विद्युत विस्फोट-रोधी उपाय एवं विस्फोट-रोधी वातावरणीय क्षेत्रों के बारे में, इस बार पूर

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विस्फोटक गैसें, तरल पदार्थों के वाष्प एवं धूल – जैसा कि सभी जानते हैं, आग लगने योग्य/विस्फोटक गैसें, तरल पदार्थ एवं धूल, जब वायु (ऑक्सीकारक) के साथ निश्चित सांद्रता में मिल जाते हैं, तो निश्चित तापमान या प्रज्वलन ऊर्जा के कारण विस्फोट हो सकता है। इसलिए, विस्फोटक खतरे वाले क्षेत्रों में, सभी विद्युत उपकरणों का उपयोग विस्फोट-प्रूफ उपकरणों के रूप में ही किया जाना चाहिए। विस्फोटक पदार्थ: विस्फोटक गैसें, ज्वलनशील तरल पदार्थ, ऐसे ज्वलनशील तरल पदार्थ जिनका फ्लैम पॉइंट पर्यावरणीय तापमान के बराबर या उससे कम होता है, विस्फोटक धूल, या ज्वलनशील तंतु आदि। विस्फोटक मिश्रण: ऐसा मिश्रण, जिसमें वायुमंडलीय परिस्थितियों में गैसें, वाष्प, धूल या अन्य ज्वलनशील पदार्थ हवा के साथ मिलकर एक मिश्रण बनाते हैं; इस मिश्रण को प्रज्वलित करने पर आग पूरे मिश्रण में तेजी से फैल जाती है। 2. विद्युत विस्फोट-निरोधकता क्या है?
विद्युत विस्फोट-निरोधकता यह है कि उपकरणों के उन भागों को, जिनसे सामान्य संचालन के दौरान आर्क या चिंगारियाँ उत्पन्न होती हैं, विस्फोट-निरोधक आवरण में रखा जाता है। इसके अतिरिक्त, विस्फोट-निरोधकता हासिल करने हेतु अन्य तरीके भी अपनाए जाते हैं, जैसे – सीलिंग, रेत भरना, तेल भरना या सकारात्मक दबाव वाली प्रणाली आदि। विस्फोट सीमा को आम तौर पर, किसी पदार्थ के विस्फोट हेतु आवश्यक सांद्रता या तापमान की सीमा माना जाता है। पदार्थ के विभिन्न रूपों एवं आवश्यकताओं के आधार पर, विस्फोट सीमा को आमतौर पर “विस्फोट सांद्रता सीमा” एवं “विस्फोट तापमान सीमा” नामक दो श्रेणियों में विभाजित किया जाता है। विस्फोटक सांद्रता की सीमा। वह अधिकतम या न्यूनतम सांद्रता सीमा है, जिसमें पदार्थ विस्फोटक होता है; इसे विस्फोटक सीमा कहा जाता है। वह अधिकतम सांद्रता, जिस पर विस्फोट हो सकता है, को “विस्फोट सीमा” कहा जाता है; जबकि वह न्यूनतम सांद्रता, जिस पर विस्फोट हो सकता है, को “विस्फोट न्यूनतम सीमा” कहा जाता है। विस्फोट होने हेतु आवश्य चूँकि तरल पदार्थ की वाष्प सांद्रता तापमान के अनुसार बदलती रहती है, इसलिए तरल पदार्थ के लिए विस्फोटक सांद्रता सीमा के अतिरिक्त एक विस्फोटक तापमान सीमा भी होती है। विस्फोट तापमान सीमा, वह तापमान-रेंज है, जिस पर ज्वलनशील तरल पदार्थ से उत्पन्न वाष्प की सांद्रता, विस्फोट होने हेतु आवश्यक सांद्रता के बराबर होती है। विस्फोट हेतु आवश्यक न्यूनतम तापमान, वह तापमान है जिस पर तरल पदार्थ से इतनी वाष्प उत्पन्न होती है कि उसकी सांद्रता विस्फोट हेतु आवश्यक न्यूनतम सांद्रता के बराबर हो जात किसी तरल पदार्थ का विस्फोट होने हेतु आवश्यक न्यूनतम तापमान, उस तरल पदार्थ का फ्लैश पॉइं विस्फोट तापमान की ऊपरी सीमा वह तापमान है, जिस पर तरल पदार्थ से इतनी मात्रा में वाष्प निकलती है कि वह विस्फोट सांद्रता की ऊपरी सीमा के बराबर होती है। 4. विस्फोटक पदार्थों का वर्गीकरण
विस्फोटक पदार्थों को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है।
श्रेणी I: खदानों में पाया जाने वाला मीथेन ； श्रेणी II: विस्फोटक गैस मिश्रण (जिसमें वाष्प एवं कोहरा भी शामिल है) ； श्रेणी III: विस्फोटक धूल (फाइबर सहित)। 5. विस्फोटक मिश्रणों के वर्गीकरण हेतु सिद्धांत: विस्फोटक मिश्रणों का खतरनाकपन, उनकी विस्फोट सीमा, विस्फोट फैलाने की क्षमता, दहन तापमान एवं न्यूनतम दहन धारा द्वारा निर्धारित होता है। विभिन्न विस्फोटक मिश्रणों को, अधिकतम परीक्षण सुरक्षा अंतराल एवं न्यूनतम दहन धारा के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है; साथ ही, उन्हें दहन तापमान के आधार पर भी समूहों में विभाजित किया जाता है। मुख्य उद्देश्य, सुरक्षित उत्पादन हेतु आवश्यक विद्युत उपकरणों को स्थापित करना है। 6. विस्फोटक गैस मिश्रणों का वर्गीकरण (1) अधिकतम परीक्षण सुरक्षा अंतराल (MESG) के आधार पर किया जाता है। अधिकतम परीक्षण सुरक्षा अंतर, मानक परीक्षण परिस्थितियों में, कवर के भीतर मौजूद सभी सांद्रताओं वाली परीक्षणाधीन गैस/वाष्प एवं हवा के मिश्रण को जलाने के बाद, 25 मिमी लंबे संपर्क सतह के माध्यम से भी कवर के बाहर मौजूद विस्फोटक गैस मिश्रण को जलाया न जा सके; ऐसी स्थिति में कवर के दोनों हिस्सों के बीच मौजूद अधिकतम अंतर ही अधिकतम परीक्षण सुरक्षा अंतर होता है। विस्फोटक गैस मिश्रणों को, अधिकतम परीक्षण सुरक्षा अंतराल के आधार पर, IIA, IIB एवं IIC नामक तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता है। ⅡA में सुरक्षा अंतराल सबसे अधिक होता है, इसलिए खतरा सबसे कम होता है। जबकि ⅡC में सुरक्षा अंतराल सबसे कम होता है, इसलिए खतरा सबसे अधिक होता है। (2) न्यूनतम दहन धारा (MIC) के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। न्यूनतम दहन धारा, 20-40℃ के तापमान, 24V के वोल्टेज, एवं 95mH की इंडक्टेंस की परिस्थितियों में, IEC मानकों के अनुसार बनाए गए स्पार्क जनरेटर का उपयोग करके होलो-इंडक्टर वाले डीसी सर्किट पर 3000 बार स्पार्क परीक्षण करने के बाद प्राप्त होती है; यही वह न्यूनतम धारा है जिससे सबसे आसानी से दहन होने वाले मिश्रण को जलाया जा सकता है। श्रेणी II के विस्फोटक गैस मिश्रणों को, न्यूनतम दहन धारा के मान के आधार पर IIA, IIB एवं IIC ऐसी तीन श्रेणियों में विभाजित किया जाता है। न्यूनतम दहन धारा जितनी कम होती है, खतरा उतना ही अधिक होता है। (3) दहन तापमान के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। विस्फोटक मिश्रणों में, जिस न्यूनतम तापमान पर उन्हें बिना किसी आग के ही जलाया जा सकता है, उसे “दहन तापमान” कहा जाता है। जिन पदार्थों का दहन-तापमान कम होता है, वे आसानी से जल जाते हैं। विस्फोटक गैस मिश्रणों को, उनके दहन तापमान के आधार पर, T1, T2, T3, T4, T5, T6 नामक छह समूहों में विभाजित किया जाता है। T6 का दहन तापमान सबसे अधिक है, जबकि T1 का दहन तापमान सबसे कम है। विस्फोटक धूल मिश्रणों का वर्गीकरण
विस्फोटक धूल मिश्रणों को, धूल के गुणों (चालक/गैर-चालक) एवं उसके दहन तापमान के आधार पर, IIA, IIB ऐसे दो वर्गों में, एवं T11, T12, T13 ऐसे तीन समूहों में वर्गीकृत किया जाता है। 8. कार्यस्थलों पर विस्फोट का खतरा – विस्फोटक वातावरणों को, स्थल पर मौजूद पदार्थों की अवस्था के आधार पर, विस्फोटक गैसों वाले वातावरण एवं ज्वलनशील धूल वाले वातावरण में विभाजित किया जाता है। विस्फोटक गैसीय वातावरण, वह वातावरण है जिसमें वायुमंडलीय परिस्थितियों में गैसें, वाष्पें या कोहरे के रूप में मौजूद ज्वलनशील पदार्थ, हवा के साथ मिलकर जल जाते हैं; इसके परिणामस्वरूप आग पूरे अज्वलित मिश्रण तक फैल जाती है। ज्वलनशील धूल वाला वातावरण, वह वातावरण है जिसमें वायुमंडलीय परिस्थितियों में धूल या रेशेदार ज्वलनशील पदार्थ, हवा के साथ मिलकर जल जाते हैं, एवं यह आग पूरे अज्वलित मिश्रण तक फैल जाती है। विस्फोटक जोखिम वाले वातावरणों की श्रेणियाँ एवं स्तर –
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9. विद्युत उपकरणों में विस्फोट-रोधक तंत्र:
विस्फोटक जोखिम वाले वातावरणों में उपयोग होने वाले विद्युत उपकरणों में, विस्फोट के कारणों को रोकने एवं उन्हें कम करने हेतु, उपकरणों की संरचना में ही विस्फोट-रोधक उपाय किए जाने आवश्यक हैं। विद्युत उपकरणों के कारण आग लगने के दो कारण हैं: पहला, विद्युत उपकरणों से उत्पन्न होने वाली चिंगारियाँ/विद्युत-धाराएँ; दूसरा, विद्युत उपकरणों की सतह (अर्थात् वह सतह जिसका संपर्क आग लगने वाली सामग्री से होता है) का गर्म होना। 10. विद्युत संबंधी विस्फोट-रोधी उपाय: 1. विस्फोट के खतरे वाले क्षेत्रों से दूर रहें। उन विद्युत उपकरणों एवं सर्किटों को, जिनसे सामान्य संचालन के दौरान चिंगारियाँ, आर्क एवं खतरनाक तापमान पैदा होता है, ऐसे वातावरण में ही रखना चाहिए, जहाँ विस्फोट का खतरा कम हो, या बिल्कुल ही न हो। 2. विस्फोट-रोधी विद्युत उपकरणों का ही उपयोग करें। प्रक्रियात्मक उत्पादन एवं सुरक्षा की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, विस्फोट-रोधी विद्युत उपकरणों की संख्या को कम करना आवश्यक है। 3. विद्युतीय ग्राउंडिंग। जिन भागों को, विद्युत उपकरणों के ग्राउंडिंग संबंधी तकनीकी मानकों के अनुसार, ग्राउंड करने की आवश्यकता ही नहीं है, उन भागों को भी विस्फोटक वातावरण में अवश्य ही ग्राउंड किया जाना चाहिए। विद्युत उपकरणों के धातु आवरणों को भी ठीक से ग्राउंड किया जाना चाहिए। 4. शॉर्ट-सर्किट से होने वाली आग की चेतावनी एवं आपातकालीन बिजली बंद करने हेतु उपकरण लगाएं। विद्युत उपकरणों में कोई खराबी आने से पहले, उचित उपाय किए जाने चाहिए, या फिर विस्फोटक क्षेत्रों में बिजली की आपूर्ति को स्वचालित रूप से बंद कर देना चाहिए। 5. विस्फोट-रोधी विद्युत उपकरणों का सुरक्षित रूप से उपयोग करें। अर्थात्, विस्फोटक जोखिम वाले वातावरणों को सही तरीके से वर्गीकृत करना, विस्फोट-प्रतिरोधी विद्युत उपकरणों का सही चयन एवं स्थापना करना, तथा ऐसे उपकरणों की उचित देखभाल एवं मरम्मत करना। 6. चिंगारी-रोधी फर्श। ऐसी इमारतें, जहाँ हवा की तुलना में भारी ज्वलनशील गैसें/वाष्पें मौजूद होती हैं, तथा ऐसी इमारतें, जहाँ धूल/रेशों के कारण विस्फोट का खतरा होता है, वहाँ ऐसी फर्श सामग्री का उपयोग किया जाना चाहिए, जिससे चिंगारियाँ न उत्पन्न हों। 11. विस्फोट-रोधी विद्युत उपकरणों के मॉडल: 1. विस्फोट-रोधी प्रकार (d): ऐसे उपकरणों में, वे सभी घटक जो विस्फोटक गैसों के मिश्रण को आग लगा सकते हैं, एक बाहरी कवर के अंदर ही रखे जाते हैं। यह बाहरी कवर, उसकी किसी भी सतह या दरार से अंदर घुसने वाले ज्वलनशील मिश्रणों के कारण होने वाले विस्फोटों को सहन कर सकता है; साथ ही, यह बाहरी वातावरण में मौजूद गैसों/वाष्पों के कारण होने वाले विस्फोटों को भी रोक सकता है। यह प्रकार के उपकरण, क्षेत्र 1 एवं क्षेत्र 2 जैसे खतरनाक वातावरणों में उपयोग हेतु उपयुक्त है 2. सुरक्षा-वर्धित प्रकार (e): ऐसे विद्युत उपकरणों के लिए, जो सामान्य संचालन परिस्थितियों में आर्क या चिंगारियाँ उत्पन्न नहीं करते हैं, कुछ अतिरिक्त उपाय किए जाते हैं; ताकि उनकी सुरक्षा स्तर में वृद्धि हो सके, एवं विद्युत उपकरणों में खतरनाक तापमान, आर्क या चिंगारियाँ उत्पन्न होने की संभावना कम हो सके। इसमें वे उपकरण शामिल नहीं हैं, जो सामान्य संचालन की स्थिति में चिंगारियाँ या आर्क उत्पन्न करते हैं। इस प्रकार के उपकरणों का उपयोग मुख्य रूप से क्षेत्र 2 के खतरनाक वातावरणों में किया जाता है; कुछ प्रकार के उपकरणों का उपयोग क्षेत्र 1 में भी किया 3. स्वभाविक रूप से सुरक्षित प्रकार (i): उपकरण के अंदर मौजूद सभी सर्किट, मानक निर्धारित परिस्थितियों (सामान्य कार्य-स्थितियों या निर्धारित खराबी-स्थितियों सहित) में उत्पन्न होने वाली किसी भी विद्युत-चिंगारी या ऊष्मा-प्रभाव के कारण भी, विस्फोटक गैसों वाले वातावरण में आग नहीं लगा सकते। इस विस्फोट-रोधी प्रकार को ia एवं ib नामक दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है। इस प्रकार के उपकरणों का उपयोग केवल कम-वोल्टेज वाले उपकरणों में ही किया जा सकता है। “ia” का उपयोग क्षेत्र 0, 1 एवं 2 जैसे खतरनाक वातावरणों में किया जा सकता है; जबकि “ib” का उपयोग क्षेत्र 1 एवं 2 जैसे खतरनाक वातावरणों में ही किया जा सकता है। 4. धनात्मक दबाव वाला प्रकार (p): इसमें धनात्मक दबाव वाला आवरण होता है; जिससे आंतरिक सुरक्षात्मक गैस का दबाव, आसपास के विस्फोटक वातावरण के दबाव से अधिक रहता है। इससे बाहरी पदार्थ आवरण के अंदर नहीं घुस पाते। इस प्रकार के उपकरणों का उपयोग, सुरक्षा विधियों के अनुसार, क्षेत्र 1 एवं क्षेत्र 2 जैसे खतरनाक वातावरणों में भी किया जा सकता है। 5. तेल-आधारित प्रकार (O): पूरे उपकरण या उसके घटकों को तेल में डुबो दिया जाता है; इससे उपकरण के ऊपर या उसके बाहर मौजूद विस्फोटक गैसें उपकरण को नुकसान नहीं पहुँचा सकतीं। यह प्रकार के उपकरण, क्षेत्र 1 एवं क्षेत्र 2 जैसे खतरनाक वातावरणों में उपयोग हेतु उपयुक्त है 6. रेत भरा प्रकार (q): इसमें, आवरण के अंदर रेत या अन्य ऐसी पाउडर सामग्री भरी जाती है; ताकि निर्धारित उपयोगी परिस्थितियों में, आवरण के अंदर उत्पन्न विद्युत चिंगारियाँ या उच्च तापमान, आसपास के विस्फोटक वायुमंडल को प्रज्वलित न कर सकें। यह प्रकार के उपकरण, क्षेत्र 1 एवं क्षेत्र 2 जैसे खतरनाक वातावरणों में उपयोग हेतु उपयुक्त है 7. बिना चिंगारी वाला प्रकार (n): सामान्य संचालन परिस्थितियों में, ऐसे उपकरणों से आसपास के विस्फोटक गैसीय वातावरण में आग नहीं लगती; साथ ही, ऐसे उपकरणों में आग लगने जैसी कोई खराबी भी होने की संभावना नहीं होती। इस प्रकार के उपकरण केवल क्षेत्र 2 के खतरनाक वातावरणों में ही उपयोग में आ सकते हैं। 8. सीलिंग प्रकार (m): ऐसे विद्युत घटकों को, जिनसे विस्फोटक गैसों का निर्माण हो सकता है, सीलिंग पदार्थ (कंपाउंड) में डाल दिया जाता है; ताकि वे आसपास के विस्फोटक वातावरण में आग न लगा सकें। यह प्रकार के उपकरण, क्षेत्र 1 एवं क्षेत्र 2 जैसे खतरनाक वातावरणों में उपयोग हेतु उपयुक्त है 9. विशेष प्रकार (S): इसका अर्थ है **वे विस्फोट-प्रतिरोधी प्रकार, जो मानकों में शामिल नहीं हैं**। इस प्रकार के विद्युत उपकरणों का उपयोग करने हेतु, संबंधित अधिकारी अस्थायी नियम बनाते हैं; एवं ऐसे उपकरणों को विस्फोट-प्रतिरोधी उपकरणों के रूप में उपयोग में लाने हेतु, निर्धारित विस्फोट-परीक्षण केंद्रों द्वारा उनका परीक्षण एवं अनुमोदन आवश्यक है। इस प्रकार के उपकरणों को वास्तविक उपयोग के आधार पर विकसित किया जाता है, एवं ये संबंधित खतरनाक वातावरणों में भी उपयोग में आ सकते हैं। 10. धूल-विस्फोट रोधी प्रकार (DIP): ज्वलनशील धूल के दहन से बचने हेतु, इसमें केस के ऊपरी सतह का तापमान सीमित रखा जाता है; साथ ही “धूल-रोधी” केसों का उपयोग करके धूल के अंदर जाने को रोका जाता है। इसकी विस्फोट-प्रतिरोधक क्षमता के कारण, इसका उपयोग 20, 21 या 22 नंबर के खतरनाक वातावरणों में किया जा सकता है। 12. विस्फोट-रोधी विद्युत उपकरण – विस्फोटक गैस वाले वातावरण में उपयोग होने वाले विद्युत उपकरणों को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है – श्रेणी I एवं श्रेणी II। श्रेणी I: कोयला खदानों में उपयोग होने वाले विद्युत उपकर श्रेणी II: कोयला खदानों के अलावा, अन्य विस्फोटक गैस वाले वातावरणों में उपयोग होने वाले विद्युत उपकरण।
2. ज्वलनशील धूल वाले वातावरणों में उपयोग होने वाले विद्युत उपकरणों को A-श्रेणी के धूल-रोधी उपकरण, B-श्रेणी के धूल-रोधी उपकरण, A-श्रेणी के धूल-सुरक्षा उपकरण, एवं B-श्रेणी के धूल-सुरक्षा उपकरणों में विभाजित किया गया है। विस्फोट-रोधी विद्युत उपकरण, जो वर्ग II के विस्फोटक गैस वाले वातावरण में उपयोग होते हैं, उन्हें उनके अधिकतम सतह तापमान के आधार पर T1, T2, T3, T4, T5, T6 नामक छह समूहों में विभाजित किया गया है। ऐसे उपकरणों का चयन इस आधार पर किया जाना चाहिए कि उनका अधिकतम सतह तापमान, वहाँ मौजूद किसी भी गैस या वाष्प के दहन तापमान से अधिक न हो। http://www.isofans.com/data/attachment/forum/201610/23/085832fjjhlveqjuhv74vv.jpg 14 विस्फोट-प्रतिरोधी चिह्न: विस्फोट-प्रतिरोधी विद्युत उपकरणों पर अंकित विस्फोट-प्रतिरोधी चिह्न में निम्नलिखित जानकारियाँ होती हैं: विस्फोट-प्रतिरोधी प्रकार + उपकरण की श्रेणी + तापमान। श्रेणी I का विस्फोट-रोधी प्रकार: Exd I ； श्रेणी IIB, विस्फोट-प्रतिरोधी, समूह T3: ExdⅡBT3 ； धूल-विस्फोट रोधी उपकरणों के लिए, जैसे कि जो 21वें क्षेत्र में उपयोग हेतु उपयुक्त हैं, उनका अधिकतम सतही तापमान TA 170°C होता है। ऐसे उपकरणों पर लगने वाला विस्फोट-रोधी चिह्न होता है: DIPA21 TA170°C, या DIP A21 TA, T3 ； 15. विस्फोट-रोधी विद्युत उपकरणों के चयन हेतु सिद्धांत: 1. विद्युत उपकरणों का विस्फोट-रोधी प्रकार, विस्फोट के जोखिम वाले क्षेत्रों के अनुकूल होना चाहिए। 2. विद्युत उपकरणों की विस्फोट-प्रतिरोधक क्षमता, विस्फोटक जोखिम वाले वातावरण में मौजूद पदार्थों के खतरों के अनुरूप होनी चाहिए। 3. इसे पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल होना चाहिए। 4. इसे समग्र विस्फोट-रोधी सिद्धांतों के अनुरूप होना चाहिए; यह सुरक्षित, विश्वसनीय, आर्थिक रूप से उचित, एवं उपयोग/मरम्मत हेतु आसान होना चाहिए। 16. विस्फोट-रोधी विद्युत उपकरणों की जाँच एवं स्वीकृति – विस्फोट-रोधी विद्युत उपकरणों की जाँच एवं स्वीकृति, औपचारिक जाँच एवं बाहरी निरीक्षण दोनों तरीकों से की जाती है। 1. औपचारिक समीक्षा में, औद्योगिक उत्पादों के उत्पादन हेतु आवश्यक अनुमति प्रमाणपत्रों (विस्फोट-रोधी लैंपों को छोड़कर) एवं विस्फोट-रोधी गुणवत्ता प्रमाणपत्रों की जाँच की जाती है; ऐसे प्रमाणपत्रों की जानकारी ऑनलाइन उपलब्ध होनी आवश्यक है। 2. बाहरी जाँच में, विस्फोट-प्रूफ विद्युत उपकरणों की सतह पर EX(DIP) चिह्न होने की जाँच की जाती है; साथ ही, उपकरण पर लगे लेबल पर दिए गए विस्फोट-प्रूफता प्रमाणपत्र संख्या की भी जाँच की जाती है, ताकि वह प्रमाणपत्र पर दी गई संख्या से मेल खाए। ——समाप्त——