Yanıcı gazların, yanıcı buharların veya patlayıcı tozların mevcut olduğu herhangi bir tesiste, standart elektrikli ekipmanlar sadece yetersiz olmakla kalmaz, aynı zamanda doğrudan tutuşma tehlikesi de oluşturur. Bir malzemenin kendiliğinden tutuşma noktasını aşan tek bir ark, kıvılcım veya yüzey sıcaklığı, felaketle sonuçlanacak bir olayı tetiklemek için yeterlidir. Patlamaya dayanıklı elektrikli ekipmanlar bu riski ortadan kaldıracak şekilde tasarlanmıştır: ya dahili olarak herhangi bir ateşlemeyi içerir, ateşlemenin oluşmasını engeller ya da patlayıcı atmosferin elektrikli bileşenlerle temasını tamamen ortadan kaldırır. Bu ekipmanın nasıl çalıştığını, tehlikeli alanların nasıl sınıflandırıldığını ve sertifikaların gerçekte ne anlama geldiğini anlamak, petrol ve gaz, kimya, petrokimya, ilaç veya madencilik endüstrilerinde güvenli ve uyumlu kurulumun temelidir.
Ex ekipmanı veya tehlikeli alan ekipmanı olarak da adlandırılan patlamaya dayanıklı elektrikli ekipman, patlayıcı bir atmosferin mevcut olabileceği ortamlarda güvenli bir şekilde çalışmak üzere özel olarak tasarlanmış cihaz ve sistemleri ifade eder. Yanıcı gazlar, buharlar, buğular veya yanıcı tozlar tutuşabilecek konsantrasyonlarda havayla karıştığında patlayıcı bir atmosfer oluşur.
Risk ateşleme üçgeninden kaynaklanır: yakıt (yanıcı madde), oksijen (havada bulunur) ve bir ateşleme kaynağı. Standart elektrikli ekipman, bu ateşleme kaynağını anahtar kontaklarındaki arklar, motor fırçalarından çıkan kıvılcımlar veya ısıtma elemanlarındaki yüzey sıcaklıkları yoluyla sağlayabilir. Patlamaya dayanıklı ekipman, herhangi bir dahili ateşlemeyi kontrol altına almak, enerjiyi ateşleme eşik değerlerinin altında sınırlamak veya elektrikli bileşenleri tehlikeli atmosferden fiziksel olarak ayırmak gibi çeşitli mühendislik stratejilerinden biriyle bu riski etkisiz hale getirir.
Kuzey Amerika standartlarında (özellikle UL ve CSA) kullanılan "patlamaya dayanıklı" ifadesinin özellikle aşağıdakileri ifade ettiğini belirtmek önemlidir: çevreleme yaklaşım: dahili bir patlamayı içerecek kadar sağlam bir mahfaza ve kaçan gazları, çevredeki atmosfere ulaşmadan önce tutuşma sıcaklıklarının altına soğutur. Daha geniş uluslararası terim ise Eski ekipman Tek başına korumanın ötesinde birden fazla koruma konseptini kapsar.
Patlamaya dayanıklı herhangi bir elektrikli ekipmanı seçmeden önce, tehlikeli alan resmi olarak sınıflandırılmalıdır. Küresel olarak iki paralel sınıflandırma sistemi kullanılmaktadır: Bölge sistemi (Avrupa'da ve uluslararası alanda ATEX ve IECEx kapsamında kullanılır) ve Sınıf/Bölüm sistemi (Kuzey Amerika'da NEC ve Kanada Elektrik Yasası kapsamında kullanılır). Bölgeler arasında faaliyet gösteren birçok tesisin her ikisini de karşılaması gerekir.
| ATEX / IECEx (Bölge) | Kuzey Amerika Eşdeğeri | Açıklama |
|---|---|---|
| Bölge 0 | Sınıf I, Bölüm 1 (şiddetli) | Patlayıcı gaz atmosferinin sürekli veya uzun süre mevcut olması |
| Bölge 1 | Sınıf I, Bölüm 1 | Normal operasyonlar sırasında ara sıra meydana gelmesi muhtemel |
| Bölge 2 | Sınıf I, Bölüm 2 | Normal operasyonlarda muhtemel değil ancak anormal koşullar altında mümkün |
| Bölge 20 | Sınıf II, Bölüm 1 | Sürekli veya uzun süre mevcut olan yanıcı toz |
| Bölge 21 | Sınıf II, Bölüm 1 | Normal işlemler sırasında ara sıra oluşması muhtemel yanıcı toz |
| Bölge 22 | Sınıf II, Bölüm 2 | Normal işlemlerde yanıcı toz oluşması muhtemel değildir |
Gaz grubu sınıflandırması seçimi daha da daraltır: gazlar minimum ateşleme enerjilerine ve maksimum deneysel güvenlik aralığına göre gruplandırılır. Grup IIC (hidrojen) en tehlikeli olanıdır ve en yüksek düzeyde koruma gerektirir; Grup IIA (propan), yanıcı gaz kategorisinde en az talep görendir. Grup IIC için derecelendirilen ekipmanlar IIB ve IIA ortamlarında kullanıma uygundur ancak bunun tersi geçerli değildir.
Uluslararası IEC 60079 standardı bir düzineden fazla tanınmış koruma konseptini tanımlar. Endüstriyel elektrikli ve ısıtma ekipmanlarında en sık karşılaşılan dört tanesi aşağıda açıklanmıştır.
Ex d konsepti, proses ekipmanları, şalt cihazları ve ısıtıcı terminal kutuları için en yaygın olarak uygulanan koruma yöntemidir. Mahfaza, herhangi bir iç tutuşmayı kırılmadan kontrol altına almak ve kaçan sıcak gazları çevredeki atmosferin tutuşma sıcaklığının altına soğutmak için yeterli duvar kalınlığı ve işlenmiş bağlantı yüzeyleri ile inşa edilmiştir. Bu, çoğu endüstriyel patlamaya dayanıklı ısıtıcının terminal muhafazalarında kullanılan koruma yöntemidir. Muhafazalar tipik olarak ağır duvarlı alüminyum alaşımdan veya sünek demirden dökülür ve standart terminal kafalarından önemli ölçüde daha ağırdır.
Ex e yaklaşımı, olaydan sonra bir patlamayı kontrol altına almak yerine kıvılcımların, arkların veya aşırı sıcaklıkların oluşmasını önlemek için ek mühendislik önlemleri uygular. Bu genellikle normal çalışma sırasında hiçbir ark bileşeninin bulunmadığı terminal kutularına, bağlantı kutularına, motorlara ve aydınlatma armatürlerine uygulanır. Ex e ekipmanı genellikle aynı ünitede Ex d ile birleştirilir; örneğin, Ex d terminal muhafazasına ve Ex e sargı yalıtımına sahip bir daldırma tipi ısıtıcı.
İçsel güvenlik, hem normal hem de arıza koşullarında devrede mevcut elektrik enerjisini, tehlikeli atmosferi tutuşturmak için gereken seviyenin altındaki bir seviyeye sınırlar. Bu konsept, ısıtıcılar veya motorlar gibi güç tüketen ekipmanlar yerine enstrümantasyon, sensörler ve kontrol kabloları için yaygın olarak kullanılır. Ex ia, Bölge 0'a uygun en yüksek seviyedir; Ex ib Bölge 1 için uygundur; Bölge 2 için Ex ic.
Patlama koruması, muhafazanın içinde koruyucu gazın (tipik olarak temiz hava veya inert gaz) pozitif iç basıncını korur ve yanıcı atmosferlerin elektrikli bileşenlere girmesini ve bunlarla temas etmesini önler. Bu yaklaşım, normalde Ex d muhafazasına yerleştirilmesi zor veya pratik olmayan büyük kontrol panelleri, analizörler ve değişken hızlı sürücüler için yaygın olarak kullanılır. Temizleme ve basınçlandırma kontrol ünitesi dahili basıncı izler ve basınç güvenli eşiğin altına düşerse ekipmanın enerjisini keser.
Sertifika, ekipmanın geçerli koruma standardının gerekliliklerini karşıladığının bağımsız olarak test edildiğini ve doğrulandığını doğrular. Hangi sertifikaların gerekli olduğunu sertifikasyon kuruluşu, uygulanan standart ve kurulumun coğrafi bölgesi belirler.
| Sertifikasyon / Standart | Bölge | Temel |
|---|---|---|
| ATEX (Direktif 2014/34/AB) | Avrupa Birliği | IEC 60079 serisi; AB pazarı için zorunlu |
| IECEx | Uluslararası | IEC 60079 serisi; 50 ülkede kabul edildi |
| UL 1203 / UL 60079 | Amerika Birleşik Devletleri | NEC Sınıf/Bölüm sistemi; OSHA tarafından tanındı |
| CSA C22.2 No.30 | Kanada | Sınıf/Bölüm sistemi; Kanada kurulumları için zorunludur |
| NEPSİ / GB 3836 | Çin | IEC 60079'a göre; Çin iç pazarı için gerekli |
İhracata yönelik üreticiler ve küresel proje yüklenicileri için IECEx sertifikasyonu stratejik açıdan değerlidir çünkü giderek artan sayıda ulusal sertifikasyon kuruluşu tarafından karşılıklı olarak tanınmaktadır ve ülke bazında ayrı testlere olan ihtiyacı azaltmaktadır. IECEx statüsüne bakılmaksızın Avrupa Birliği'ne satılan ekipmanlar için ATEX sertifikası zorunlu olmaya devam ediyor. Petrol ve gaz projelerine endüstriyel ısıtıcılar sağlayanlar da dahil olmak üzere pek çok saygın üretici, patlamaya dayanıklı ürün serilerinde hem ATEX hem de IECEx sertifikalarına sahiptir.
Sıcaklık sınıflandırması, patlamaya dayanıklı ekipman seçiminde en kritik ve en sık yanlış uygulanan parametrelerden biridir. T sınıfı, arıza koşulları da dahil olmak üzere her türlü çalışma koşulunda ekipmanın ulaşabileceği maksimum yüzey sıcaklığını tanımlar. Bu yüzey sıcaklığı, kurulum ortamında mevcut olabilecek her türlü yanıcı maddenin kendiliğinden tutuşma sıcaklığının (AIT) altında kalmalıdır.
| T-Serisi | Maksimum Yüzey Sıcaklığı | Bu Sınıfı Gerektiren Örnek Madde |
|---|---|---|
| T1 | 450°C | Metan (537 °C AIT) |
| T2 | 300 °C | Etanol (365 °C AIT) |
| Ç3 | 200 °C | Dizel yakıt (210–220 °C AIT) |
| T4 | 135°C | Etilen (125 °C AIT — minimum T4 gerektirir) |
| T5 | 100 °C | Karbon disülfür (90 °C AIT) |
| T6 | 85 °C | Dietil eter (160 °C AIT — en düşük marjın gerekli olduğu yerde kullanın) |
Daha yüksek bir T sınıfı numarası, genellikle daha düşük watt yoğunluklu elemanlar, daha muhafazakar termal tasarım veya aktif sıcaklık kontrolü gerektiren daha kısıtlayıcı bir yüzey sıcaklığı sınırı getirir. T3 dereceli bir ısıtıcı, diğer tüm parametreler için geçerli bir Ex d sertifikası taşısa bile, asla etilen atmosferi için uygun değildir. T sınıfı uyumluluğu doğrulamadan önce daima potansiyel olarak mevcut olan her yanıcı madde için AIT'yi edinin. Sıvı ısıtma uygulamaları bağlamında T sınıfı seçiminin tam teknik incelemesi için, bkz. patlamaya dayanıklı daldırma ısıtıcılar seçim kılavuzu .
Patlamaya dayanıklı elektrikli ekipman kategorileri arasında, endüstriyel elektrikli ısıtıcılar özellikle zorlu bir mühendislik mücadelesi sunar. Bir ısıtıcının temel işlevi olan elektrik enerjisini ısıya dönüştürmek, yüksek yüzey sıcaklıklarının tasarımın özünde olduğu anlamına gelir. Isıtma verimliliğini korurken bu sıcaklıkları T sınıfı sınırlar dahilinde yönetmek, eleman watt yoğunluğunda, kılıf malzemesi seçiminde ve termal kontrol mimarisinde hassasiyet gerektirir.
Patlamaya dayanıklı daldırmalı ısıtıcılar bunu iki tamamlayıcı yaklaşımla ele alır. Kabloların ısıtma elemanlarına bağlandığı ve teorik olarak arkın meydana gelebileceği terminal mahfazası, Ex d aleve dayanıklı bir mahfaza olarak inşa edilmiştir; tipik olarak ağır duvarlı alüminyum alaşımdan veya işlenmiş flanşlı bağlantı noktalarına sahip sünek demirden dökülmüştür. Isıtma elemanlarının kendisi, proses akışkanı ve çalışma sıcaklığı ile uyumluluk için seçilen kılıf malzemeleriyle, kontrollü, tekdüze watt yoğunluğu için tasarlanmıştır.
Patlamaya dayanıklı daldırma ısıtıcılar için yaygın kılıf malzemeleri arasında genel proses sıvıları ve yağları için Incoloy 825 ve 840, yüksek sıcaklık ve aşındırıcı uygulamalar için Inconel 600 ve 625, agresif kimyasal ortamlar için Hastelloy C-276 ve deniz suyu ve klorür içeren sıvılar için titanyum bulunur. Ex d terminal muhafazası ve özenle belirlenmiş eleman malzemelerinin kombinasyonu, ünitenin hem güvenlik derecesini hem de hizmet ömrünü belirler.
Petrol ve gaz işleme, petrokimya tesisleri, LNG terminalleri ve açık deniz platformları dahil olmak üzere Bölge 1 ve Bölge 2 ortamlarındaki tesisler için genellikle iki ürün konfigürasyonu belirtilir. endüstriyel patlamaya dayanıklı sıvı daldırma ısıtıcı IP66 giriş korumasıyla ATEX ve IECEx standartlarına (Ex d, Ex e, IIC Gb, T1–T6) göre sertifikalı, geniş bir güç aralığında sıvılar, yağlar ve proses gazları için uygun çok yönlü bir flanşlı tasarım sağlar. Sahada daha kolay eleman değişimi gerektiren uygulamalar için patlamaya dayanıklı flanşlı daldırma ısıtıcı tüm aksamı kaptan çıkarmadan çevrimdışı bakıma olanak tanıyan ısırma kaplini veya doğrudan kaynak seçeneklerine sahip bir firkete eleman tasarımı içerir.
Patlamaya dayanıklı elektrikli ekipmanın doğru spesifikasyonu, herhangi bir satın alma kararı verilmeden önce güvenlik açısından kritik olan her parametreyi ele alan yapılandırılmış bir yaklaşım gerektirir. Aşağıdaki çerçeve, ısıtıcılar ve motorlardan bağlantı kutuları ve enstrümantasyona kadar ekipman kategorileri için geçerlidir.
Kurulum sahası için resmi tehlikeli alan sınıflandırma çizimini edinin. Bölge sisteminin mi (ATEX/IECEx) yoksa Sınıf/Bölüm sisteminin mi (NEC/CSA) geçerli olduğunu doğrulayın. Varsa bölgeyi veya bölümü, gaz grubunu ve toz kategorisini tanımlayın.
Eş zamanlı veya ardışık olarak mevcut olabilecek her yanıcı gaz, buhar veya tozun kendiliğinden tutuşma sıcaklıklarını (AIT) derleyin. Listedeki en düşük AIT, gereken minimum T sınıfını belirler. Çoklu ürün işleyen veya mevsimsel süreç değişiklikleri olan tesislerde bu adım sıklıkla atlanır veya hafife alınır.
Ekipman tipini en uygun koruma konseptiyle eşleştirin: Ark bileşenleri olan güç ekipmanları için Ex d; Arksız terminal ve bağlantı kutuları için Ex e; Düşük enerjili enstrümantasyon ve algılama devreleri için Ex ia/ib; Ex d boyutlarına pratik olarak inşa edilemeyen büyük paneller veya muhafazalar için Ex p.
Ekipman sertifikasının (ATEX, IECEx, UL, CSA veya NEPSI) kurulumun yetki alanıyla ve gereken spesifik bölge, gaz grubu ve T sınıfıyla eşleştiğini doğrulayın. Sertifikanın son geçerlilik tarihini kontrol edin ve sertifikasyon kuruluşunun ilgili standart için akredite olduğunu doğrulayın.
Dış mekan kurulumları, yıkama ortamları ve tozlu tesisler, patlamaya dayanıklılık sınıflandırmasından bağımsız olarak uygun IP derecelendirmelerini gerektirir. IP66, güçlü su jetlerine ve yoğun toz girişine karşı koruma sağlar ve dış mekan endüstriyel kurulumları için tipik minimum değerdir. Su altında kalan veya sık sık su altında kalan yerler için IP67 veya IP68 gerekli olabilir.
Isıtıcılar, mahfazalar ve ıslanan bileşenler için, yapım malzemelerinin proses sıvısı, ortam ortamı ve tesiste kullanılan temizlik veya sterilizasyon prosedürleriyle kimyasal olarak uyumlu olduğunu doğrulayın. Korozyona bağlı muhafaza arızası, hizmet sırasında Ex ekipmanın bozulmasının yaygın bir nedenidir.
Telif Hakkı © Jiangsu Weineng Electric Co., Ltd. Her hakkı saklıdır.
OEM/ODM Elektrikli Isıtıcı Üreticileri
