אזור נפיץ ואזורי סיכון

תקציר על מערכות שקילה לאיזור נפיץ:

הוראת ATEX מורכבת משתי הנחיות של האיחוד האירופי המתארות איזה ציוד וחלל עבודה מותר בסביבה עם אווירה נפיצה. ATEX שואב את שמו מהכותרת הצרפתית של הוראת 94/9 / EC: Appareils destinés à être utilisés en ATmosphères Explosives.

חומרים שיכולים להפוך סביבה עבודה ללא בטוחה הינם נפט גולמי על כל צורותיו, כוהלים, גזים טבעיים וסינתטיים, אבק מתכת, אבק פחמן, קמח, עמילן, גרגרים, סיבים שונים ועוד.

סיווג אזור

הוראת ATEX מכסה פיצוצים מגזים אך גם אבק מוצק (שבניגוד לתפיסה הרווחת עלול להוביל לפיצוצים מסוכנים [3])

התקן IEC  הנוכחי מגדיר את האזורים כדלקמן:

באופן כללי, כל מיקום שאינו מוגדר אזור סיכון הוא אזור בטוח או “אזור נטול סיכון”. זוהי ההגדרה המשפטית של אזור שאין בו סכנה.

בארצות הברית הנוהג הוא לסווג אזורים מסוכנים לשתי מוקדים. מוקד 1 הינו המסוכן מבין השניים וכולל אזורים 0 ו-1. אזור 2 ומוקד 2 הינם שווי ערך מבחינת סיכון.

בכל מפעל ההחלטה בנוגע לסיווג אזורים מסוכנים צריכה להתקבל על ידי הצוות התפעולי של המפעל.

הגורמים שיש לקחת בחשבון הם:

■ סבירות לנוכחות גז או אבק מסוכן.

■ כמות האדים רעילים ומסוכנים.

■ רמת האוורור.

■ אופי הגז (האם הוא כבד יותר מאוויר וכו’).

■ השלכות של פיצוץ. אם פיצוץ עלול לגרום לאובדן חיים, המיקומים עוברים שדרוג לעיטים קרובות. לעיתים רחוקות מאוד שיקול זה נכלל בניתוח הכתוב, אך תמיד נלקח בחשבון כאשר מסווגים רמת סיכון באזור. דוגמא לכך, היא סיווג אזורים באוניות משא אשר נוסעות דלקי פטרוליום.

מכשיר או סיווג גזים

אחד השינויים שחלו בשנים האחרונות הוא השימוש הכמעט האוניברסאלי במערכת IEC מכשירים בעלי מנגנון כיווץ באופן שמצביע על כך שניתן להשתמש בהם בבטחה גם בנוכחות גזים מסוכנים.

כאשר מתבצעות פעילויות כרייה תת-קרקעיות, קיים סיכוי להצטברות של מתאן ואבק פחם. לכן, פעילויות כרייה בדרך כלל מסווגות עם האות הרומית “I”.

כל ציוד השטח מסומן בספרה הרומית “II” וקבוצות הגז מחולקות ל-IIA (פרופאן), IIB (אתילן) ו-IIC (מימן), כאשר ה-IIA הכי פחות דליק.

ב-EN 50 014 נכללו בקבוצת ה-IIC קבוצת אצטילן, פחמן דיסולפיד ואתיל חנקתי. זה פותר את בעיית הסיווג של הגזים האלה. הסיכון הנוסף באצטילן הוא היווצרות אצטילידים על חלקי נחושת וכסף במעגל חשמלי, בדרך כלל מדובר באזור שלגז יש גישה אליו. כדי למנוע חיכוך, חלקים אלה יש לצפות בלכה.

אם יש בעיה של היווצרות אצטילידים, הם הופכים להיות מעין נפצים קטנים ויכולים לגרום להצתה. לפחמן דו-גופרי ופחמן אתיטראט טמפרטורות הצתה נמוכות מאוד.

לרוע המזל רשויות באמריקה וקנדה בחרו לשמור על סיווג הגז והאבק הנוכחי שלהם. הסיווגים ומחלקות המשנה הינם, גזים ואדים (Class I), אבק (Class II) וסיבים (Class III).

סיווג טמפרטורה

תערובות של גז ואוויר נדלקות לא רק על ידי הצתה אלא גם על ידי מגע עם משטחים חמים. כתוצאה מכך בכל ציוד חשמלי הנמצא בשימוש בסביבות שנחשבות מסוכנות חייב להית מסווג בהתאם לטמפרטורות השטח באותו אזור.

הטמפרטורות, אלא אם צוין אחרת, נמדדות בהתאם לטמפרטורת סביבה מרבית של 40 מעלות צלזיוס. אם משתמשים בציוד באזור שהטמפרטורה גבוהה 40 מעלות, יש להעריך מחדש את סיווג הטמפרטורה של המכשיר.

הגנה מפני התפוצצות

כדי לאפשר שימוש בציוד חשמלי בבטחה באזורים מסוכנים, פותחו במהלך השנים שמונה טכניקות הגנה רלוונטית. לכל טכניקה יש קוד מקומי או בינלאומי המגדיר כיצד יש להתכונן ולהשתמש בציוד. הטכניקות השונות מתואמות ליישומים ומכשירים שונים.

הגנה בטיחותית אינהרנטית מחולקת לשתי קטגוריות נפרדות “ia” ו-“ib”.

בקטגוריה “ia”, הצתה לא צריכה להתרחש כתוצאה משגיאה או שילוב של שתי שגיאות, ואילו הצתה בקטגוריה “ib” לא צריכה להתרחש כתוצאה משגיאה אחת.

על כל המעגלים החשמליים המותקנים באזור 0 להיות מוגנים תחת קטגוריית “ia” ועל מעגלים חשמליים המותקנים באזור 1 להיות לפחות בקטגוריה “ib”.

סימון ציוד מוגן מפיצוץ

בנוסף לנתונים הכלליים (ייצור, סוג, מספר סידורי וכו’) יש להוסיף נתונים הנוגעים להגנה מפני פיצוץ.

בנוסף לכך יש להוסיף מספר תעודה. יש לייצר כל תא עומס הנושא את מספר התעודה הזה בהתאם למפרט והשרטוטים התואמים לתעודה. כל תא עומס ייבדק בצורה אינדיבידואלית ויצטרך לעמוד בעומס של 500 וולט בבדיקת קרקע -RMS. כל תאי העומס מסוג RTE נושאים תעודת מספר תאימות, למשל Ex-92.C.6588

חסמים או מבודדים ממוקמים בין המעגלים “הבטוחים” והמעגלים “המסוכנים”.

המפרט עבור ציוד חשמלי חייב להיות תואם לתקנות שנקבעו לדירוג הבטיחות אליו שייך הגז המעורב.