Классификация опасных зон: зоны, подразделения и выбор оборудования

Компрессорная комната с медленной утечкой через уплотнения, покрасочная камера, в которой выделяются пары растворителя, или элеватор, где образуются облака пыли: в каждом помещении различная вероятность создания легковоспламеняющейся атмосферы. Классификация опасных зон превращает эти различия в правила установки. Он определяет, приемлемо ли стандартное оборудование, требуются ли взрывозащищенные корпуса и какие температурные ограничения применяются. Заполните классификацию, прежде чем выбирать нагреватели, панели управления или системы обогрева.

Что на самом деле решает классификация опасных зон

Классификация не просто обозначает комнату как опасную. Он определяет легковоспламеняющийся материал, вероятность наличия горючей концентрации и свойства воспламенения этого материала. На основании этих входных данных инженеры присваивают класс, подразделение или зону, а затем выбирают оборудование с правильной концепцией защиты и температурным классом.

Практический эффект заключается в узком перечне разрешенного оборудования. Обогреватель общего назначения со стандартной клеммной коробкой может быть безопасен в неклассифицированных помещениях, но его нельзя устанавливать там, где возможна атмосфера категории 1 или зоны 1. То же самое касается шкафов управления, распределительных коробок, датчиков и приводов. Если на участке требуется взрывозащищенное оборудование, каждый компонент, который может вызвать искру или нагреть поверхность, должен соответствовать этому требованию.

Три входа: материал, выпуск и вентиляция.

Первый вход – это материал. Водород ведет себя иначе, чем пары тяжелых растворителей или металлическая пыль. Водород имеет широкий диапазон воспламеняемости и низкую энергию воспламенения, поэтому он часто попадает в газовую группу IIC и требует внимания к соединениям корпуса и кабельным вводам. Пропан и природный газ обычно попадают в группу D или IIA. Алюминиевый порошок или мука требуют обработки класса II или зоны 20/21/22 с защитой от проникновения пыли и контролем температуры поверхности.

Второй вход — частота релиза. Непрерывный выброс, например, из открытого технологического резервуара, приводит к более серьезной классификации, чем выброс, который происходит только во время технического обслуживания. Третье — вентиляция. Хорошо вентилируемая установка на открытом воздухе может быстро рассеивать пары, в то время как яма или закрытое помещение могут улавливать газы тяжелее воздуха и расширять классифицированную зону.

Эти входные данные документируются на чертеже классификации территорий. Он показывает границы зон и отмечает группу газа, температурный класс и особые условия. Если чертеж отсутствует или устарел, выбор оборудования становится догадкой.

Системы классов/дивизионов и зон: практическое сравнение

В проектах в Северной Америке часто используются классы/разделы NEC или CEC, тогда как в проектах на основе IEC используются зоны. Системы описывают схожие опасности, но не идентичны. В таблице ниже приведено практическое сравнение опасностей, связанных с газом, паром и пылью.

От классификации к выбору оборудования

После того, как зона классифицирована, выбор начинается с температурного класса и группы газа. Температурный класс от T1 до T6 определяет максимальную температуру поверхности. T3 допускает температуру до 200 градусов по Цельсию, а T6 ограничивает ее до 85 градусов по Цельсию. Класс должен быть ниже температуры самовоспламенения газа или пыли с запасом прочности. Для зоны водорода может потребоваться класс T1 или T2, тогда как для зоны тяжелого мазута может быть разрешен более высокий класс.

Газовая группа определяет, насколько легко пламя может пройти через щели корпуса. Группа IIC, включающая водород и ацетилен, является наиболее требовательной. Группа IIB включает этилен и многие растворители. Группа IIA включает пропан и метан. Продукт с маркировкой IIB нельзя использовать в зоне IIC, если он также не сертифицирован для IIC.

Методы защиты описывают, как оборудование предотвращает возгорание. Пожаробезопасность Ex d предполагает внутренний взрыв. Повышенная безопасность Ex e снижает искрение и нагрев поверхностей. Искробезопасность Ex i ограничивает электрическую энергию. Герметизация Ex p удерживает горючий газ снаружи с помощью потока защитного газа. Каждый метод имеет разные требования к установке, и методы смешивания без понимания сертификации могут привести к аннулированию одобрения.

Например, взрывозащищенный погружной нагреватель должно соответствовать газовой группе и температурному классу помещения. Погружной нагреватель мощностью 6 кВт, сертифицированный ATEX, может подойти для резервуара с растворителем для зоны 1, но его нельзя устанавливать в зоне с водородом, если его сертификация не охватывает IIC и правильный температурный класс.

Сертифицированный ATEX промышленный взрывозащищенный погружной нагреватель 380 В, 6 кВт Фланцевый погружной нагреватель для взрывоопасных зон, с Exd/Exe IIC Gb, T1-T6 и IP66; проверьте группу газа, температурный класс и требования к установке. Посмотреть продукт →

Шкаф управления часто является компонентом, вызывающим проблемы с закупками. Стандартный промышленный шкаф с контакторами и клеммами не допускается в классифицированной зоне. Он должен иметь взрывонепроницаемую конструкцию или конструкцию с продувочным давлением, а кабельные вводы должны быть сертифицированы для той же концепции защиты. Для этой цели предназначен взрывонепроницаемый шкаф управления, но покупатель все равно должен сверить группу газа, температурный класс и класс защиты IP с классификационным чертежом.

Взрывозащищенный шкаф управления для промышленных систем электронагревателей Размещает клеммы, переключатели и кнопки во взрывоопасных зонах; Корпус из литого алюминия или стали помогает удерживать дуги для технологических взрывозащищенных нагревателей. Посмотреть продукт →

Шкафы обогрева и управления во взрывоопасных зонах

Обогрев — еще одна область, в которой классификация влияет на стоимость. Саморегулирующийся нагревательный кабель может быть одобрен для использования в опасных зонах, но шкаф управления, распределительные коробки и концевые заделки также должны иметь соответствующую сертификацию. В зоне 1 нельзя использовать стандартный термостат и клеммную коробку. Цепь должна быть спроектирована с соответствующей взрывозащитой и температурным классом, чтобы температура поверхности кабеля не превышала температуру самовоспламенения окружающего газа или пыли.

Шкаф управления обогревом для применения в опасных зонах Интегрирует контроль температуры, обнаружение и управление питанием для 1–72 цепей, поддерживая защиту от замерзания и поддержание температуры процесса в классифицированных средах. Посмотреть продукт →

Для установки на открытом воздухе или на море шкафу также может потребоваться высокий класс IP и коррозионностойкий корпус. Если элементы управления должны находиться внутри опасной зоны, шкаф, сальники и внутренние компоненты становятся частью сертифицированной упаковки.

Распространенные ошибки и риски при покупке

Одна из частых ошибок — считать IP65 или NEMA 4 эквивалентом взрывозащиты. Класс IP означает защиту от пыли и воды, а не защиту от воспламенения. Корпус из нержавеющей стали со степенью защиты IP65 по-прежнему неприемлем для использования в зонах категории 1 или зоны 1, если он не сертифицирован в соответствии с утвержденной концепцией защиты.

Еще одна ошибка – выбор обогревателя только по мощности и напряжению. Для этого процесса может потребоваться мощность 45 кВт, но для опасной зоны может потребоваться определенный номинал фланца, материал оболочки и температурный класс T3. Если нагреватель имеет недостаточный или слишком большой размер, температура поверхности может превысить номинальную, даже если на паспортной табличке указано, что изделие сертифицировано. Сопутствующим риском является игнорирование газовой группы. Нагреватель, сертифицированный по IIA, не может быть заменен на IIC, даже если размеры и номинальная мощность выглядят одинаково.

Затраты на модернизацию также недооценены. Замена несертифицированного шкафа управления после установки может означать новые кабельные вводы, проводку, опоры и остановку. Если процесс изменился, был введен новый растворитель или уменьшена вентиляция, сама классификация может быть ошибочной. Прежде чем размещать заказ на оборудование, просмотрите чертеж.

Как проинформировать поставщика обогревателей

При запросе цен на оборудование для обогрева опасных зон предоставьте поставщику классификационный чертеж, зону или подразделение, газовую группу, температурный класс, диапазон температур окружающей среды, источник питания, нагреваемую среду и требования к контролю. Укажите, будет ли нагреватель установлен в резервуаре, воздуховоде или технологической линии, а также будет ли шкаф управления находиться внутри или за пределами опасной зоны. Поставщики, работающие с проектами ATEX и IECEx, могут выявить недостающую информацию до размещения заказа.

Попросите сертификационные документы, а не просто заявление о том, что продукт взрывобезопасен. поставщика сертификаты и награды следует сверить с номером сертификата и областью допуска. Сертификат должен охватывать группу газа, температурный класс и концепцию защиты, требуемые классификацией. Если сертификат распространяется на IIB, а область требует IIC, продукт не подходит, даже если в торговой литературе используется слово «взрывозащищенный».

Наконец, поставщик оборудования не может заменить ответственность владельца за классификацию. Поставщик может изготовить обогреватель или шкаф управления в соответствии с определенной сертификацией, но классификация должна основываться на знании процесса, свойствах материала и условиях вентиляции. Рассматривайте классификацию как исходные данные для проектирования, а не как флажок для закупок.

Классификация опасных зон связывает безопасность процессов и закупку электрооборудования. Выполненный заранее и четко задокументированный, он определяет технические характеристики оборудования, которые предотвращают доработку, сокращают количество результатов аудита и поддерживают нагреватели, шкафы управления и системы обогрева в пределах сертифицированных пределов. Пропущенное или рассматриваемое как формальность, оно часто приводит к дорогостоящей модернизации или пробелу в безопасности, который остается невидимым до тех пор, пока его не выявит проверка или инцидент.