حفاظت در برابر انفجار (Ex-Proof) چیست؟

منبع 1 ,2

حفاظت در برابر انفجار یا ضد انفجار به این معنی نیست که یک محصول می تواند در برابر هرگونه انفجار خارجی مقاومت کند . برای اینکه محصولی مانند جعبه‌های اتصال ضد انفجار به عنوان ضدانفجار طبقه‌بندی شود، باید بتواند هرگونه انفجاری را که در داخل محفظه به دلیل جرقه‌های داخل محفظه ایجاد می‌شود، مهار کند و از اشتعال بخارات، گازها، گرد و غبار یا الیاف در هوای اطراف جلوگیری کند.

به دلایل مسایل ایمنی، زمانی که تجهیزات در مناطق خطرناک مستقر هستند ، استفاده از تجهیزات ضد انفجار با کیفیت بالا و تایید شده مهم است . زیرا این امر خطر انفجار و آتش سوزی پرسنل و دارایی صنعتی را تا حد زیادی کاهش می دهد .

کابینت باتری حفاظت شده در برابر انفجار

در خصوص تجهیزات حفاظت در برابر انفجار ، دو دستورالعمل EX وجود دارد.

ATEX
IECEX

ATEX در حفاظت در برابر انفجار به چه معناست؟

ATEX فرم کوتاه Atmospheres Explosible به معنای جو قابل انفجار است.

دستورالعمل ATEX 2014/34/EU تجهیزات و سیستم‌های حفاظت در برابر انفجار را که برای استفاده در جوهای بالقوه انفجاری در نظر گرفته شده است، پوشش می‌دهد . این دستورالعمل الزامات اساسی بهداشت و ایمنی و روش های ارزیابی انطباق را که باید قبل از عرضه محصولات در بازار اتحادیه اروپا اعمال شود، تعریف می کند. با خط مشی چارچوب قانونی جدید مطابقت دارد و از 20 آوریل 2016 قابل اجرا است و جایگزین دستورالعمل قبلی 94/9/EC می شود. (منبع)

هر سیستم یا تجهیزات حفاظت در برابر انفجار مورد استفاده در اروپا باید دارای گواهینامه ATEX و مطابقت با استانداردهای فعلی ATEX را داشته باشد. اطلاعات مورد نیاز در صدور گواهینامه شامل نهاد اطلاع‌دهنده یعنی IMQ، شماره گواهینامه و علامت CE می‌باشد. CE مخفف “Conformité Européene” است که در لغت به معنای “انطباق اروپایی” است.

هدف این دستورالعمل تسهیل تجارت با هماهنگ کردن “قوانین” در مورد الزامات ایمنی برای محصولات مناطق خطرناک است.

IECEx چیست و به چه معناست؟

IECEx مخفف عبارت International Electrotechnical Commission Explosive است. این سیستمی است که برای تسهیل تجارت بین المللی تجهیزات و خدمات برای استفاده در جوهای انفجاری و در عین حال حفظ سطح ایمنی مورد نیاز استفاده می شود.

مزایای گواهینامه IECEx:
– هزینه تست و صدور گواهینامه کمتر از طرف سازنده
– زمان سریعتر برای بازاریابی
– اعتماد بین المللی بیشتر
– یک پایگاه داده بین المللی واحد که کلیه تجهیزات منفجره تایید شده (Ex) را فهرست می کند

مناطق معمولی که می توان تجهیزات Ex را پیدا کرد می تواند پالایشگاه نفت / دکل / کارخانه ها و کارخانه های فرآوری شیمیایی باشد. این‌ها معمولاً محیط‌های خطرناکی هستند که در آن‌ها به تجهیزات مقاوم قبلی نیاز است.

گواهی انطباق IECEx توسط مؤسسات تأیید IECEx (ExCB) صادر می شود.

گواهی انطباق IECEx نشان می دهد که نمونه ای از محصول حفاظت در برابر انفجار Ex شرح داده شده در گواهی به طور مستقل آزمایش شده و مطابق با استانداردهای بین المللی (IEC) مندرج در گواهی است . همچنین تأیید می کند که سایت تولید برای تأیید اینکه سیستم کیفیت سازنده مطابق با الزامات IECEx مشخص شده در عملیات IECEx است، ممیزی شده است .

هر دو استاندارد صدور گواهینامه ضد انفجار ATEX و IECEx بر اساس استاندارد IEC 60079 هستند.

حال که با معنای این دو اصطلاح آشنا شدید باید دانست که در مجموع شش نوع راهنمای طبقه بندی منطقه برای طبقه بندی محیط/تجهیزات ضد انفجار وجود دارد:

نوع حفاظت در برابر انفجار

		کد جدید (IEC)
General rules		EN-60079-0
Oil immersed	Ex “o”	EN-60079-6
Pressurization	Ex “p”	EN-60079-2
Power filling	Ex “q”	EN-60079-5
Flameproof enclosure	Ex “d”	EN-60079-1
Increased safety	Ex “e”	EN-60079-7
Intrinsic safety	Ex “i”	EN-60079-11
Non sparking	Ex “n”	EN-60079-15
Encapsulation	Ex “m”	EN-60079-18

IEC مخفف International Electrotechnical Commission، یک سازمان غیرانتفاعی و غیردولتی استاندارد بین‌المللی است که استانداردهای بین‌المللی را برای تمام فناوری‌های الکتریکی، الکترونیکی و مرتبط تهیه و منتشر می‌کند – که در مجموع به عنوان “الکتروتکنولوژی” شناخته می‌شوند.

گروه های تجهیزات حفاظت در برابر انفجار

مکان های مورد استفاده	گروه	نواحی مورد استفاده	گاز معرف
معادن مستعد آتش سوزی	I	معادن گازی	Methane -متان
صنایع سطحی	II A	سطوح	Propane- پروپان
	II B		Ethylene – اتیلن
	II B + H2		Ehtylene, Hydrogen -اتیلن ،هیدروژن
	II C		Hydrogen, Acetylene-استیلن، هیدروژن

سطح حفاظت از تجهیزات در حفاظت در برابر انفجار (گاز/گرد و غبار)

محیط های با اتمسفر گازی
Zone 0	محیط هایی که در آن مخلوط گازهای انفجاری دائماً وجود دارد (مثلاً داخل مخزن سوخت).
Zone 1	محیطی که ممکن است مخلوطی از گازهای انفجاری در طول عملیات عادی در سایت وجود داشته باشد.
Zone 2	محیطی که در آن مخلوط گاز انفجاری معمولاً وجود ندارد، بلکه فقط برای دوره های زمانی کوتاهی وجود دارد.
محیط های با اتمسفر غبارآلود
Zone 20	محیطی که در آن مخلوط پودر مواد منفجره به طور مداوم وجود دارد (مثلاً داخل مخزن سوخت).
Zone 21	محیطی که ممکن است مخلوطی از پودر مواد منفجره در طول عملیات عادی سایت وجود داشته باشد.
Zone 22	محیطی که در آن مخلوط پودر مواد منفجره به طور معمول وجود ندارد بلکه فقط برای مدت کوتاهی وجود دارد.

کلاس دما در حفاظت در برابر انفجار

کلاس دما	T1	T2	T3	T4	T5	T6
سطح بیشینه دمای کلاس	450^oC	300^oC	200^oC	135^oC	100^oC	85^oC

نمونه کابینت ضد انفجار نگهداری الکل

حفاظت از نفوذ (IP)

“رده بندی IP” مخفف چیست و به چه معناست؟

رتبه‌بندی IP فرم کوتاهی برای علامت حفاظت از نفوذ (Ingress Protection)، استاندارد IEC 60529 است . این سیستم توسط کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیکی یا فرم کوتاه IEC راه‌اندازی شده است.

رتبه بندی IP معمولاً از دو رقم تشکیل شده است که معمولاً برای اقلام الکتریکی مانند تلفن های همراه فعلی یا محفظه های مکانیکی مانند محفظه های ضد انفجار استفاده می شود . این رتبه‌بندی می‌تواند سطح محافظت محصول را بر اساس جدول زیر می توان به راحتی تعیین کرد .

رقم اول نشان دهنده محافظت در برابر دسترسی خطرناک و اجسام جامد خارجی است	Index	IP	Index	رقم دوم نشان دهنده محافظت در برابر نفوذ آب است
Non-protected	0		0	Non-protected
Protected against solid objects 50 mm Ø or more	1		1	Protected against vertically falling water drops
Protected against solid objects 12.5 mm Ø or more	2		2	Protected against vertically falling drops water enclosure tilted up to 15º
Protected against solid objects 2.5 mm Ø or more	3		3	Protected against spraying water up to 60º from vertical
Protected against solid objects 1 mm Ø or more	4	5 4	4	Protected against splashing water from any direction
Dust-protected	5	5 4	5	Protected against jets of water from any direction
Dust-tight	6		6	Protected against powerful jets of water from any direction
			7	Protected against immersion
			8	Protected against continuous immersion

حداقل نیاز برای حفاظت ضد انفجار IP54 است.

در ادامه موارد مطرح شده در جدول فوق به تقکیک ارایه می گردد :

رتبه بندی IP برای جامدات

0: هیچ حفاظتی

1: محافظت در برابر اجسام جامد با قطر بیشتر از 50 میلی متر

2: محافظت در برابر انگشتان یا اجسام دیگر با طول 80 میلی متر و قطر 12 میلی متر

3: محافظت در برابر ابزار، سیم و غیره، با قطر 2.5 میلی متر یا بیشتر

4: محافظت در برابر اجسام جامد بزرگ تر از 1 میلی متر، مثل سیم، میخ، پیچ و حشرات بزرگ تر

5: محافظت جزئی در برابر گرد و غبار که ممکن است به تجهیزات آسیب برساند

6: محافظت کامل در برابر گرد و غبار و سایر ذرات و تست شده در برابر جریان هوای مداوم

رتبه بندی IP برای مایعات

0: هیچ حفاظتی

1: محافظت در برابر قطره های آب که به صورت عمودی می ریزند

2: محافظت در برابر قطره های آب که به صورت عمودی می ریزند، حتی اگر دستگاه تحت زاویه 15 درجه قرار داشته باشد

3: محافظت در برابر پاشش آب از هر جهت

4: محافظت در برابر پاشش آب از هر جهت، حتی اگر دستگاه تحت زاویه 60 درجه قرار داشته باشد

5: محافظت در برابر پاشش یا جریان آب از هر جهت

6: محافظت در برابر غوطه ور شدن کامل در آب تا عمق 1 متر به مدت 30 دقیقه

7: محافظت در برابر غوطه ور شدن کامل در آب تا عمق 1 متر به مدت 30 دقیقه، حتی اگر دستگاه تحت فشار آب باشد

8: محافظت در برابر غوطه ور شدن کامل در آب تا عمق 3 متر به مدت 30 دقیقه

9: محافظت در برابر غوطه ور شدن کامل در آب تا عمق 30 متری به مدت 8 ساعت

تاریخچه استاندارد حفاظتی IP

تاریخچه استاندارد حفاظتی به سال 1947 برمی‌گردد، زمانی که کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیکی (IEC) اولین استاندارد بین‌المللی را برای محافظت تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در برابر نفوذ گرد و غبار و آب منتشر کرد. این استاندارد با نام IEC 529 شناخته می‌شود.

استاندارد IEC 529 در سال‌های بعد چندین بار مورد بازنگری قرار گرفت و در نهایت در سال 1989 به شکل امروزی خود درآمد. در این استاندارد، درجه حفاظتی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی با دو حرف IP و یک یا دو عدد بعد از آن نمایش داده می‌شود. اولین عدد نشان‌دهنده درجه محافظت دستگاه در برابر جامدات (گرد و غبار) می‌باشد و دومین عدد سطح حفاظتی دستگاه را در برابر مایعات (چکه کردن یا اسپری کردن یا غوطه ور شدن در آب) مشخص می کند.

استاندارد IEC 529 به سرعت در سراسر جهان پذیرفته شد و به استانداردی بین‌المللی برای محافظت تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در برابر نفوذ گرد و غبار و آب تبدیل شد. این استاندارد در بسیاری از کشورهای جهان، از جمله ایران، به عنوان استاندارد ملی برای محافظت تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی پذیرفته شده است.

در سال‌های اخیر، با پیشرفت تکنولوژی و افزایش کاربرد تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در محیط‌های مختلف، استاندارد IEC 529 نیز به‌روزرسانی شده است تا بتواند نیازهای جدید را برآورده کند. به عنوان مثال، در سال 2018، استاندارد IEC 529 مورد بازنگری قرار گرفت و دو عدد جدید برای درجه حفاظتی تجهیزات در برابر نفوذ گرد و غبار و آب اضافه شد. این دو عدد، 6 و 8، نشان‌دهنده محافظت کامل در برابر گرد و غبار و نفوذ آب تحت فشار بالا هستند.

در ادامه تاریخچه استاندارد حفاظتی را به طور خلاصه بیان می‌کنیم:

1969: اولین نسخه استاندارد IP توسط IEC منتشر شد.

1989: درجه حفاظت در برابر مایعات به استاندارد IP اضافه شد.

1999: استاندارد IP به روز شد و درجه‌های حفاظت 6 و 7 معرفی شدند.

2009: استاندارد IP مجدداً به روز شد و درجه حفاظت 8 معرفی شد.

در حال حاضر، آخرین نسخه استاندارد IP در سال 2021 منتشر شده است. این نسخه شامل تغییرات زیر است:

افزودن درجه حفاظت IP69K برای تجهیزاتی که در معرض پاشش آب با فشار بالا قرار دارند.
افزودن درجه حفاظت IP6X برای تجهیزاتی که در برابر گرد و غبار مقاوم هستند.
تغییر برخی از الزامات آزمایشی برای اطمینان از دقت بیشتر.

Ex “d” and Ex “e”

استاندارد Ex e (IEC60079-7)

این استاندارد بر افزایش ایمنی تاکید دارد که به نوبه خود برای اینکه محصولات حفاظت در برابر انفجار بتوانند این استاندارد را دریافت کنند، باید بتوانند در برابر دماهای بیش از حد و همچنین جرقه های داخل و خارج محفظه مقاومت کنند.

کاربردهای رایج این استاندارد برای محصولاتی مانند جعبه ترمینال، جعبه کنترل و اتصالات نور می باشد.

Ex d standard (IEC60079-1)

این استاندارد بر مقاومت در برابر شعله در داخل محفظه تمرکز دارد. محفظه باید بتواند به طور ایمن هرگونه انفجار و فشار همراهی را که ایجاد می شود مهار کند و از خروج آتش یا جرقه از محفظه و محیط های انفجاری اطراف جلوگیری کند.

تجهیزات حفاظت در برابر انفجار که دارای این استاندارد هستند می توانند محصولاتی مانند تجهیزات کنترلی یا ترانسفورماتور باشند.

جدول زیر مزایا و معایب این دو را نشان می دهد:

مزایا

معایب

Ex “d”

1. قادر به جلوگیری از انفجار داخلی احتمالی و جلوگیری از انتقال آن به جو خارج از محفظه است

2. کلاس بالاتر حفاظت

3. قطعات به راحتی در دسترس و ارزان تر

1. تعمیر و نگهداری پیچیده تر (مثلاً تعویض لوله های فلورسنت دشوار است)

2. نقشه لوله کشی (در صورت درخواست) پیچیده است

Ex “e”

1. نصب آسان

2. ظاهر دلپذیر

3. کلید قطع ایمنی

1. هزینه بالای قطعات یدکی (قطعات باید از نوع Ex باشند)

2. تعمیر و نگهداری مکرر و پرهزینه (به عنوان مثال آب بندی)

سخن پایانی

عادت به رفتار ایمن ، پیشگیری از حادثه

اکنون شما با دیدن کدهای استاندارد بر روی تجهیزات حفاظت در برابر انفجار نظیر باکس های آتش نشانی ،باکس های باطری معنا و مفهوم آنرا می دانید و میتوانید با انتخاب استانداردهای مناسب تجهیزات مناسب برای محیط خود را انتخاب نمایید.

برای اطلاعات بیشتر با ما در تماسباشید.