Kompresorovňa s pomalým únikom tesnenia, lakovacia kabína, ktorá uvoľňuje výpary rozpúšťadla, alebo obilný výťah, kde sa tvoria oblaky prachu: každý priestor má inú šancu na vytvorenie horľavej atmosféry. Klasifikácia nebezpečných oblastí mení tieto rozdiely na pravidlá inštalácie. Určuje, či je prijateľné štandardné vybavenie, či sú potrebné kryty chránené proti výbuchu a aké teplotné limity platia. Pred výberom ohrievačov, ovládacích panelov alebo sledovania tepla dokončite klasifikáciu.
O čom vlastne rozhoduje klasifikácia nebezpečných oblastí
Klasifikácia neoznačuje miestnosť jednoducho ako nebezpečnú. Definuje horľavý materiál, pravdepodobnosť koncentrácie horľavých látok a zápalné vlastnosti tohto materiálu. Z týchto vstupov inžinieri priradia triedu, divíziu alebo zónu a potom vyberú zariadenie so správnou koncepciou ochrany a teplotným hodnotením.
Praktickým efektom je úzky zoznam schválených zariadení. Univerzálny ohrievač so štandardnou svorkovnicou môže byť bezpečný v neklasifikovanej úžitkovej oblasti, ale nemôže byť inštalovaný tam, kde je možná atmosféra divízie 1 alebo zóny 1. To isté platí pre ovládacie skrine, rozvodné skrine, snímače a pohony. Ak oblasť vyžaduje ohňovzdorné zariadenie, každý komponent, ktorý môže spôsobiť iskrenie alebo horúci povrch, musí spĺňať túto požiadavku.
Tri vstupy: materiál, uvoľňovanie a vetranie
Prvým vstupom je materiál. Vodík sa správa inak ako ťažké výpary rozpúšťadla alebo kovový prach. Vodík má široký rozsah horľavosti a nízku zápalnú energiu, takže často spadá do skupiny plynov IIC a vyžaduje si pozornosť spojom krytu a káblovým vstupom. Propán a zemný plyn zvyčajne patria do skupiny D alebo IIA. Hliníkový prášok alebo múka vyžaduje ošetrenie triedy II alebo zóny 20/21/22 s ochranou proti vniknutiu prachu a kontrolou povrchovej teploty.
Druhým vstupom je frekvencia uvoľnenia. Nepretržité uvoľňovanie, ako napríklad otvorená procesná nádoba, vytvára prísnejšiu klasifikáciu ako uvoľňovanie, ku ktorému dochádza iba počas údržby. Tretím je vetranie. Dobre vetraná vonkajšia sklznica môže rýchlo rozptýliť výpary, zatiaľ čo jama alebo uzavretá miestnosť môže zachytiť plyny ťažšie ako vzduch a rozšíriť klasifikovanú zónu.
Tieto vstupy sú zdokumentované na výkrese klasifikácie oblastí. Zobrazuje hranice zón a zaznamenáva skupinu plynov, teplotnú triedu a špeciálne podmienky. Ak výkres chýba alebo je zastaraný, výber vybavenia sa stáva hádankou.
Systémy tried/rozdielov a zón: praktické porovnanie
Severoamerické projekty často používajú triedu/divíziu z NEC alebo CEC, zatiaľ čo projekty založené na IEC využívajú zóny. Systémy popisujú podobné nebezpečenstvá, ale nie sú identické. Nižšie uvedená tabuľka poskytuje praktické porovnanie nebezpečenstva plynom, výparmi a prachom.
Porovnanie severoamerickej triedy/divízie a klasifikácie IEC zóny pre horľavé plyny, výpary a prach. | Severoamerická trieda/divízia | Zóna IEC | Význam | Typický príklad |
| Trieda I, divízia 1 | Zóna 0 alebo zóna 1 | Horľavý plyn alebo výpary sú prítomné nepretržite, prerušovane alebo za normálnych prevádzkových podmienok. | Vo vnútri procesnej nádoby alebo v blízkosti otvoreného bodu prenosu rozpúšťadla. |
| Trieda I, divízia 2 | Zóna 2 | Horľavý plyn alebo výpary sú normálne uzavreté a môžu uniknúť len za abnormálnych podmienok. | Oblasť okolo uzavretého tesnenia čerpadla alebo dobre vetranej kompresorovej miestnosti. |
| Trieda II, divízia 1 | Zóna 20 or Zone 21 | Horľavý prach je prítomný nepretržite alebo prerušovane v množstve dostatočnom na zapálenie. | Vo vnútri zberača prachu alebo na čerpacej stanici prášku. |
| Trieda II, divízia 2 | Zóna 22 | Horľavý prach je normálne uzavretý, ale za abnormálnych podmienok môže uniknúť. | Oblasť okolo uzavretého dopravníka prachu alebo vrecovacieho stroja. |
Od klasifikácie po výber vybavenia
Akonáhle je oblasť klasifikovaná, výber začína teplotnou triedou a skupinou plynu. Teplotná trieda T1 až T6 definuje maximálnu povrchovú teplotu. T3 umožňuje až 200 stupňov Celzia, zatiaľ čo T6 obmedzuje na 85 stupňov Celzia. Trieda musí byť nižšia ako teplota samovznietenia plynu alebo prachu s bezpečnostnou rezervou. Oblasť s vodíkom môže potrebovať T1 alebo T2, zatiaľ čo oblasť s ťažkým vykurovacím olejom môže povoliť vyššiu triedu.
Skupina plynov určuje, ako ľahko môže plameň prechádzať medzerami krytu. Skupina IIC, vrátane vodíka a acetylénu, je najnáročnejšia. Skupina IIB zahŕňa etylén a mnohé rozpúšťadlá. Skupina IIA zahŕňa propán a metán. Produkt s označením IIB sa nemôže používať v oblasti IIC, pokiaľ nie je certifikovaný aj pre IIC.
Metódy ochrany opisujú, ako zariadenie zabraňuje vznieteniu. Nehorľavý Ex d obsahuje vnútornú explóziu. Zvýšená bezpečnosť Ex e znižuje iskrenie a horúce povrchy. Iskrová bezpečnosť Ex i obmedzuje elektrickú energiu. Tlakovanie Ex p udrží horľavý plyn von s prúdom ochranného plynu. Každá metóda má iné požiadavky na inštaláciu a metódy miešania bez pochopenia certifikácie môžu zrušiť schválenie.
Napríklad an ponorný ohrievač odolný proti výbuchu musí zodpovedať skupine plynu a teplotnej triede oblasti. Ponorný ohrievač s certifikáciou ATEX s výkonom 6 kW môže vyhovovať nádrži na rozpúšťadlo v zóne 1, ale nemôže byť inštalovaný v oblasti vodíka, pokiaľ jeho certifikácia nezahŕňa IIC a správnu teplotnú triedu.
Priemyselný ponorný ohrievač s certifikáciou ATEX 380V 6KW odolný proti výbuchu Prírubový ponorný ohrievač pre nebezpečné zóny, s Exd/Exe IIC Gb, T1-T6 a IP66; overte skupinu plynov, teplotnú triedu a potreby inštalácie. Zobraziť produkt → Riadiaca skriňa je často komponentom, ktorý spôsobuje problémy s obstarávaním. Štandardná priemyselná skriňa so stýkačmi a svorkami nie je prijateľná v klasifikovanej oblasti. Musí používať ohňovzdornú alebo pretlakovú konštrukciu a káblové vstupy musia byť certifikované pre rovnakú koncepciu ochrany. Na tento účel je navrhnutá ohňovzdorná riadiaca skriňa, ale kupujúci musí ešte potvrdiť skupinu plynu, teplotnú triedu a stupeň IP podľa klasifikačného výkresu.
Nehorľavá riadiaca skriňa pre priemyselné elektrické vykurovacie systémy Umiestňuje terminály, spínače a tlačidlá v nebezpečných priestoroch; liate hliníkové alebo oceľové puzdro pomáha udržať oblúky pre procesné ohňovzdorné ohrievače. Zobraziť produkt → Skrine na sledovanie a reguláciu tepla v nebezpečných oblastiach
Sledovanie tepla je ďalšou oblasťou, kde klasifikácia ovplyvňuje náklady. Samoregulačný vykurovací kábel môže byť schválený pre nebezpečné miesta, ale riadiaca skriňa, spojovacie skrinky a koncovky musia mať tiež správnu certifikáciu. V oblasti zóny 1 nie je možné použiť štandardný termostat a svorkovnicu. Obvod musí byť navrhnutý s príslušnou Ex ochranou a teplotnou triedou tak, aby povrch kábla neprekročil teplotu samovznietenia okolitého plynu alebo prachu.
Riadiaca skriňa sledovania tepla pre aplikácie v nebezpečných priestoroch Integruje riadenie teploty, detekciu a správu napájania pre 1–72 okruhov, podporuje ochranu proti zamrznutiu a udržiavanie procesnej teploty v klasifikovaných prostrediach. Zobraziť produkt → Pri vonkajších alebo pobrežných inštaláciách môže skriňa potrebovať aj vysoký stupeň krytia IP a kryt odolný voči korózii. Ak sa ovládacie prvky musia nachádzať v nebezpečnej zóne, skrinka, upchávky a vnútorné časti sa stanú súčasťou certifikovaného balenia.
Bežné chyby a nákupné riziká
Jednou z častých chýb je zaobchádzanie s IP65 alebo NEMA 4 ako s ekvivalentom ochrany proti výbuchu. Hodnotenie IP popisuje ochranu proti vniknutiu prachu a vody, nie ochranu proti vznieteniu. Krytie z nehrdzavejúcej ocele IP65 je stále neprijateľné v oblasti divízie 1 alebo zóny 1, pokiaľ nie je certifikované schválenou koncepciou ochrany.
Ďalšou chybou je výber ohrievača iba podľa výkonu a napätia. Proces môže vyžadovať 45 kW, ale nebezpečný priestor môže vyžadovať špecifickú hodnotu príruby, materiál plášťa a teplotnú triedu T3. Ak je ohrievač poddimenzovaný alebo predimenzovaný, povrchová teplota môže prekročiť uvedenú hodnotu, aj keď na typovom štítku je uvedené, že výrobok je certifikovaný. Súvisiacim rizikom je ignorovanie skupiny plynov. Ohrievač certifikovaný pre IIA nemôže byť nahradený aplikáciou IIC, aj keď rozmery a menovitý výkon vyzerajú rovnako.
Náklady na rekonštrukciu sú tiež podhodnotené. Výmena necertifikovanej riadiacej skrine po inštalácii môže znamenať nové káblové vstupy, kabeláž, podpery a vypnutie. Ak sa proces zmenil, zaviedlo sa nové rozpúšťadlo alebo sa znížilo vetranie, samotná klasifikácia môže byť nesprávna. Pred zadaním akejkoľvek objednávky zariadenia skontrolujte výkres.
Ako informovať dodávateľa ohrievačov
Pri vyžiadaní cenovej ponuky na vykurovacie zariadenia pre nebezpečné priestory poskytnite dodávateľovi klasifikačný výkres, zónu alebo divíziu, skupinu plynu, teplotnú triedu, rozsah teplôt okolia, napájací zdroj, médium, ktoré sa má ohrievať, a požiadavky na ovládanie. Uveďte, či bude ohrievač inštalovaný v nádrži, potrubí alebo procesnej linke a či bude riadiaca skriňa vo vnútri alebo mimo nebezpečnej oblasti. Dodávatelia, ktorí pracujú s projektmi ATEX a IECEx, môžu pred zadaním objednávky identifikovať chýbajúce informácie.
Požiadajte o certifikačné dokumenty, nielen o vyhlásenie, že výrobok je odolný voči výbuchu. U dodávateľa certifikáty a vyznamenania je potrebné skontrolovať podľa čísla certifikátu a rozsahu schválenia. Certifikát musí pokrývať skupinu plynov, teplotnú triedu a koncepciu ochrany vyžadovanú klasifikáciou. Ak sa certifikát vzťahuje na IIB, ale oblasť vyžaduje IIC, výrobok nie je vhodný, aj keď sa v predajnej literatúre používa slovo odolný proti výbuchu.
Napokon, dodávateľ zariadenia nemôže nahradiť zodpovednosť vlastníka za klasifikáciu. Dodávateľ môže postaviť ohrievač alebo riadiacu skriňu podľa špecifikovanej certifikácie, ale klasifikácia musí byť založená na znalostiach procesu, materiálových vlastnostiach a podmienkach vetrania. Považujte klasifikáciu za vstup do návrhu, nie za začiarkavacie políčko obstarávania.
Klasifikácia nebezpečných oblastí spája bezpečnosť procesu a elektrické obstarávanie. Vykonané včas a jasne zdokumentované, definuje špecifikáciu zariadenia, ktorá zabraňuje prepracovaniu, redukuje zistenia auditu a udržiava ohrievače, ovládacie skrine a sledovanie tepla v rámci certifikovaných limitov. Vynechané alebo považované za formalitu často vedie k nákladnej modernizácii alebo k bezpečnostnej medzere, ktorá zostáva neviditeľná, kým to neodhalí inšpekcia alebo incident.