הבנת דרגות ההגנה מפני פיצוץ
ציוד חשמלי מוגן מפני פיצוץ מוגדר כציוד שבאמצעותו האטמוספירה הנפיצה הסובבת לא תתלקח בתנאים מוגדרים. המשמעויות של IIA, IIB ו-IIC בסימוני דרגות ההגנה מפני פיצוץ מבלבלות לעתים קרובות אנשים רבים. משמעויות אלה יפורטו במלואן במאמר זה.
הסכנה הטמונה בתערובת נפיצה נקבעת על ידי מספר גורמים, בהם גבול הפיצוץ, יכולת העברת הלהבה, טמפרטורת ההצתה וזרם ההצתה המינימלי.
סיווג תערובות נפיצות
בהתבסס על הסכנה הטמונה בתערובות נפיצות ועל מאפייני תהליכי הייצור בפועל, מסווגות תערובות נפיצות בדרך כלל לשלוש קטגוריות עיקריות: I, II ו-III. אלה מיוצגות, בהתאמה, כ:
- דרגה I: מתאן ממכרות פחם
- דרגה II: תערובות גז נפיצות (למשל, גזים נפיצים במפעלים, אדים וערפל)
- דרגה III: אבק תעשייתי (למשל, אבק נפיץ וסיבים דליקים)
קטגוריה II מתייחסת לתערובות גז נפיצות, שאינן כוללות מתאן ממכרות פחם אך כוללות גזים, אדים וערפילים נפיצים במפעלים. תערובות גז נפיצות מקטגוריה II מסווגות לתתי-קטגוריות IIA, IIB ו-IIC על סמך מרווח הבטיחות הניסיוני המרבי (MESG) ויחס הזרם המינימלי להצתה (MICR).
תפקידם של MESG ו-MICR
בהתבסס על דרישות סביבתיות ספציפיות, גזים או אדים מסווגים ומדורגים, כך שניתן לייצר ציוד חשמלי חסיני-להבה או בעל בטיחות מובנית בהתאם, על מנת להבטיח ביצועי בטיחות מתאימים נגד פיצוץ.
בציוד חשמלי חסיני-להבה, הגזים והאדים מסווגים לפי "מרווח הבטיחות הניסיוני המרבי" (MESG). בציוד חשמלי בעל בטיחות פנימית, הגזים והאדים מסווגים לפי "יחס זרם ההצתה המינימלי" (MICR), המוגדר כיחס בין זרם ההצתה המינימלי לזה של מתאן במעבדה.
סיווג הגזים והאדים תואם את סיווג הציוד החשמלי המוגן מפני התלקחות והבטוח בפני עצמו, המחולק לשתי קטגוריות עיקריות:
- דרגה I: ציוד חשמלי המיועד לשימוש במכרות פחם תת-קרקעיים (מתאן).
- דרגה II: ציוד חשמלי המיועד לשימוש בכל סביבות הגז הנפיצות האחרות, למעט במכרות פחם.
פירוט רמות IIA, IIB ו-IIC
ציוד חשמלי מסוג II מחולק לרמות IIA, IIB ו-IIC בהתאם לערכי MESG ו-MICR של תערובות הגז הנפיצות הרלוונטיות. חלוקה זו עולה בקנה אחד עם סיווג הגזים והאדים. ציוד המסומן כ-IIB מתאים לתנאי השימוש של ציוד מסוג IIA, ואילו ציוד המסומן כ-IIC מתאים לתנאי השימוש הן של ציוד מסוג IIA והן של ציוד מסוג IIB. רמת ההגנה הגבוהה ביותר מפני פיצוץ מיוצגת על ידי הסימון IIC.
דרגה IIA
פרופאן נחשב לגז האופייני לתערובות גז נפיצות מסוג IIA. ציוד חסיני פיצוץ המתאים לסוג IIA מותקן במקומות שבהם עלולה להיווצר סביבת גז נפיצה מסוג IIA במהלך פעולה רגילה, כגון סביבות המכילות פרופאן. סוג IIA מהווה סיכון סביבתי נמוך יחסית.
סוג IIB
אתילן נחשב לגז האופייני לתערובות גז נפיצות מסוג IIB. הוא מציג רמת סיכון שבין IIA ל-IIC. ציוד חסיני פיצוץ המתאים לסוג IIB מותקן במקומות שבהם עלולה להיווצר סביבת גז נפיצה מסוג IIB.
כיתה IIC
מימן ואצטילן נחשבים לגזים האופייניים לתערובות גז נפיצות מסוג IIC. מכיוון שלגזים אלה אנרגיית הצתה נמוכה מאוד, הם מהווים את רמת הסיכון הגבוהה ביותר. ציוד חסיני פיצוץ המתאים לסוג IIC מותקן במקומות שבהם עלולה להיווצר סביבת גז נפיצה מסוג IIC.
טבלת סיווג גזים נפיצים
להלן טבלת סיווג גזים נפיצים. נוספו קבוצות טמפרטורה לצורך התאמת ציוד חשמלי חסיני פיצוץ מתאים, כדי להבטיח ייצור בטוח.
| כיתה ורמה | MESG (mm) | MICR | קבוצת טמפרטורה | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 | |||
| I | MESG = 1.14 | MICR = 1.0 | מתאן | |||||
| IIA | MESG ≥ 0.9 | MICR > 0.8 | טולואן, אתאן, פרופאן, אצטון, בנזן, סטירן, פחמן חד-חמצני, חומצה אצטית, אמוניה | מתנול, אתנול, אתילבנזן, פרופנול, פרופילן, בוטנול, ציקלופנטאן | פנטאן, הקסאן, הפטאן, אוקטאן, טרפנטין, נפתא, נפט, מזוט | אצטאלדהיד, טרימתילאמין | ניטריט אתיל | |
| IIB | 0.9 > MESG > 0.5 | 0.8 ≥ MICR ≥ 0.45 | אקרילוניטריל, דימתיל אתר, גז עירוני | בוטאדיאן, תחמוצת פרופילן, אתילן | דימתיל אתר, אקרולין, מימן גופרתי | אתר אתילי, אתר דיאתלי | ||
| IIC | MESG ≤ 0.5 | MICR < 0.45 | מימן, גז מים | אצטילן | דיסולפיד פחמן | חנקת אתיל | ||
לסיכום, במקומות שבהם עלולים להתקיים תנאי גז נפיץ, יש לקבוע את בחירת דרגות ההגנה מפני פיצוץ IIA, IIB או IIC בהתאם לגבול הפיצוץ, ליכולת העברת הלהבה, לטמפרטורת ההצתה, ל-MICR ולמאפייני אזור הסכנה לפיצוץ, כך שייבחרו ציוד מתאים המוגן מפני פיצוץ ותובטח בטיחות הייצור.
