الحماية من الانفجارات الكهربائية وتقسيم المناطق المقاومة للانفجارات، سنوضح ذلك هذه المرة!

Thread Content

1. الغازات المتفجرة وبخار السوائل والغبار: من المعروف أن الغازات والسوائل والغبار القابلة للاشتعال، عندما تختلط بالهواء (وهو مؤكسد) وتصل إلى تركيز معين، فإنها قد تشتعل بشكل عنيف وتنفجر في درجة حرارة معينة أو بفعل طاقة اشتعال معينة. لذلك، في المناطق المعرضة لخطر الانفجار، يجب استخدام أجهزة كهربائية مقاومة للانفجار. المواد المتفجرة: الغازات المتفجرة، والسوائل القابلة للاشتعال، والسوائل التي نقطة اشتعالها أقل من درجة حرارة البيئة أو تساويها، بالإضافة إلى الغبار المتفجر أو الألياف القابلة للاشتعال. المخاليط المتفجرة: في الظروف الجوية، عندما تختلط الغازات أو البخارات أو الضباب أو الغبار أو المواد القابلة للاشتعال على شكل ألياف مع الهواء، فإنها عند إشعالها تؤدي إلى انتشار الحريق بسرعة في جميع أنحاء هذه المخاليط. ما هو الحماية من الانفجارات الكهربائية؟ الحماية من الانفجارات الكهربائية تعني وضع الأجزاء التي قد تنتج شرارات أو أشعة كهربائية أثناء التشغيل الطبيعي للأجهزة داخل هياكل واقية، أو استخدام طرق أخرى للحماية مثل الغمر بالرمل أو الزيت أو استخدام ضغط إيجابي، وذلك بهدف منع حدوث انفجارات. يُعتبر الحد الانفجاري عمومًا هو نطاق التركيز أو درجة الحرارة اللازمة لحدوث انفجار في المادة. وبناءً على الحالة الفيزيائية للمادة والاحتياجات المختلفة، يتم تقسيم الحد الانفجاري إلى حد التركيز الانفجاري وحد درجة الحرارة الانفجارية. الحد الأقصى لتركيز الانفجار. هو النطاق الأعلى أو الأدنى لتركيز المواد المتفجرة، ويُسمى اختصارًا بالحدود الانفجارية. أعلى تركيز يمكن أن يسبب انفجارًا يُسمى الحد الأقصى للاشتعال، وأدنى تركيز يمكن أن يسبب انفجارًا يُسمى الحد الأدنى للاشتعال، وهذا المدى من درجات الحرارة يُسمى نطاق درجات حرارة الانفجار. نظرًا لأن تركيز بخار السائل يتغير مع تغير درجة الحرارة، فإن للسائل، بالإضافة إلى حد التركيز الذي يؤدي إلى الانفجار، حدًا آخر وهو حد درجة الحرارة الذي يؤدي أيضًا إلى الانفجار. حد درجة الحرارة الانفجارية هو النطاق الحراري الذي يكون فيه تركيز البخار المتطاير من السائل القابل للاشتعال مساويًا لحد التركيز الانفجاري. الحد الأدنى لدرجة الحرارة المطلوبة للانفجار هو درجة الحرارة التي يتبخر عندها السائل إلى كثافة بخار تساوي الحد الأدنى لكثافة البخار اللازمة لحدوث الانفجار. الحد الأدنى لدرجة حرارة انفجار السائل هو نقطة الاشتعال الخاصة به. درجة الحرارة القصوى للانفجار هي درجة الحرارة التي يتبخر عندها السائل إلى تركيز بخاري يعادل الحد الأقصى لتركيز الانفجار. ٤ تصنيف المواد المتفجرة يمكن تقسيم المواد المتفجرة إلى ثلاث فئات: الفئة الأولى: ميثان المناجم ； الفئة الثانية: خلائط الغازات المتفجرة (تشمل البخار والضباب) ； الفئة الثالثة: الغبار المتفجر (يحتوي على ألياف). مبادئ تصنيف المخاليط المتفجرة: يتحدد خطر المخاليط المتفجرة بناءً على حدود الانفجار الخاصة بها، وقدرتها على نقل الانفجار، ودرجة الحرارة اللازمة لإشعالها، بالإضافة إلى التيار الكهربائي الأدنى اللازم لإشعالها. يتم تصنيف مختلف الخلائط المتفجرة حسب الفجوة التجريبية الآمنة القصوى والتيار الإشعالي الأدنى، وتجميعها حسب درجة الحرارة الإشعالية. الهدف الرئيسي هو توفير المعدات الكهربائية المناسبة لتحقيق الإنتاج الآمن. 6 تصنيف مزيج الغازات المتفجرة (1) يتم التصنيف حسب أقصى فجوة أمان في الاختبار (MESG). أقصى فجوة أمان للاختبار هي الفجوة القصوى بين جزئي تجويف الغلاف، في ظل ظروف الاختبار القياسية، وذلك بعد إشعال خليط الغاز أو البخار قيد الاختبار مع الهواء في داخل الغلاف، بحيث لا يحدث اشتعال في الخليط المتفجر الموجود خارج الغلاف عبر سطح الاتصال الذي يبلغ طوله 25 مم. تُصنف مزيجات الغازات المتفجرة، حسب حجم أكبر فجوة أمان في الاختبار، إلى ثلاث فئات: IIA وIIB وIIC. الفجوة الأمان في الفئة ⅡA هي الأكبر، والخطورة هي الأقل؛ بينما الفجوة الأمان في الفئة ⅡC هي الأصغر، والخطورة هي الأعلى. (2) التصنيف حسب الحد الأدنى لتيار الاشتعال (MIC). التيار الأدنى اللازم للإشعال هو أقل تيار يمكنه إشعال أسهل المواد القابلة للاشتعال، وذلك في ظروف اختبار تتراوح درجة الحرارة فيها بين 20 و40 درجة مئوية، والجهد 24 فولت، والحث 95 ميليهنري. ويتم إجراء 3000 اختبار لإشعال الشرارات في دائرة مستمرة تتكون من حث فارغ، باستخدام جهاز إنتاج الشرارات وفقًا لمعايير IEC. مزيج الغازات المتفجرة من الفئة الثانية، يُقسم حسب قيمة التيار الأدنى اللازم لإشعاله إلى ثلاث فئات: IIA وIIB وIIC. كلما كان التيار الأدنى اللازم لإشعاله أصغر، كانت درجة الخطورة أعلى. (3) تصنيف حسب درجة الاشتعال. درجة الحرارة الدنيا التي يمكن عندها إشعال خليط متفجر دون الحاجة إلى استخدام نار مباشرة، تُسمى درجة الإشعال. كلما انخفضت درجة الاشتعال للمادة، كان من الأسهل اشتعالها. تُصنف مزيجات الغازات المتفجرة حسب درجة حرارة الاشتعال إلى ست مجموعات، وهي T1 وT2 وT3 وT4 وT5 وT6. درجة حرارة الاشتعال لـ T6 هي الأعلى، بينما درجة حرارة الاشتعال لـ T1 هي الأدنى. 7 تصنيف مزيج الغبار المتفجر: يتم تقسيم مزيج الغبار المتفجر إلى فئتين، وذلك حسب خصائص الغبار (سواء كان موصلاً أم غير موصل) ودرجة حرارة الاشتعال، وهما الفئتان IIIA وIIIB. كما يتم تقسيمه أيضًا إلى ثلاث مجموعات، وهي T11 وT12 وT13. 8. تصنيف مناطق الخطر من الانفجارات في أماكن العمل: يتم تقسيم البيئات المعرضة لخطر الانفجار حسب حالة المواد الموجودة في تلك الأماكن، إلى بيئات تحتوي على غازات قابلة للاشتعال، وبيئات تحتوي على غبار قابل للاشتعال. البيئة المليئة بالغازات القابلة للاشتعال، هي تلك البيئة التي يحدث فيها اشتعال لخليط من الغازات أو البخارات أو الأبخرة القابلة للاشتعال مع الهواء، مما يؤدي إلى انتشار الاشتعال إلى كامل الخليط غير المشتعل. بيئة الغبار القابل للاشتعال، هي بيئة يحدث فيها اشتعال خليط من الغبار أو المواد القابلة للاشتعال على شكل ألياف مع الهواء تحت ظروف جوية معينة، وينتشر الاحتراق إلى كامل الخليط غير المشتعل. جدول فئات البيئات الخطرة من الانفجار ومستويات المناطق http://www.isofans.com/data/attachment/forum/201610/23/085831qf9f9z1jkg149mr.jpg 9 مبادئ الحماية من الانفجار الكهربائي يجب على المعدات الكهربائية المستخدمة في البيئات الخطرة من الانفجار، من أجل منع وتقليل عوامل الإشعال، اتخاذ التدابير اللازمة في كلا الجانبين: حماية جسم المعدة من الانفجار وحماية تشغيلها من الانفجار. هناك سببان لاشتعال المواد القابلة للاشتعال بسبب المعدات الكهربائية: أولاً، الشرارات والأقواس الكهربائية التي تنتجها المعدات الكهربائية، وثانياً، ارتفاع درجة حرارة سطح المعدات الكهربائية (أي السطح الذي يتلامس مع المواد القابلة للاشتعال). 10 تدابير السلامة من الانفجارات الكهربائية 1. الابتعاد عن المناطق المعرضة لخطر الانفجار. يجب وضع المعدات الكهربائية والأسلاك التي تنتج شرارات وأقواس كهربائية ودرجات حرارة خطيرة أثناء التشغيل الطبيعي، في بيئات لا توجد فيها مخاطر انفجار كبيرة أو لا توجد فيها أي مخاطر انفجار على الإطلاق. 2. استخدام معدات كهربائية مقاومة للانفجار. يجب تقليل عدد المعدات الكهربائية المقاومة للانفجارات، شريطة الحفاظ على متطلبات الإنتاج والسلامة. 3. التأريض الكهربائي. في الحالات التي لا يُطلب فيها توصيل الأجهزة الكهربائية بالأرض وفقًا للمعايير الفنية المتعلقة بتصميم أنظمة التوصيل بالأرض، يجب مع ذلك توصيل هذه الأجهزة بالأرض في المناطق المعرضة لخطر الانفجار، كما يجب أن يكون الغلاف المعدني للأجهزة الكهربائية متصلاً بالأرض بشكل موثوق. 4. تركيب جهاز إنذار حرائق التسرب الكهربائي وجهاز قطع التيار الطارئ. قبل حدوث أعطال في المعدات الكهربائية، يجب اتخاذ تدابير تصحيحية مناسبة أو قطع التيار الكهربائي في المناطق المعرضة لخطر الانفجار تلقائيًا. 5. استخدام المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار بطريقة آمنة. أي تصنيف بيئات الخطر من الانفجارات بشكل صحيح، واختيار المعدات الكهربائية المقاومة للانفجارات وتركيبها بشكل صحيح، بالإضافة إلى صيانة هذه المعدات بشكل صحيح. 6. أرضية مقاومة للشرارات. يجب استخدام أرضيات غير قابلة لإشعال الشرارات في المصانع من الفئة أ، التي تنتج غازات قابلة للاشتعال أو بخارات قابلة للاشتعال أثقل من الهواء، وكذلك في المصانع من الفئة ب، التي توجد فيها مخاطر انفجار الغبار أو الألياف. ١١. أنواع المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار: ١. النوع المعزول عن الانفجار (d): يتم وضع جميع الأجزاء التي قد تؤدي إلى اشتعال خليط الغازات القابلة للاشتعال داخل غلاف خارجي، ويكون هذا الغلاف قادرًا على تحمل الانفجار الذي قد يحدث داخله نتيجة تسرب خليط قابل للاشتعال من خلال أي فجوات في الغلاف، دون أن يتضرر الغلاف، كما أنه لا يسبب اشتعال بيئة قابلة للاشتعال ناتجة عن غازات أو بخارات معينة في الخارج. يُستخدم هذا النوع من الأجهزة في البيئات الخطرة للمنطقتين 1 و2. 2. النوع المعزز للأمان (e): يتم اتخاذ بعض التدابير الإضافية للأجهزة الكهربائية التي لا تنتج شرارات أو أشعة كهربائية في ظروف التشغيل الطبيعية، وذلك لزيادة مستوى أمانها ومنع حدوث درجات حرارة خطيرة أو شرارات أو أشعة كهربائية فيها. إنه لا يشمل الأجهزة التي تنتج شرارات أو قوسًا كهربائيًا في ظروف التشغيل العادية. تُستخدم هذه الأجهزة بشكل أساسي في البيئات الخطرة من الفئة 2، ويمكن استخدام بعض أنواعها في الفئة 1. 3. الأنظمة ذات السلامة الجوهرية (i): جميع الدوائر الكهربائية الموجودة داخل الجهاز مصممة بحيث لا يمكن لأي شرارة كهربائية أو أي تأثير حراري ناتج عن الظروف الطبيعية أو الظروف الخاصة بالأعطال أن يؤدي إلى اشتعال الغازات القابلة للاشتعال في البيئة المحيطة. ينقسم هذا النوع المقاوم للانفجار إلى فئتين: ia و ib. يمكن استخدام هذا النوع من الأجهزة فقط في الأجهزة الكهربائية ذات التيار المنخفض، حيث يناسب النوع ia البيئات الخطرة من المنطقة 0 والمنطقة 1 والمنطقة 2، بينما يناسب النوع ib البيئات الخطرة في المنطقة 1 والمنطقة 2. 4. النوع ذو الضغط الموجب (p): يحتوي على هيكل ذو ضغط موجب، مما يسمح بالحفاظ على ضغط الغاز الواقي داخل الهيكل أعلى من ضغط البيئة المحيطة المنفجرة، وبالتالي منع دخول المواد الخارجية إلى الهيكل. يمكن استخدام هذا النوع من الأجهزة في البيئات الخطرة من المنطقة 1 والمنطقة 2، وذلك وفقًا لطرق الحماية المستخدمة. 5. النوع المغموس في الزيت (O): يتم غمر الجهاز بأكمله أو أجزاء منه في الزيت (السائل الواقي)، بحيث لا يمكن إشعال الغازات القابلة للاشتعال الموجودة فوق سطح الزيت أو خارج الغلاف الخارجي للجهاز. يُستخدم هذا النوع من الأجهزة في البيئات الخطرة للمنطقتين 1 و2. 6. النوع المملوء بالرمل (q): يتم ملء الغلاف بحبيبات الرمل أو مواد مسحوقية أخرى ذات خصائص محددة، بحيث لا يمكن للقوس الكهربائي أو الحرارة العالية الناتجة داخل الغلاف أن تشعل الغلاف الجوي القابل للاشتعال المحيط به تحت ظروف الاستخدام المحددة. يُستخدم هذا النوع من الأجهزة في البيئات الخطرة للمنطقتين 1 و2. 7. النوع بدون شرارات (n): في ظروف التشغيل الطبيعية، لا يمكنه إشعال الغازات المتفجرة المحيطة به، كما أن من غير المرجح حدوث أي أعطال قد تؤدي إلى الإشعال. يُستخدم هذا النوع من الأجهزة فقط في البيئات الخطرة من الفئة 2. 8. النوع المغلف بالمادة اللاصقة (m): يتم وضع الأجزاء الكهربائية التي قد تنتج شرارات أو أشعة كهربائية أو درجات حرارة خطيرة، والتي قد تؤدي إلى انفجار الغازات القابلة للاشتعال، داخل مادة لاصقة، بحيث لا يمكن لهذه الأجزاء أن تشعل الغازات القابلة للاشتعال الموجودة في المحيط. يُستخدم هذا النوع من الأجهزة في البيئات الخطرة للمنطقتين 1 و2. 9. النوع الخاص (S): يشير إلى **أنواع المقاومة للانفجار غير المذكورة في المعايير**. يجب استخدام هذا النوع من المعدات الكهربائية بعد أن تضع الجهات المختصة لوائح مؤقتة لها، وبعد أن تقوم وحدات فحص المتفجرات المعتمدة بفحصها والموافقة عليها، حتى يمكن استخدامها كمعدات كهربائية خاصة مقاومة للانفجار. تم تطوير هذا النوع من الأجهزة وفقًا للاستخدامات العملية، ويمكن استخدامه في البيئات الخطرة المناسبة. 10. النوع المقاوم للانفجار الناتج عن الغبار (DIP): يتم استخدامه عن طريق تحديد درجة الحرارة القصوى لسطح الغلاف، بالإضافة إلى استخدام غلاف “مانع للغبار” لمنع دخول الغبار، وذلك لمنع اشتعال الغبار القابل للاشتعال. وفقًا لخصائصه المضادة للانفجار، يمكن استخدامه في البيئات الخطرة من المنطقة 20 أو 21 أو 22. ١٢ فئات المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار: تنقسم المعدات الكهربائية المستخدمة في البيئات التي توجد فيها غازات قابلة للاشتعال إلى فئتين: الفئة الأولى والفئة الثانية. الفئة الأولى: المعدات الكهربائية المستخدمة في مناجم الفحم. الفئة الثانية: المعدات الكهربائية المستخدمة في البيئات التي تحتوي على غازات قابلة للاشتعال، باستثناء مناجم الفحم. 2. المعدات الكهربائية المستخدمة في البيئات التي تحتوي على غبار قابل للاشتعال تنقسم إلى معدات مقاومة للغبار من النوع أ، ومعدات مقاومة للغبار من النوع ب، بالإضافة إلى معدات مضادة للغبار من النوع أ، ومعدات مضادة للغبار من النوع ب. ١٣ الأجهزة الكهربائية المضادة للانفجار: تنقسم الأجهزة الكهربائية المخصصة لبيئات الغازات القابلة للاشتعال من الفئة الثانية إلى ست مجموعات هي T1 و T2 و T3 و T4 و T5 و T6، حسب أعلى درجة حرارة على سطحها. يجب اختيار هذه الأجهزة بحيث لا تتجاوز أعلى درجة حرارة على سطحها درجة الحرارة التي يمكن أن تشعل أي غاز أو بخار موجود في البيئة المحيطة. http://www.isofans.com/data/attachment/forum/201610/23/085832fjjhlveqjuhv74vv.jpg رمز المقاومة للانفجار: يتضمن رمز المقاومة للانفجار في المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار: نوع المقاومة للانفجار + فئة المعدات + درجة الحرارة. النوع الأول، من النوع المقاوم للانفجار: Exd I ； الفئة IIB، النوع المقاوم للانفجار، المجموعة T3: ExdⅡBT3 ； بالنسبة لمعدات مكافحة انفجار الغبار، مثل المعدات من النوع A التي يمكن استخدامها في المنطقة 21، فإن أقصى درجة حرارة سطحية لها هي 170 درجة مئوية. ويكون رمز مقاومة الانفجار كالتالي: DIPA21 TA170℃ أو: DIP A21 TA, T3 ； 15 مبادئ اختيار المعدات الكهربائية المقاومة للانفجارات 1. يجب أن يتناسب نوع المعدات الكهربائية المقاومة للانفجارات مع منطقة الخطر من حيث احتمالية وقوع انفجارات. 2. يجب أن تتناسب خصائص مقاومة الأجهزة الكهربائية للانفجار مع مستوى خطورة المواد الموجودة في البيئات المعرضة لخطر الانفجار. ٣. يجب أن يتناسب مع الظروف البيئية. ٤. يجب أن يتوافق مع مبادئ الحماية من الانفجارات، وأن يكون آمنًا وموثوقًا، بالإضافة إلى كونه اقتصاديًا وسهل الاستخدام والصيانة. 16 فحص واختبار المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار: يتم فحص واختبار المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار من خلال مراجعة الوثائق وفحص المظهر الخارجي للمعدات. 1. التدقيق الشكلي هو فحص شهادات ترخيص إنتاج المنتجات الصناعية (باستثناء المصابيح المقاومة للانفجار) وشهادات المطابقة للمعايير المتعلقة بالمنتجات المقاومة للانفجار، ويجب أن تكون هذه الشهادات متاحة للبحث عنها عبر الإنترنت. 2. يتمثل الفحص الخارجي في التحقق من وجود علامة دائمة تشير إلى مقاومة الأجهزة الكهربائية للانفجار، وهي علامة EX (DIP)، كما يتم التأكد من أن رقم شهادة المطابقة المتعلقة بمقاومة الانفجار المذكور على اللافتة يتطابق مع الرقم الموجود في شهادة المطابقة نفسها. ——النهاية——