تعیین کد ضد انفجار سنسور فشار (راهنمای گام به گام)

لوازم الکترونیکی به دلیل انرژی الکتریکی که مصرف می‌کنند یا در اطراف خود دارند، می‌توانند باعث شعله‌ور شدن یا ایجاد انفجار در محیط یا مواد پیرامون شوند. این موضوع در صنایع بیشتر دیده می‌شود و طبیعتاً هیچ‌کس، چه کارفرما و چه اپراتورها، علاقه‌ای به وقوع چنین حوادثی ندارند.

در مورد سنسورهای فشار، وقتی قرار باشد در یک نقطه خطرناک استفاده شوند، مدارهای الکتریکی که برای دریافت و ارسال سیگنال و تغذیه الکتریکی دارند، می‌توانند خطر ایجاد انفجار را افزایش دهند. بنابراین، این سنسورها باید بر اساس استانداردهای حفاظتی طراحی شوند تا این خطر به حداقل برسد.

در این جا ما به صورت قدم به قدم کد ضد انفجار یک سنسور فشار ← را مشخص می کنیم که قرار است در یک مخزن نفت نصب شود تا ارتفاع سطح این ماده را در این مخزن مشخص کند.

 

گام اول: مشخص کنید: معدن یا دیگر مناطق

گروه (I): تجهیزات برای کاربردهای معدن
گروه (II): تجهیزات برای سایر صنایع

اینجا واضح است مثال ما مشمول صنایع خارج از معدن می شود.

پس تا اینجا …

EX II …

گام دوم: مشخص کردن زون و ماده خطرناک

دومین قدم این است که منطقه خطرناک خود را مشخص کنید. براساس طبقه‌بندی ATEX، مناطق خطرناک به زون‌های زیر تقسیم می‌شوند:

زون ها	توضیح	ماده خطرناک	کد دسته بندی
Zone 0	منطقه ای که در آن گازها یا بخارات منفجره به طور مداوم وجود دارد یا برای مدت طولانی وجود دارد.	گاز و بخارات	1G
Zone 1	منطقه ای که در آن احتمال وجود گازها یا بخارات در حالت عادی وجود دارد.	گاز و بخارات	2G or 1G
Zone 2	منطقه ای که احتمال وجود مخلوط گازها یا بخارات در آن در حالت عادی وجود ندارد و در صورت وقوع فقط برای مدت کوتاهی وجود خواهد داشت.	گاز و بخارات	3G, 2G, or 1G
Zone 20	منطقه ای که در آن غبار منفجره به طور مداوم وجود دارد یا برای مدت طولانی وجود دارد.	غبار	1D
Zone 21	منطقه ای که در آن احتمال وجود غبار انفجاری در حالت عادی وجود دارد.	غبار	2D or 1D
Zone 22	منطقه ای که احتمال وجود غبار منفجره در آن در حالت عادی وجود ندارد و در صورت وقوع فقط برای مدت کوتاهی وجود خواهد داشت.	غبار	3D, 2D, or 1D

اینجا اگر بخواهید سطح نفت (به دلیل بخاراتی که دارد جزو دسته گاز و بخارات قرار می گیرد) در یک تانک زیرزمینی است را اندازه‌گیری کنید، چون سنسور در منبع اصلی ماده خطرناک (نفت و بخارات) قرار دارد، باید زون 0 را انتخاب کنید.

پس تا اینجا …

EX II 1/2G …

گام سوم: انتخاب روش محافظتی

در محیط های با پتانسیل انفجار مثل همین مثال سنسور برای مخزن نفت مواد قابل اشتعال باید با یک روش حفاظتی از اشتعال و در نهایت انفجار آن ها جلوگیری کرد.

استاندارد ATEX روش‌های مختلفی را برای حفاظت از تجهیزات در این محیط‌ها تعریف کرده است. هرکدام از این روش‌ها برای شرایط خاصی مناسب هستند و بر اساس منطقه خطر (Zone 0, 1, 2) انتخاب می‌شوند.

در جدول زیر، روش‌های حفاظتی رایج برای این کاربردها به همراه توضیح و محدوده استفاده آورده شده است:

روش حفاظتی	نحوه عملکرد	مناسب برای مناطق
Ex d (ضد شعله)	محفظه‌ای مقاوم که اگر درون آن انفجاری رخ دهد، از گسترش آن به محیط اطراف جلوگیری می‌کند.	Zone 1, Zone 2
Ex e (افزایش ایمنی)	طراحی بدون ایجاد جرقه، قوس یا دمای بالا از طریق استفاده از عایق‌بندی قوی و بهینه‌سازی اتصالات الکتریکی.	Zone 1, Zone 2
Ex p (تحت فشار)	ایجاد فشار مثبت داخل محفظه برای جلوگیری از ورود گازهای قابل اشتعال.	Zone 1, Zone 2
Ex n (بدون جرقه)	طراحی ویژه برای اطمینان از عدم ایجاد جرقه در حین کار عادی.	Zone 2
Ex t (حفاظت در برابر گرد و غبار)	جلوگیری از ورود گرد و غبار به محفظه و کنترل دمای سطح برای جلوگیری از احتراق.	Zone 21, Zone 22
Ex i (ایمنی ذاتی)	محدود کردن انرژی مدارها به سطحی که حتی در صورت بروز خطا، جرقه یا دمای خطرناک ایجاد نشود.	Ex ia: Zone 0 Ex ib: Zone 1 Ex ic: Zone 2

در مثال ما، به دلیل تماس مستقیم با بنزین، تجهیز باید ذاتاً ایمن باشد (Intrinsically safe). این بدان معناست که تجهیزات باید با نماد ia مشخص شوند. لازم به ذکر است که تجهیزات ذاتاً ایمن تنها مجاز به استفاده در زون 0 هستند.

پس تا اینجا …

… EX II 1/2G Ex ia

گام چهارم: تعیین میزان خطرناک بودن ماده

در این مرحله، میزان خطرناک بودن ماده تعیین می‌شود. گازها و بخارات در سه دسته IIA، IIB، و IIC طبقه‌بندی می‌شوند که حرف C نشان‌دهنده خطرناک‌ترین مواد است. بنابراین، برای زون 0 و میزان شعله وری بالای نفت و بخارات آن، باید کد IIC را در نظر گرفت.

پس تا اینجا …

… EX II 1/2G Ex ia IIC

گام پنجم: تعیین کلاس دمایی

کلاس دمایی به حداکثر دمای سطح تجهیز اشاره دارد که نباید باعث شعله‌ور شدن ماده شود. این کلاس‌ها به ترتیب زیر هستند:

کلاس دمایی	حداکثر دمای سطح	مثال
T1	450°C	تجهیزات در مناطق پرخطر مانند کارخانه های شیمیایی.
T2	300°C	پالایشگاه های نفت، استخراج حلال.
T3	200°C	غرفه رنگ، ماشین آلات در مناطق خطرناک.
T4	135°C	مناطق دارای گازها و بخارات قابل اشتعال.
T5	100°C	تاسیسات دارویی، آزمایشگاه های خاص.
T6	85°C	مناطقی با مواد دمای اشتعال پایین.

برای این کاربرد، کلاس‌های T4، T5، و T6 مناسب‌ترین گزینه‌ها هستند.

پس تا اینجا …

… EX II 1/2G Ex ia IIC T4/T5/T6

گام ششم: سطح محافظت بدنه تجهیز

در این مرحله، سطح محافظت بدنه تجهیز (EPL) تعیین می‌شود که نشان‌دهنده توانایی تجهیز در عملکرد ایمن در برابر شرایط مختلف است. سطح Ga/Gb به معنای این است که تجهیز در زون 0 (محیط بسیار خطرناک) و زون 1 (محیط کمتر خطرناک) می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. حرف G نیز بیانگر این است که تجهیز برای گازها طراحی شده است. به عبارتی، Ga نشان‌دهنده بالاترین سطح ایمنی و Gb نشان‌دهنده سطح ایمنی استانداردتر است.

نتیجه‌گیری: مشخص کردن کد کامل

با در نظر گرفتن تمامی عوامل فوق، کد نهایی ضد انفجار برای سنسور فشار موردنظر به صورت زیر خواهد بود:

EX II 1/2G Ex ia IIC T4/T5/T6 Ga/Gb

این کد نشان‌دهنده تجهیزی است که برای استفاده در مناطق بسیار خطرناک (زون 0 و 1) با بالاترین سطح ایمنی یعنی جایی مثل داخل مخزن نفت طراحی شده است.