تجهیزات ضد انفجار چیست؟ بررسی انواع، کاربردها و استانداردهای تجهیزات Ex

در بسیاری از صنایع، وجود گازها، بخارات، مایعات قابل اشتعال یا گردوغبارهای combustible می‌تواند خطر ایجاد آتش‌سوزی و انفجار را افزایش دهد. در چنین محیط‌هایی استفاده از تجهیزات الکتریکی معمولی می‌تواند یک منبع بالقوه برای ایجاد جرقه یا حرارت و در نتیجه وقوع حادثه باشد. به همین دلیل، در محیط‌های مستعد انفجار از تجهیزاتی استفاده می‌شود که با عنوان تجهیزات ضد انفجار یا تجهیزات Ex شناخته می‌شوند.

تجهیزات ضد انفجار برای استفاده در محیط‌هایی طراحی، آزمایش و مشخص می‌شوند که احتمال تشکیل اتمسفر انفجاری وجود دارد. استانداردهای خانواده IEC 60079 الزامات مختلفی را برای طراحی، ساخت، آزمایش، انتخاب و نصب این تجهیزات تعیین می‌کنند.

تجهیزات ضد انفجار چیست؟

تجهیزات ضد انفجار به تجهیزات و اجزایی گفته می‌شود که برای استفاده در محیط‌های دارای خطر انفجار طراحی شده‌اند و روش حفاظت مشخصی برای جلوگیری از ایجاد یا انتقال منبع اشتعال دارند.

نکته مهم این است که اصطلاح «ضدانفجار» به این معنا نیست که تجهیز در برابر هر نوع انفجاری کاملاً نفوذناپذیر است. هر تجهیز Ex باید بر اساس نوع محیط، ماده قابل اشتعال، طبقه‌بندی ناحیه، دمای محیط و روش حفاظت انتخاب شود.

در استانداردهای IEC، تجهیزات مورد استفاده در اتمسفرهای انفجاری در گروهی از استانداردهای تخصصی مانند IEC 60079 بررسی می‌شوند. برای مثال، IEC 60079-0 الزامات عمومی ساخت، آزمون و نشانه‌گذاری تجهیزات و اجزای Ex را مشخص می‌کند.

چرا استفاده از تجهیزات Ex اهمیت دارد؟

در محیط‌های صنعتی ممکن است یک جرقه کوچک، سطح داغ یا نقص الکتریکی بتواند یک مخلوط قابل اشتعال را مشتعل کند. به همین دلیل، تجهیزات مورد استفاده در چنین محیط‌هایی باید به شکلی انتخاب شوند که احتمال ایجاد منبع اشتعال یا انتشار آن به اتمسفر اطراف کنترل شود.

تجهیزات Ex در صنایعی مانند نفت و گاز، پالایشگاه‌ها، پتروشیمی، صنایع شیمیایی، جایگاه‌های سوخت، سکوهای حفاری و برخی محیط‌های دارای گردوغبار قابل اشتعال کاربرد دارند. IECEx نیز این محیط‌ها را در گروه محیط‌های دارای گاز، بخار، مایعات قابل اشتعال یا گردوغبارهای قابل احتراق قرار می‌دهد.

انواع روش‌های حفاظت در تجهیزات ضد انفجار

یکی از مهم‌ترین نکات هنگام خرید تجهیزات ضد انفجار، توجه به روش حفاظت یا Type of Protection است. استاندارد IEC 60079 روش‌های مختلفی از حفاظت را پوشش می‌دهد.

حفاظت Ex d؛ محفظه ضدشعله

در روش Ex d، تجهیز درون یک محفظه مقاوم قرار می‌گیرد. طراحی محفظه به گونه‌ای است که در صورت وقوع اشتعال داخلی، شعله و فشار حاصل از آن به شکل کنترل‌شده مهار شود و از انتقال شعله به اتمسفر انفجاری اطراف جلوگیری شود.

این روش در تجهیزات و محفظه‌های الکتریکی مورد استفاده در محیط‌های خطرناک بسیار شناخته‌شده است و استاندارد مربوط به آن IEC 60079-1 است.

حفاظت Ex e؛ ایمنی افزوده

در روش Ex e هدف اصلی جلوگیری از ایجاد جرقه و افزایش بیش از حد دما در شرایط عادی کار و برخی شرایط غیرعادی مشخص است.

این روش تحت استاندارد IEC 60079-7 قرار می‌گیرد و در تجهیزات مختلف صنعتی از جمله برخی ترمینال‌ها، جعبه‌ها و تجهیزات الکتریکی کاربرد دارد.

حفاظت Ex i؛ ایمنی ذاتی

در روش Ex i، انرژی الکتریکی مدار به سطحی محدود می‌شود که نتواند تحت شرایط تعریف‌شده باعث ایجاد جرقه یا حرارت خطرناک شود.

این روش به‌خصوص در مدارهای ابزار دقیق، اندازه‌گیری و کنترل کاربرد زیادی دارد و استاندارد مربوط به آن IEC 60079-11 است.

سایر روش‌های حفاظت

استاندارد IEC 60079 روش‌های دیگری مانند Ex p برای محفظه تحت فشار، Ex m برای کپسوله‌سازی، Ex t برای حفاظت تجهیزات در برابر اشتعال گردوغبار و روش‌های دیگری را نیز تعریف می‌کند. انتخاب روش مناسب کاملاً به نوع تجهیز و شرایط محل نصب بستگی دارد.

تجهیزات ضد انفجار چه کاربردی دارند؟

تجهیزات Ex تقریباً در هر بخش از یک واحد صنعتی که احتمال وجود اتمسفر انفجاری وجود داشته باشد، می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند.

برخی از تجهیزات پرکاربرد عبارت‌اند از:

گلند کابل ضد انفجار: برای ورود کابل به محفظه‌ها و ایجاد آب‌بندی مناسب، نگهداری کابل و در مدل‌های مربوطه اتصال و مهار آرمور کابل.

جعبه و باکس ضد انفجار: برای قرار دادن ترمینال‌ها، اتصالات و اجزای الکتریکی در محیط‌های خطرناک.

چراغ ضد انفجار: برای تأمین روشنایی در محیط‌هایی که احتمال وجود گاز یا بخارات قابل اشتعال وجود دارد.

کلید و تجهیزات کنترلی ضد انفجار: برای کنترل مدارهای الکتریکی در مناطق مستعد انفجار.

تجهیزات ابزار دقیق و سنسورها: به‌ویژه تجهیزاتی که باید در محدوده‌های طبقه‌بندی‌شده نصب شوند.

تجهیزات اعلام و تشخیص گاز: برای شناسایی گازهای قابل اشتعال و کمک به کنترل شرایط خطرناک. استانداردهای IEC 60079-29 نیز الزامات مرتبط با تجهیزات تشخیص گازهای قابل اشتعال را پوشش می‌دهند.

تجهیزات ضد انفجار در چه صنایعی استفاده می‌شوند؟

استفاده از تجهیزات Ex محدود به صنعت نفت و گاز نیست. این تجهیزات در صنایع مختلفی کاربرد دارند، از جمله:

صنایع نفت و پالایشگاه‌ها، صنایع پتروشیمی و شیمیایی، سکوهای نفت و گاز، مخازن و تأسیسات ذخیره سوخت، جایگاه‌های سوخت، صنایع دارویی، برخی صنایع غذایی دارای گردوغبار قابل اشتعال، صنایع چاپ، نساجی و کاغذ، و برخی تأسیسات دریایی و سوخت‌رسانی.

IECEx نیز نمونه‌هایی مانند پالایشگاه‌ها، کارخانه‌های فرآوری شیمیایی، جایگاه‌های سوخت، تأسیسات حفاری و برخی صنایع مرتبط با هیدروژن و سوخت‌های گازی را از کاربردهای تجهیزات مورد استفاده در محیط‌های Ex معرفی می‌کند.

استاندارد IEC 60079 چیست؟

یکی از مهم‌ترین خانواده استانداردها در حوزه تجهیزات ضد انفجار، IEC 60079 است. این مجموعه بخش‌های مختلفی دارد و موضوعاتی مانند طراحی تجهیزات، طبقه‌بندی مناطق خطرناک، روش‌های حفاظت، نصب، بازرسی و تعمیرات را پوشش می‌دهد.

برای مثال:

IEC 60079-0: الزامات عمومی تجهیزات Ex
IEC 60079-1: حفاظت با محفظه ضدشعله یا Ex d
IEC 60079-7: حفاظت با ایمنی افزوده یا Ex e
IEC 60079-11: حفاظت با ایمنی ذاتی یا Ex i
IEC 60079-14: طراحی، انتخاب و نصب تجهیزات و تأسیسات الکتریکی
IEC 60079-17: بازرسی و نگهداری تأسیسات
IEC 60079-31: حفاظت تجهیزات در برابر اشتعال گردوغبار با محفظه یا Ex t

این استانداردها هرکدام نقش مشخصی در ایمن‌سازی تجهیزات و تأسیسات واقع در محیط‌های خطرناک دارند.

IECEx و ATEX چه تفاوتی دارند؟

دو اصطلاح مهمی که هنگام بررسی تجهیزات ضد انفجار با آن‌ها روبه‌رو می‌شویم IECEx و ATEX هستند.

IECEx یک سیستم بین‌المللی مبتنی بر استانداردهای مرتبط با تجهیزات مورد استفاده در اتمسفرهای انفجاری است و هدف آن تسهیل تجارت بین‌المللی تجهیزات و خدمات Ex همراه با حفظ سطح ایمنی موردنیاز است.

ATEX نیز چارچوب مقرراتی اتحادیه اروپا برای تجهیزات و سیستم‌های حفاظتی مورد استفاده در محیط‌های بالقوه انفجاری است. در ATEX، تجهیزات صنعتی خارج از معادن در گروه II قرار می‌گیرند و بر اساس سطح حفاظت در دسته‌های 1، 2 و 3 طبقه‌بندی می‌شوند.

بنابراین هنگام خرید تجهیزات ضد انفجار نباید صرفاً به عبارت «Ex» روی محصول توجه کرد؛ بلکه باید مشخصات کامل تجهیز، روش حفاظت، گواهی مربوطه و شرایط محل نصب با نیاز پروژه تطبیق داده شود.

هنگام خرید تجهیزات ضد انفجار به چه نکاتی توجه کنیم؟

انتخاب تجهیزات Ex باید بر اساس شرایط واقعی پروژه انجام شود. مهم‌ترین موارد شامل نوع ماده قابل اشتعال، نوع منطقه خطرناک، گروه تجهیزات، کلاس دمایی، روش حفاظت، درجه حفاظت IP، دمای محیط، نوع نصب و مشخصات الکتریکی تجهیز است.

برای مثال، یک گلند کابل ضد انفجار باید بر اساس نوع کابل، قطر کابل، آرموردار یا بدون آرمور بودن، نوع رزوه و الزامات محیط انتخاب شود. به همین دلیل استفاده از یک محصول صرفاً به دلیل وجود عبارت «Explosion Proof» روی آن کافی نیست.

همچنین در زمان نصب باید دستورالعمل سازنده و الزامات استاندارد مربوطه رعایت شود. استاندارد IEC 60079-14 به طراحی، انتخاب و نصب تجهیزات الکتریکی در اتمسفرهای انفجاری می‌پردازد و IEC 60079-17 نیز موضوع بازرسی و نگهداری را پوشش می‌دهد.

جمع‌بندی

تجهیزات ضد انفجار یا Ex Equipment بخش مهمی از زیرساخت ایمنی در بسیاری از صنایع هستند. این تجهیزات با استفاده از روش‌های مختلف حفاظت، احتمال ایجاد یا انتقال منبع اشتعال را در محیط‌های مستعد انفجار کنترل می‌کنند.

از گلندهای ضد انفجار و جعبه‌های Ex گرفته تا چراغ‌ها، تجهیزات کنترلی و ابزار دقیق، هر محصول باید متناسب با شرایط محل نصب و الزامات فنی پروژه انتخاب شود. استانداردهای سری IEC 60079 نیز چارچوب مهمی برای طراحی، انتخاب، نصب، بازرسی و نگهداری این تجهیزات فراهم می‌کنند.

در الکترو صنعت پویان، تأمین تجهیزات برق صنعتی و ضد انفجار با تمرکز بر نیاز پروژه‌های صنعتی انجام می‌شود و انتخاب صحیح محصول، مشخصات فنی و شرایط کاربرد از مهم‌ترین موارد در تأمین تجهیزات برای محیط‌های حساس و صنعتی است.