در محیط‌های صنعتی مانند پتروشیمی‌ها، پالایشگاه‌ها، سکوهای نفتی، پمپ بنزین‌ها، سکوهای CNG و سایر مکان‌های مشابه، تجهیزاتی که همزمان با سوخت‌هایی مانند گاز یا بنزین در ارتباط اند و همچنین با تجهیزات الکتریکی در ارتباط‌اند، بدون شک پدیده‌ای طبیعی است. اما ایجاد جرقه در تجهیزات الکتریکی می‌تواند باعث وقوع آتش‌سوزی در این مناطق شود. به همین دلیل، استفاده از تجهیزات ضد انفجار در محیط‌های صنعتی، از جمله پتروشیمی‌ها، پالایشگاه‌ها، سکوهای نفتی، پمپ بنزین‌ها، سکوهای CNG و غیره، امری ضروری است.
تجهیزات ضد انفجار
تجهیزات ضد انفجار شامل تجهیزاتی است که در برابر ورود سیالات قابل اشتعال محافظت شده‌اند یا در برابر جریان الکتریکی عایق شده‌اند. در واقع، تجهیزات ضد انفجار به گونه‌ای طراحی می‌شوند که احتمال نشت جریان الکتریکی (مانند جرقه‌زدن) در آنها وجود نداشته باشد و همچنین از ورود هرگونه سیال قابل اشتعال (گاز، مایع یا گرد و غبار قابل اشتعال) محافظت شده باشند.
استاندارد ضد انفجار ATEX
استاندارد ضد انفجار ATEX (Atmosphères Explosibles) یک استاندارد اروپایی است که در زمینه ایمنی و حفاظت در برابر انفجار در قاره اروپا بسیار مهم است. این استاندارد برای محافظت از افراد، تجهیزات و محیط‌های کاری در مکان‌هایی که ممکن است با جریان‌های قابل اشتعال مواجه شوند، تدوین شده است.
دستورالعمل EC94/9/ATEX برای تولیدکنندگان تجهیزات ضد انفجار و دستورالعمل 1999/92/EC (معروف به دستورالعمل ATEX 137) برای خریداران و کاربران تجهیزات ضد انفجار ارائه شده است. این دستورالعمل‌ها شامل مجموعه‌ای از الزامات فنی، طرح‌ها و استراتژی‌های ایمنی هستند که باید در طراحی، تولید، نصب، استفاده و نگهداری تجهیزات ضد انفجار رعایت شوند.
استاندارد ضد انفجار ATEX شامل موارد زیر است:
1. تقسیم بندی مناطق خطر:
استاندارد ATEX تعریفی دقیق از مناطق خطر را ارائه می‌دهد و محدوده‌هایی را برای تعیین احتمال وقوع جریان‌های قابل اشتعال در محیط‌های مختلف مشخص می‌کند. این تقسیم بندی به عنوان راهنمایی برای انتخاب و استفاده از تجهیزات ضد انفجار استفاده می‌شود.
2. الزامات طراحی و ساخت:
استاندارد ATEX شرایط و الزاماتی را برای طراحی و ساخت تجهیزات ضد انفجار تعیین می‌کند. این شامل استفاده از مواد مقاوم در برابر انفجار، طراحی مناسب، عایق‌های الکتریکی مناسب و سایر موارد است.
3. بررسی و ارزیابی ریسک:
استاندارد ATEX نیازمندی‌هایی را برای ارزیابی و کاهش ریسک انفجار در محیط‌های کاری تعیین می‌کند. این شامل ارزیابی خطرات، تشخیص و کنترل منابع ایجاد جرقه و انفجار، طراحی سیستم‌های ایمنی و آموزش و آگاهی کارکنان است.
استانداردهای دیگر در زمینه تجهیزات ضد انفجار از جمله استانداردهای ATEX، IECEx، NFPA و UL از جمله استانداردهای معتبر و شناخته شده در زمینه تجهیزات ضد انفجار هستند و تولیدکنندگان و کاربران باید این استانداردها را به عنوان راهنمایی برای طراحی، انتخاب، نصب و استفاده از تجهیزات ضد انفجار در نظر بگیرند.
زون بندی تجهیزات ضد انفجار
انواع زون‌ها یا محیط‌های انفجار بر اساس میزان گازها و غبارهای قابل اشتعال در مناطق صنعتی به شرح زیر است:
زون 0:
فضایی که در آن گازهای قابل اشتعال به مدت طوالنی و بیش از 1000 ساعت در سال وجود دارند.
زون 1:
فضایی که در آن گازهای قابل اشتعال به صورت متناوب و بین 10 تا 1000 ساعت در سال وجود دارند.
زون 2:
فضایی که در آن گازهای قابل اشتعال وجود ندارند و در صورت وجود نیز برای مدت کوتاهی (بین 1 تا 10 ساعت در سال) وجود دارند.
زون 20:
فضایی که در آن گرد و غبار قابل اشتعال به مدت طوالنی و بیش از 1000 ساعت در سال وجود دارد.
زون 21:
فضایی که در آن گرد و غبار قابل اشتعال به صورت متناوب و بین 10 تا 1000 ساعت در سال وجود دارد.
زون 22:
فضایی که در آن گازهای قابل اشتعال وجود ندارند و در صورت وجود نیز برای مدت کوتاهی (بین 1 تا 10 ساعت در سال) وجود دارند. این دسته بندی‌ها بر اساس میزان گازها و غبارهای قابل اشتعال در مناطق صنعتی صورت می‌گیرد و هدف آن ایجاد ایمنی و کنترل مناسب برای جلوگیری از وقوع انفجار و حوادث ناگوار مربوط به گازها و غبارهای قابل اشتعال است.
کدخوانی تجهیزات ضد انفجار مطابق استاندارد ATEX
کدگذاری تجهیزات ضدانفجار طبق استاندارد ATEX عبارت است از یک سیستم شماره‌گذاری که مشخصه‌های مهم تجهیزات ضدانفجار را نشان می‌دهد. در این سیستم شماره‌گذاری، هر عدد یا حرف به معنای یک مشخصه خاص است. در زیر توضیحاتی دربارهٔ هر یک از اجزای کدگذاری تجهیزات ضدانفجار طبق استاندارد ATEX آمده است:
1: ابتدای کد، نشانگر استفاده از استانداردهای اروپایی می باشد.
2: نشانگر استفاده از استاندارد ATEX است که برای تجهیزات ضدانفجار در مناطق خطرناک و قابل انفجار استفاده می‌شود.
3: این شماره نشانگر گروه یا دسته‌بندی تجهیزات است و می‌تواند I یا II باشد.
- I: تجهیزاتی که در معادن استفاده می‌شوند.
- II: تجهیزاتی که در سایر مناطق صنعتی (به جز معادن) استفاده می‌شوند.
4: این شماره نشانگر دسته‌بندی ایمنی تجهیز را نشان می‌دهد و می‌تواند شامل 1M، 2M، 1، 2 و 3 باشد.
- 1M و 2M: تجهیزات مربوط به محیط‌های معدنی هستند.
- 1، 2 و 3: تجهیزات مربوط به محیط‌های غیرمعدنی هستند.
با افزایش اعداد، خطرات حاضر در منطقه صنعتی کاهش می‌یابد. به عبارتی ، عدد 1 تجهیز مناسب زون 0، عدد 2 تجهیز مناسب زون 1 و عدد 3 تجهیز مناسب زون 2 می باشد.
5: در این قسمت، حرف D یا G قرار می‌گیرد و نشانگر نوع خطر قابل انفجار است.
- G: حروف G نمایانگر گاز (Gas) می‌باشد.
- D: حروف D نمایانگر غبار (Dust) می‌باشد.
6: در این قسمت، اگر Ex باشد، نشانگر تجهیزات مطابق استاندارد IEC است؛ و اگر Eex باشد، نشانگر تجهیزات مطابق استاندارد EN است.
7: قسمت هفتم کد ضد انفجار به عنوان بخش مهمی از تعیین نوع حفاظت تجهیز در نظر گرفته می‌شود. این قسمت شامل یک یا دو حرف است که نوع حفاظت و سطح ایمنی تجهیز را نشان می‌دهند.
7. الف) حروف استفاده شده جهت نشان دادن نوع حفاظت در گازها
- D: بدنه ضد انفجار یا Proof Flame که در استانداردهای آمریکایی به عنوان Proof Explosion نیز شناخته می‌شود.
- E: بدنه با ایمنی افزوده یا Safety Increased که جرقه ایجاد نمی‌کند و دمای آن از مقدار تعریف شده تجاوز نمی‌کند.
- I: بدنه ذاتا ایمن یا Safe Intrinsic که در هنگام عملکرد عادی یا خرابی، قادر به اشتعال گازهای اطراف خود نمی‌باشد.
- N: بدنه غیر آتشزا یا Incentive-Non که جرقه ایجاد نمی‌کند و در صورت داشتن قطعات قطع و وصل کننده، از حداکثر تلاش می‌کند تا جلوی آتش سوزی را بگیرد.
- P: بدنه با فشار داخلی یا Protection Pressurized که با بالابردن فشار داخلی، جلوی ورود گازهای قابل اشتعال به داخل تجهیز را می‌گیرد.
- O: بدنه محتوی روغن یا Immersion Oil که قسمت‌های الکتریکی در داخل محفظه‌ای پر از روغن قرار می‌گیرند.
- Q: بدنه محتوی پودری یا ماسه Quartez (Powder/Sand) که جرقه حاصل از قطعات الکتریکی را ایجاد نمی‌کند.
- M: بدنه کاملاً مسدود یا Moulding که قطعات مستعد انفجار در داخل محفظه‌ای جاسازی شده و امکان ورود گازها به داخل بدنه وجود ندارد.
- S: بدنه مخصوص یا Special که به صورت سفارشی ساخته می‌شود و در بازار صنعتی موجود نیست.
7. ب) حروف استفاده شده جهت نشان دادن نوع حفاظت در غبارها
در مورد نشان دادن نوع حفاظت در برابر غبارات قابل اشتعال، از حروف M، I و P استفاده می‌شود. این حروف نشان می‌دهند که تجهیزات مورد نظر حفاظت شده توسط محافظ بسته هستند و محفظه اطراف قطعات به گونه‌ای طراحی شده است که کاملاً بسته است و از نفوذ ذرات گرد و غبار قابل اشتعال به داخل خود جلوگیری می‌کند.
7. ج) حروف استفاده شده جهت نشان دادن سطح ایمنی
در مورد نشان دادن سطح ایمنی تجهیزات، حروف c، b و a استفاده می‌شوند. حرف a نمایانگر سطح ایمنی بسیار بالا است و مناسب برای استفاده در زون‌های 0، 1 و 2 می‌باشد. حرف b نمایانگر سطح ایمنی بالا است و مناسب برای استفاده در زون‌های 1 و 2 می‌باشد. حرف c نمایانگر سطح ایمنی متوسط است و مناسب برای استفاده در زون 2 می‌باشد.
در مورد تجهیزات Ex، اگر قطعات در محفظه‌های کاملاً مسدود شده قرار گیرند و بدون تماس با گازهای اطراف باشند، با CnEx نمایش داده می‌شوند. اگر قطعات در محفظه‌هایی قرار گیرند که گازهای اطراف تا حدی وارد محفظه شوند به گونه‌ای که جرقه نتواند سبب ایجاد انفجار شود، با RnEx نمایش داده می‌شوند. و اگر این تجهیزات شامل قطعات جرقه‌زا نباشند، با ExnA نمایش داده می‌شوند.
8: این شماره کد مربوط به گروه‌های گازی و گروه‌های گرد و غبار قابل انفجار می باشد که به شکل زیر تقسیم بندی می کند:
گروه‌های گازی:
- گروه IIA: شامل گازهای پروپان مانند استیک اسید، بوتان، آمونیاک، پروپان، گازولین، متان و متانول و غیره می‌باشد.
- گروه IIB: شامل گازهای اتیلن در کنار گروه قبلی و گازهایی نظیر اتیلن، دی‌اتیل‌اتر و اتانول و غیره می‌باشد.
- گروه IIC: شامل گازهای هیدروژن در کنار دو گروه قبلی و گازهای دیگری نظیر استیلن و هیدروژن و غیره می‌باشد.
گروه‌های گرد و غبار قابل انفجار:
- گروه IIIA: شامل غبارها و فیبرهای قابل اشتعال می‌باشند.
- گروه IIIB: شامل غبارها و فیبرهای گروه قبلی به علاوه غبارها و فیبرهای نارسانا می‌باشند.
- گروه IIIC: شامل غبارها و فیبرهای دو گروه قبلی به علاوه غبارها و فیبرهای رسانا می‌باشند.
9: در قسمت نهم، کلاس‌های دمایی برای نمایش بیشترین دماهایی که سطح یک تجهیز می‌تواند داشته باشد، تعریف شده است. این کلاس‌ها عبارتند از:
- کلاس T1: نمایانگر بیشترین دمای 450 درجه سلسیوس می‌باشد.
- کلاس T2: نمایانگر بیشترین دمای 300 درجه سلسیوس می‌باشد.
- کلاس T3: نمایانگر بیشترین دمای 200 درجه سلسیوس می‌باشد.
- کلاس T4: نمایانگر بیشترین دمای 135 درجه سلسیوس می‌باشد.
- کلاس T5: نمایانگر بیشترین دمای 100 درجه سلسیوس می‌باشد.
- کلاس T6: نمایانگر بیشترین دمای 85 درجه سلسیوس می‌باشد.
این کلاس‌ها برای نشان دادن سطح دما و تحمل تجهیزات در مقابل دما استفاده می‌شوند. بنابراین، به عنوان مثال، اگر یک تجهیز برچسب T3 داشته باشد، این به معنی آن است که بیشترین دمای تحمل شده توسط سطح آن تجهیز 200 درجه سلسیوس است.
10: قسمت شماره 10، سطح حفاظت تجهیز را نشان می‌دهد. برای محیط‌های گازی، سطح حفاظت می‌تواند شامل Gb، Ga و Gc باشد. برای محیط‌های گرد و غبار، سطح حفاظت می‌تواند شامل Dc، Db و Da باشد. این سطح‌های حفاظت به شرح زیر تعریف می‌شوند:
- Da، Ga: سطح حفاظت تجهیزات قرار گرفته در زون صفر.
- Db، Gb: سطح حفاظت تجهیزات قرار گرفته در زون یک.
- Dc، Gc: سطح حفاظت تجهیزات واقع شده در زون دو.
این سطوح حفاظت نشان می‌دهند که تجهیزات مورد استفاده در هر زون محیط با گازها یا گرد و غبارهای قابل انفجار چه سطح حفاظتی دارند. انتخاب سطح حفاظت مناسب برای تجهیزات، بر اساس خطرات موجود در هر زون و نیاز به حفاظت در برابر آنها تعیین می‌شود.
نتیجه گیری
با توجه به اطلاعاتی که ارائه شده، می‌توان نتیجه گرفت که استاندارد ضد انفجار ATEX (Atmosphères Explosibles) یک استاندارد بین‌المللی است که برای حفاظت در مقابل خطرات انفجار در محیط‌های گازی و گرد و غباری استفاده می‌شود. این استاندارد شامل دسته‌بندی مناطق خطر، گروه‌بندی گازها و گرد و غبارها، کلاس‌بندی دماها و تعیین سطوح حفاظت تجهیزات است.
براساس استاندارد ATEX، مناطق خطر در محیط‌های گازی به سه زون (صفر، یک و دو) تقسیم می‌شوند و مناطق خطر در محیط‌های گرد و غباری به سه کلاس (Da، Db و Dc) تقسیم می‌شوند. در هر یک از این زون‌ها و کلاس‌ها، سطوح حفاظت تجهیزات مشخص می‌شوند. برای مثال، سطوح حفاظت تجهیزات در محیط‌های گازی شامل Gb، Ga و Gc هستند، و سطوح حفاظت تجهیزات در محیط‌های گرد و غباری شامل Dc، Db و Da هستند.
استاندارد ATEX از طریق تعیین دستورالعمل‌ها و مشخصات فنی، به تجهیزات کارخانه‌ها و محیط‌های صنعتی کمک می‌کند تا از بروز انفجار و خطرات احتمالی جلوگیری کنند و ایمنی کارکنان را تضمین کنند.
