و3.18.4 و3.18.5 من المعيار GB3836.1-2010.
3.18.3
Ga المستوى EPL Ga
تتميز المعدات المخصصة للاستخدام في البيئات التي تحتوي على غازات قابلة للانفجار بمستوى “عالٍ” من الحماية، مما يضمن ألا تشكل مصدرًا للاشتعال أثناء التشغيل العادي، أو في حالات الأعطال المتوقعة، أو الأعطال الاستثنائية.
3.18.4
جيجابايت المستوى EPL جيجابايت
تتميز المعدات المخصصة للاستخدام في البيئات التي تحتوي على غازات قابلة للانفجار بمستوى “عالٍ” من الحماية، مما يضمن أنها لن تشكل مصدر اشتعال أثناء التشغيل العادي أو في حالات الأعطال المتوقعة.
3.18.5
Gc المستوى EPL Gc
تتمتع المعدات المخصصة للاستخدام في البيئات التي تحتوي على غازات قابلة للانفجار بمستوى “عام” من الحماية، ولا تشكل مصدر اشتعال أثناء التشغيل العادي. كما يمكن اتخاذ تدابير وقائية تكميلية لضمان عدم اشتعالها فعليًّا في الحالات التي يُتوقع فيها ظهور مصادر اشتعال بشكل متكرر، مثل حالات تعطل مصابيح الإضاءة.
