Định nghĩa
Cấp độ bảo vệ chống nổ, lớp nhiệt độ, loại bảo vệ chống nổ và ký hiệu khu vực áp dụng là những yếu tố thiết yếu để đánh giá thiết bị điện chống nổ. Những thông tin này được sử dụng để mô tả mức độ bảo vệ chống nổ, dải nhiệt độ mà thiết bị có thể hoạt động an toàn, loại bảo vệ chống nổ được cung cấp, cũng như các khu vực được chỉ định mà thiết bị phù hợp để sử dụng.
Lấy mẫu máy demo Ex IIC T6 GB làm ví dụ
EX
Biểu tượng này cho biết thiết bị điện đáp ứng một hoặc nhiều loại chống cháy nổ theo các tiêu chuẩn chống cháy nổ;
Theo các quy định được nêu tại Điều 29 của tiêu chuẩn GB3836.1-2010, thiết bị điện chống cháy nổ bắt buộc phải có ký hiệu “Ex” rõ ràng ở vị trí dễ thấy trên vỏ ngoài của thiết bị. Ngoài ra, bảng tên của thiết bị phải hiển thị ký hiệu chống cháy nổ cần thiết cùng với số chứng nhận xác nhận rằng thiết bị này
tuân thủ.
Demb
Loại bảo vệ chống cháy nổ được ghi trên thiết bị điện chống cháy nổ sẽ xác định khu vực nguy hiểm cháy nổ cụ thể mà thiết bị đó được thiết kế để sử dụng.
Loại chống cháy nổ
| Loại chống cháy nổ | Dấu hiệu chống cháy nổ | Lưu ý |
|---|---|---|
| Loại chống cháy nổ | d | |
| Loại tăng cường an toàn | e | |
| Loại áp suất dương | p | |
| Loại an toàn nội tại | ia | |
| ib | ||
| Loại ngâm dầu | o | |
| Khuôn chứa cát | q | |
| Loại đóng gói | m | |
| Loại N | n | Các cấp độ bảo vệ được phân loại thành MA và MB. |
| Loại đặc biệt | s | Phân loại này bao gồm các loại nA, nR và n-lõm |
Lưu ý: Bảng này trình bày các loại biện pháp chống cháy nổ phổ biến dành cho thiết bị điện, trong đó kết hợp các phương pháp chống cháy nổ khác nhau để tạo thành các loại biện pháp chống cháy nổ kết hợp.
Ví dụ, ký hiệu “Ex demb” chỉ loại bảo vệ chống nổ kết hợp dành cho thiết bị điện, kết hợp các phương pháp chống cháy, tăng cường an toàn và bao bọc kín.
Phân loại các khu vực có nguy cơ xảy ra vụ nổ khí:
Tại những khu vực mà khí nổ và hơi dễ cháy kết hợp với không khí để tạo thành hỗn hợp khí nổ, người ta phân loại thành ba vùng dựa trên mức độ nguy hiểm:
Khu vực 0 (gọi tắt là Khu vực 0): Nơi mà trong điều kiện bình thường, các hỗn hợp khí dễ nổ tồn tại liên tục, thường xuyên hoặc dai dẳng.
Khu vực 1 (gọi tắt là Khu vực 1): Một vị trí mà trong điều kiện bình thường có thể xuất hiện các hỗn hợp khí dễ nổ.
Khu vực 2 (gọi tắt là Khu vực 2): Một khu vực mà trong điều kiện bình thường không dự kiến sẽ xuất hiện hỗn hợp khí dễ nổ, nhưng hỗn hợp này có thể xuất hiện trong thời gian ngắn khi xảy ra các sự cố bất thường.
Lưu ý: “Tình huống bình thường” đề cập đến các hoạt động khởi động, tắt máy, vận hành và bảo trì thiết bị theo quy trình thông thường, trong khi “tình huống bất thường” liên quan đến các sự cố tiềm ẩn của thiết bị hoặc
những hành động vô ý.
Mối tương quan giữa các khu vực có nguy cơ xảy ra vụ nổ khí và các loại biện pháp phòng chống nổ tương ứng.
| Phân loại khí | Khoảng cách an toàn tối đa khi thử nghiệm MESG (mm) | Tỷ số dòng điện đánh lửa tối thiểu (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 |
Lưu ý: Xét đến những điều kiện cụ thể tại nước ta, việc sử dụng thiết bị điện loại e (tăng cường an toàn) chỉ được phép trong Khu vực 1, cho phép:
Các hộp nối dây và hộp phân nhánh không tạo ra tia lửa, hồ quang hoặc nhiệt độ nguy hiểm trong quá trình vận hành bình thường được phân loại là loại d hoặc m đối với thân hộp và loại e đối với phần nối dây.
Ví dụ, ký hiệu chống cháy nổ của đèn nền LED chống cháy nổ BPC8765 là Ex demb IIC T6 GB. Khoang chứa nguồn sáng có cấu trúc chống cháy (d), phần mạch điều khiển được bọc kín (mb), và khoang dây dẫn được thiết kế với mức độ an toàn cao hơn (e) để đảm bảo cấu trúc chống cháy nổ. Theo các thông số kỹ thuật nêu trên, đèn này có thể được sử dụng trong Khu vực 1.
II
Loại thiết bị của một thiết bị điện chống cháy nổ quyết định mức độ phù hợp của thiết bị đó với các môi trường khí dễ cháy nổ cụ thể.
Thiết bị chống cháy nổ được định nghĩa là các thiết bị điện mà, trong các điều kiện quy định, không gây cháy nổ trong môi trường dễ cháy nổ xung quanh.
Do đó, các sản phẩm được dán nhãn với ký hiệu chống cháy nổ nêu trên (EX demb IIC) chỉ phù hợp với tất cả các môi trường có khí dễ cháy, ngoại trừ các mỏ than và các khu vực dưới lòng đất.
C
Nhóm khí của một thiết bị điện chống cháy nổ quyết định khả năng tương thích của thiết bị đó với các hỗn hợp khí nổ cụ thể.
Định nghĩa về Nhóm khí:
Trong tất cả các môi trường có khí dễ cháy, ngoại trừ các mỏ than và khu vực ngầm (tức là các môi trường phù hợp với thiết bị điện Loại II), khí dễ cháy được phân loại thành ba nhóm, cụ thể là A, B và C, dựa trên khoảng cách an toàn tối đa trong thí nghiệm hoặc tỷ lệ dòng điện đánh lửa tối thiểu của các hỗn hợp khí. Việc phân nhóm khí và nhiệt độ đánh lửa phụ thuộc vào nồng độ khí dễ cháy và không khí trong các điều kiện nhiệt độ và áp suất môi trường cụ thể.
Mối quan hệ giữa các hỗn hợp khí nổ, các nhóm khí và khoảng cách an toàn tối đa trong thí nghiệm hoặc tỷ số dòng điện đánh lửa tối thiểu:
| Phân loại khí | Khoảng cách an toàn tối đa khi thử nghiệm MESG (mm) | Tỷ số dòng điện đánh lửa tối thiểu (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 |
Lưu ý: Bảng bên trái cho thấy rằng các giá trị nhỏ hơn của khoảng an toàn đối với khí nổ hoặc tỷ lệ dòng điện tối thiểu tương ứng với mức độ rủi ro cao hơn liên quan đến khí nổ. Do đó, nhu cầu về các yêu cầu phân nhóm khí nghiêm ngặt hơn đối với các thiết bị điện chống nổ ngày càng tăng.
Các nhóm khí thường được liên kết với các loại khí/chất nổ phổ biến:
| Phân loại khí/Nhóm nhiệt độ | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IIA | Formaldehyd, toluen, este metyl, axetylen, propan, axeton, axit acrylic, benzen, styren, monoxit cacbon, axetat etyl, axit axetic, clorobenzen, axetat metyl, clo | Metanol, etanol, etylbenzen, propanol, propylen, butanol, axetat butyl, axetat amyl, xyclopentan | Pentan, pentanol, hexan, ethanol, heptan, octan, cyclohexanol, nhựa thông, naphtha, dầu mỏ (bao gồm xăng), dầu nhiên liệu, pentanol tetrachloride | Acetaldehyd, trimethylamine | Ethyl nitrit | |
| IIB | Este propylen, dimethyl ether | Butadien, epoxy propan, ethylen | Dimethyl ether, acrolein, hydro carbide | |||
| IIC | Hydro, khí nước | Acetylen | Disulfua cacbon | Nitrat etyl |
Ví dụ: Trong trường hợp các chất nguy hiểm có trong môi trường khí dễ cháy là hydro hoặc axetylen, nhóm khí được chỉ định cho môi trường này được phân loại là nhóm C. Do đó, các thiết bị điện được sử dụng trong môi trường này phải tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật đối với nhóm khí này, với mức độ bảo vệ không thấp hơn cấp IIC.
Trong trường hợp chất có mặt trong môi trường khí dễ nổ là formaldehyde, nhóm khí được chỉ định cho môi trường này được phân loại vào nhóm A. Do đó, thiết bị điện được sử dụng trong môi trường này phải tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật về nhóm khí ở mức tối thiểu là IIA. Tuy nhiên, thiết bị điện thuộc các nhóm khí IIB hoặc IIC cũng có thể được sử dụng trong môi trường này.
T6
Nhóm nhiệt độ được phân loại cho một thiết bị điện chống cháy nổ quyết định môi trường khí mà thiết bị đó tương thích về mặt nhiệt độ bắt lửa.
Nhóm nhiệt độ được định nghĩa như sau:
Các giới hạn nhiệt độ, còn được gọi là nhiệt độ bắt lửa, được quy định đối với các hỗn hợp khí nổ, xác định nhiệt độ mà tại đó chúng có thể bị bắt lửa. Do đó, các yêu cầu cụ thể được áp dụng đối với nhiệt độ bề mặt của thiết bị điện được sử dụng trong các môi trường này, yêu cầu nhiệt độ bề mặt tối đa của thiết bị không được vượt quá nhiệt độ bắt lửa. Theo đó, thiết bị điện được phân loại thành sáu nhóm, từ T1 đến T6, dựa trên nhiệt độ bề mặt cao nhất tương ứng của từng nhóm.
| Nhiệt độ bắt lửa của các vật liệu dễ cháy | Nhiệt độ bề mặt tối đa của thiết bị T (°C) | Phân loại nhiệt độ |
|---|---|---|
| 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 |
Dựa trên thông tin được cung cấp trong bảng bên trái, có thể nhận thấy mối quan hệ rõ ràng giữa nhiệt độ bắt lửa của các chất dễ cháy và các yêu cầu về nhóm nhiệt độ tương ứng đối với các thiết bị điện chống cháy nổ. Cụ thể, khi nhiệt độ bắt lửa giảm, các yêu cầu về nhóm nhiệt độ đối với các thiết bị điện sẽ tăng lên.
Phân loại nhiệt độ có mối tương quan với các loại khí/chất dễ nổ thường gặp:
| Phân loại khí/Nhóm nhiệt độ | T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IIA | Formaldehyd, toluen, este metyl, axetylen, propan, axeton, axit acrylic, benzen, styren, monoxit cacbon, axetat etyl, axit axetic, clorobenzen, axetat metyl, clo | Metanol, etanol, etylbenzen, propanol, propylen, butanol, axetat butyl, axetat amyl, xyclopentan | Pentan, pentanol, hexan, ethanol, heptan, octan, cyclohexanol, nhựa thông, naphtha, dầu mỏ (bao gồm xăng), dầu nhiên liệu, pentanol tetrachloride | Acetaldehyd, trimethylamine | Ethyl nitrit | |
| IIB | Este propylen, dimethyl ether | Butadien, epoxy propan, ethylen | Dimethyl ether, acrolein, hydro carbide | |||
| IIC | Hydro, khí nước | Acetylen | Disulfua cacbon | Nitrat etyl |
Lưu ý: Thông tin được cung cấp trong bảng trên chỉ mang tính chất tham khảo. Để áp dụng chính xác, vui lòng tham khảo các yêu cầu chi tiết được nêu trong tiêu chuẩn GB3836.
Ví dụ: Nếu disulfua cacbon là chất nguy hiểm trong môi trường khí dễ nổ, thì chất này thuộc nhóm nhiệt độ T5. Do đó, nhóm nhiệt độ của thiết bị điện được sử dụng trong môi trường này phải là T5 hoặc cao hơn. Tương tự, nếu formaldehyde là chất nguy hiểm trong môi trường khí nổ, thì nó thuộc nhóm nhiệt độ T2. Do đó, nhóm nhiệt độ của thiết bị điện được sử dụng trong môi trường này phải là T2 hoặc cao hơn. Cần lưu ý rằng thiết bị điện thuộc nhóm nhiệt độ T3 hoặc T4 cũng có thể được sử dụng trong môi trường này.
GB
Mức độ bảo vệ thiết bị thể hiện mức độ bảo vệ của thiết bị điện chống cháy nổ, phản ánh mức độ an toàn của thiết bị.
Các định nghĩa về mức độ bảo vệ thiết bị trong môi trường khí dễ cháy được quy định tại các mục 3.18.3, 3.18.4 và 3.18.5 của tiêu chuẩn GB3836.1-2010.
3.18.3
Ga Cấp độ EPL Ga
Thiết bị được thiết kế để sử dụng trong môi trường có khí dễ cháy nổ có mức độ bảo vệ “cao”, đảm bảo thiết bị này không trở thành nguồn gây cháy trong quá trình vận hành bình thường, khi xảy ra các sự cố dự kiến hoặc các trục trặc bất thường.
3.18.4
Gb Cấp độ EPL Gb
Thiết bị được thiết kế để sử dụng trong môi trường khí dễ cháy nổ có mức độ bảo vệ “cao”, đảm bảo rằng thiết bị này sẽ không trở thành nguồn gây cháy trong quá trình vận hành bình thường hoặc trong các tình huống sự cố có thể xảy ra.
3.18.5
Gc Cấp độ EPL Gc
Thiết bị được thiết kế để sử dụng trong môi trường khí dễ cháy có mức độ bảo vệ “chung” và không hoạt động như một nguồn gây cháy trong quá trình vận hành bình thường. Ngoài ra, có thể áp dụng các biện pháp bảo vệ bổ sung để đảm bảo thiết bị không gây cháy trong những tình huống mà nguồn gây cháy được dự kiến sẽ xuất hiện thường xuyên, chẳng hạn như trong trường hợp thiết bị chiếu sáng bị trục trặc.
