زونهای حفاظتی؛ راهنمای جامع انتخاب تجهیزات ایمن در صنعت نفت و گاز
راهنمای تخصصی حفاظت ضد انفجار: از Zone 0 تا Zone 2 و انواع Ex d، Ex e، Ex i
تعریف محیطهای پرخطر (Hazardous Areas): محیطهایی که در آنها احتمال حضور گازها، بخارات، مایعات قابل اشتعال یا گرد و غبارهای احتراقپذیر به میزانی وجود دارد که تشکیل یک جوّ انفجاری را ممکن میسازد.
اهمیت انتخاب تجهیزات مناسب برای جلوگیری از انفجار و آتشسوزی: هرگونه جرقه، سطح داغ یا قوس الکتریکی از سوی تجهیزات غیرایمن در این محیطها میتواند فاجعهای جبرانناپذیر به بار آورد. شناخت زونهای خطر در محیط صنعتی و انتخاب نوع حفاظت مناسب، تنها راه قانونی و عملی برای تضمین ایمنی پرسنل و حفظ داراییهای صنعتی است.
زونهای خطر در محیط صنعتی
زونهای خطر در محیط صنعتی بر اساس میزان تکرار و مدت زمان حضور جوّ انفجاری (گاز، بخار یا مه) طبقهبندی میشوند.
| زون | تعریف ریسک | میزان حضور گازهای قابل اشتعال | مثالهای واقعی |
| Zone 0 | بالاترین سطح ریسک | وجود مداوم یا طولانی مدت جوّ انفجاری (بیش از ۱۰۰۰ ساعت در سال) | داخل مخازن ذخیره، فضای داخلی لولههای حاوی گاز تحت فشار |
| Zone 1 | ریسک متوسط | احتمال وقوع جوّ انفجاری در شرایط عادی بهرهبرداری (بین ۱۰ تا ۱۰۰۰ ساعت در سال) | نزدیکی به شیرها، پمپها و فلنجها در یک پالایشگاه، اطراف نازلهای پر کردن سوخت |
| Zone 2 | کمترین ریسک | احتمال کم برای وقوع، تنها در شرایط غیرعادی (مانند نشت) و برای مدت کوتاه (کمتر از ۱۰ ساعت در سال) | خارج از محدوده Zone 1، مناطق نزدیک به خطوط انتقال در فضای باز |
نکته: برای گرد و غبار، زونهای مشابه Zone 20، Zone 21 و Zone 22 تعریف میشوند.
انواع حفاظت ضد انفجار در تجهیزات ضد انفجار
برای ایمنسازی تجهیزات الکتریکی، روشهای مختلفی برای جلوگیری از رسیدن منبع اشتعال به جوّ انفجاری یا کنترل انفجار در یک محیط محدود وجود دارد. این روشها به اختصار با حروف انگلیسی مشخص میشوند:
| نوع حفاظت | نماد | مزیت و مکانیزم | کاربرد اصلی |
| حفاظت نوع Ex d | Ex d | محفظه مقاوم در برابر انفجار (Flameproof Enclosure): انفجار داخلی را مهار کرده و اجازه نمیدهد شعله یا جرقه داغ به بیرون منتقل شود. | موتورها، چراغها، جعبههای کنترل با تجهیزات جرقهزن |
| حفاظت نوع Ex e | Ex e | افزایش ایمنی (Increased Safety): با طراحی ویژه، احتمال وقوع جرقه یا دمای خطرناک در شرایط عادی و غیرعادی را از بین میبرد. | ترمینال باکسها و جعبههای اتصال که درونشان جرقه یا قوس نداریم. |
| حفاظت نوع Ex i | Ex i | ایمنی ذاتی (Intrinsic Safety): محدود کردن انرژی الکتریکی (ولتاژ و جریان) به حدی که حتی در صورت اتصال کوتاه، توان کافی برای ایجاد جرقه اشتعالزا وجود نداشته باشد. | ابزار دقیق (سنسورها، ترانسمیترها، Actuatorهای کمتوان) |
- حفاظتهای دیگر:
- Ex p (Sealing or pressurization): تحت فشار قرار دادن محفظه با گاز محافظ (مانند هوا یا گاز بیاثر) برای جلوگیری از ورود جوّ انفجاری.
- Ex n (Non-sparking): تجهیزات ساده شده برای استفاده در Zone 2.
استانداردهای بینالمللی مرتبط
دو استاندارد اصلی در سطح جهان، چارچوب فنی و حقوقی برای تولید و استفاده از تجهیزات ضد انفجار را تعریف میکنند:
- معرفی استاندارد ATEX (اروپا):
- ATEX مخفف عبارت فرانسوی “ATmosphères EXplosibles” است.
- این استاندارد، یک الزام قانونی در اتحادیه اروپا (EU) بوده و شامل دو دستورالعمل برای تجهیزات و محیط کار میشود.
- هر محصولی که قرار است در اتحادیه اروپا به فروش برسد یا مورد استفاده قرار گیرد، باید گواهینامه استاندارد ATEX را داشته باشد.
- معرفی استاندارد IECEx (جهانی):
- IECEx یک سیستم صدور گواهینامه بینالمللی است که بر اساس استانداردهای فنی کمیسیون بینالمللی الکتروتکنیک (IEC) تدوین شده است.
- هدف آن هماهنگسازی جهانی الزامات و تسهیل تجارت بینالمللی است.
- بسیاری از کشورها در سطح جهان، گواهینامه استاندارد IECEx را به رسمیت میشناسند.
- نحوه خواندن کد حفاظتی روی تجهیزات (مثلاً Ex d IIB T4 Gb):
- Ex: نشانگر حفاظت در برابر انفجار.
- d: نوع حفاظت (در اینجا، محفظه مقاوم در برابر انفجار).
- IIB: گروه گاز (برای گازهایی با خطر متوسط، مانند اتیلن).
- T4: کلاس دمایی (حداکثر دمای سطح تجهیز، که نباید از 135 درجه تجاوز کند).
- Gb: سطح حفاظت تجهیز (Equipment Protection Level) – مناسب برای Zone 1 (G برای Gas).
نکات مهم در انتخاب و نصب تجهیزات ضد انفجار
- تطابق با نوع زون و نوع گاز: تجهیزات باید برای زون و گروه گازی که در آن نصب میشوند (مثلاً IIA, IIB, IIC)، مناسب باشند. تجهیزات Zone 0 در Zone 1 و 2 نیز قابل استفادهاند، اما برعکس آن ایمن نیست.
- بررسی دمای سطح، کلاس گاز و گروه انفجاری:
- کلاس دمایی (T-Class): دمای سطح تجهیز هرگز نباید از دمای خوداشتعالی گازهای موجود در محیط فراتر رود.
- گروه انفجاری: (مانند IIC برای خطرناکترین گازها، مثل هیدروژن).
- الزامات کابلکشی، گلند و نصب مکانیکی: استفاده از گلندهای کابل ضد انفجار (مانند Ex d یا Ex e)، نصب صحیح آنها و اطمینان از عدم آسیب فیزیکی به محفظه تجهیزات، اجزای حیاتی نصب ایمن هستند.
اشتباهات رایج در انتخاب تجهیزات و عواقب آن
- استفاده از تجهیزات غیرمجاز در Zone 0: بزرگترین و خطرناکترین اشتباه؛ فقط تجهیزات با بالاترین سطح حفاظت (مانند Ex ia) در Zone 0 مجاز هستند. عواقب آن، انفجار فوری و فاجعهآمیز است.
- عدم توجه به کلاس دمایی: انتخاب تجهیزاتی که حداکثر دمای سطح آنها بالاتر از دمای خوداشتعالی گاز محیط باشد. نتیجه، اشتعال خودبهخودی گاز توسط سطح داغ تجهیز است.
- نصب نادرست و کاهش ایمنی: به طور مثال، عدم نصب صحیح گلندهای Ex d که منجر به از بین رفتن خاصیت Flameproof بودن و خروج شعله به محیط خارجی میشود.
جمعبندی و توصیه نهایی
- تأکید بر مشاوره تخصصی قبل از خرید: با توجه به پیچیدگی و حساسیت موضوع زونهای خطر در محیط صنعتی و انواع حفاظت ضد انفجار، هیچ تصمیمی نباید بدون مشاوره با متخصصان دارای گواهینامه استاندارد ATEX و IECEx گرفته شود.
- اهمیت آموزش پرسنل نصب و نگهداری: ایمنی یک محصول به نصب و نگهداری صحیح آن بستگی دارد. پرسنل باید در مورد الزامات نصب و بازرسی تجهیزات ضد انفجار آموزش دیده باشند.
- معرفی محصولات یا خدمات مرتبط در سایت: (این بخش را با توجه به خدمات شرکت نیـروژن تکمیل کنید.)
برای انتخاب ایمن و مطمئن تجهیزات ضد انفجار مطابق با بالاترین استانداردهای روز دنیا، میتوانید از طریق صفحه تماس با ما با متخصصان نیـروژن مشورت نمایید.