Σημασία των IIA, IIB και IIC στην προστασία από εκρήξεις

Κατανόηση των κατηγοριών με προστασία από εκρήξεις

Ως ηλεκτρολογικός εξοπλισμός με αντιεκρηκτική προστασία ορίζεται ο εξοπλισμός από τον οποίο δεν αναφλέγεται η εκρηκτική ατμόσφαιρα που τον περιβάλλει υπό καθορισμένες συνθήκες. Οι έννοιες των IIA, IIB και IIC στις σημάνσεις βαθμού αντιεκρηκτικής προστασίας συχνά συγχέονται από πολλά άτομα. Οι έννοιες αυτές θα αναλυθούν πλήρως στο παρόν άρθρο.

Η επικινδυνότητα ενός εκρηκτικού μείγματος καθορίζεται από διάφορους παράγοντες, όπως το όριο έκρηξης, η ικανότητα μετάδοσης της φλόγας, η θερμοκρασία ανάφλεξης και το ελάχιστο ρεύμα ανάφλεξης.

Ταξινόμηση εκρηκτικών μειγμάτων

Με βάση την επικινδυνότητα των εκρηκτικών μειγμάτων και τα χαρακτηριστικά των πραγματικών διαδικασιών παραγωγής, τα εκρηκτικά μείγματα ταξινομούνται συνήθως σε τρεις κύριες κατηγορίες: I, II και III. Οι κατηγορίες αυτές αντιπροσωπεύονται αντίστοιχα ως εξής:

• Τάξη Ι: Μεθάνιο ανθρακωρυχείων
• Κατηγορία II: Μείγματα εκρηκτικών αερίων (π.χ. εργοστασιακά εκρηκτικά αέρια, ατμοί και ομίχλη)
• Τάξη III: Βιομηχανικές σκόνες (π.χ. εκρηκτικές σκόνες και εύφλεκτες ίνες)

Η κατηγορία II υποδεικνύει εκρηκτικά μείγματα αερίων, τα οποία δεν περιλαμβάνουν το μεθάνιο ανθρακωρυχείου, αλλά περιλαμβάνουν εκρηκτικά αέρια, ατμούς και ομίχλες εργοστασίων. Τα μείγματα εκρηκτικών αερίων της κατηγορίας II υποκατηγοριοποιούνται περαιτέρω σε IIA, IIB και IIC με βάση το μέγιστο πειραματικό ασφαλές διάκενο (MESG) και τον ελάχιστο λόγο ρεύματος ανάφλεξης (MICR).

Ο ρόλος των MESG και MICR

Με βάση τις ειδικές περιβαλλοντικές απαιτήσεις, τα αέρια ή οι ατμοί ταξινομούνται και διαβαθμίζονται, ώστε να μπορεί να κατασκευαστεί αναλόγως πυροπροστατευμένος ή εγγενώς ασφαλής ηλεκτρικός εξοπλισμός για να εξασφαλιστεί η αντίστοιχη εκρηκτική απόδοση ασφαλείας.

Για τον ηλεκτρολογικό εξοπλισμό με προστασία από φλόγα, τα αέρια και οι ατμοί διαβαθμίζονται με βάση το Μέγιστο Πειραματικό Ασφαλές Διάκενο (MESG). Για τον ηλεκτρικό εξοπλισμό που είναι εγγενώς ασφαλής, τα αέρια και οι ατμοί διαβαθμίζονται με βάση τον λόγο ελάχιστου ρεύματος ανάφλεξης (MICR), ο οποίος ορίζεται ως ο λόγος του ελάχιστου ρεύματος ανάφλεξης προς εκείνο του εργαστηριακού μεθανίου.

Η ταξινόμηση των αερίων και των ατμών συνάδει με την ταξινόμηση του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού με αντιεκρηκτική προστασία και του ηλεκτρικού εξοπλισμού με εγγενή ασφάλεια, ο οποίος χωρίζεται σε δύο κύριες κατηγορίες:

• Τάξη Ι: Ηλεκτρικός εξοπλισμός που προορίζεται για χρήση σε υπόγεια ανθρακωρυχεία (μεθάνιο).
• Κατηγορία II: Ηλεκτρικός εξοπλισμός που προορίζεται για χρήση σε όλες τις άλλες εκρηκτικές ατμόσφαιρες αερίων, εξαιρουμένων των ανθρακωρυχείων.

Κατανομή των επιπέδων IIA, IIB και IIC

Ο ηλεκτρολογικός εξοπλισμός της κλάσης II χωρίζεται περαιτέρω σε επίπεδα IIA, IIB και IIC με βάση τα MESG και MICR των εκρηκτικών μειγμάτων αερίων που εφαρμόζονται. Αυτό συνάδει με την ταξινόμηση αερίων και ατμών. Ο εξοπλισμός που χαρακτηρίζεται ως IIB μπορεί να εφαρμοστεί στις συνθήκες χρήσης του εξοπλισμού IIA, ενώ ο εξοπλισμός που χαρακτηρίζεται ως IIC μπορεί να εφαρμοστεί στις συνθήκες τόσο του IIA όσο και του IIB. Το υψηλότερο επίπεδο αντιεκρηκτικής προστασίας αντιπροσωπεύεται από το σήμα IIC.

Κατηγορία IIA

Το προπάνιο αντιπροσωπεύεται ως το τυπικό αέριο για τα εκρηκτικά μείγματα αερίων της κλάσης IIA. Ο αντίστοιχος εξοπλισμός αντιεκρηκτικής προστασίας κλάσης IIA εφαρμόζεται σε χώρους όπου μπορεί να εμφανιστεί περιβάλλον εκρηκτικών αερίων κλάσης IIA κατά την κανονική λειτουργία, όπως περιβάλλοντα που περιέχουν προπάνιο. Η κλάση IIA ενέχει σχετικά χαμηλό περιβαλλοντικό κίνδυνο.

Τάξη IIB

Το αιθυλένιο αντιπροσωπεύεται ως το τυπικό αέριο για μίγματα εκρηκτικών αερίων της κλάσης IIB. Παρουσιάζει επίπεδο κινδύνου μεταξύ IIA και IIC. Αντίστοιχος εξοπλισμός αντιεκρηκτικής προστασίας κλάσης IIB εφαρμόζεται σε χώρους όπου μπορεί να εμφανιστεί περιβάλλον εκρηκτικών αερίων κλάσης IIB.

Κατηγορία IIC

Το υδρογόνο και το ακετυλένιο αντιπροσωπεύονται ως τα τυπικά αέρια για μίγματα εκρηκτικών αερίων της κλάσης IIC. Επειδή τα αέρια αυτά διαθέτουν πολύ χαμηλή ενέργεια ανάφλεξης, παρουσιάζεται το υψηλότερο επίπεδο κινδύνου. Αντίστοιχος εκρηκτικός εξοπλισμός της κλάσης IIC εφαρμόζεται σε χώρους όπου μπορεί να εμφανιστεί περιβάλλον εκρηκτικών αερίων της κλάσης IIC.

Πίνακας ομαδοποίησης εκρηκτικών αερίων

Παρακάτω επισυνάπτεται πίνακας ομαδοποίησης εκρηκτικών αερίων. Οι ομάδες θερμοκρασίας προστίθενται για τη διαμόρφωση του κατάλληλου ηλεκτρολογικού εξοπλισμού με αντιεκρηκτική προστασία, ώστε να επιτυγχάνεται ασφαλής παραγωγή.

Συμπερασματικά, σε περιοχές όπου ενδέχεται να υπάρχουν εκρηκτικά περιβάλλοντα αερίων, η επιλογή των βαθμών αντιεκρηκτικής προστασίας IIA, IIB ή IIC πρέπει να καθορίζεται από το όριο έκρηξης, την ικανότητα μετάδοσης φλόγας, τη θερμοκρασία ανάφλεξης, το MICR και τα χαρακτηριστικά της ζώνης κινδύνου έκρηξης, έτσι ώστε να επιλέγεται ο κατάλληλος αντιεκρηκτικός εξοπλισμός και να εξασφαλίζεται η ασφαλής παραγωγή.