صفر تا صد استاندارد اتکس (ATEX)

استاندارد ATEX ساختار قانونی اتحادیه اروپا برای طراحی تجهیزات ضد انفجار است تا از این طریق ایمنی کار در محیط‌های مستعد انفجار افزایش پیدا کند. قطعاً می‌دانید که تمام تجهیزات ابزار دقیق، الکتروموتورها و سیستم‌های کنترلی در صنایع مختلف با جریان برق کار می‌کنند. اما آیا از خطر نشت جریان الکتریکی در محیط‌های مستعد انفجار مطلع هستید؟ جامعه مهندسین اتحادیه اروپا قبل ‌از شما نگران افزایش امنیت (ایمنی) در محیط‌های دارای خطر انفجاری شده ‌و استاندارد اتکس (ATEX) را تدوین کرده‌اند. 

در استاندارد ATEX نه ‌تنها الزامات طراحی تجهیزات مختلف الکتریکی پیش ‌بینی ‌شده است، بلکه به شیوه برچسب گذاری و مارکینگ ضد انفجار نیز پرداخته شده تا هر کسی به‌ راحتی از روی برچسب محصول درباره قابلیت‌های ضد انفجار آن تحقیق کند. در این مقاله از گروه پیکامگ قصد داریم تا به دنیای بزرگ و بسیار دقیق استاندارد اتکس وارد شویم و صفر تا صد آن را تحلیل کنیم.

استاندارد ATEX چیست؟

کلمه ATEX مخفف عبارت Atmosphere Explosible است که به یک استاندارد مطرح در اتحادیه اروپا اشاره می‌کند. این استاندارد درباره‌ی نحوه‌ی طراحی، روش استفاده، برچسب گذاری و به‌کارگیری تجهیزات و سیستم‌های الکتریکی یا مکانیکی ضد انفجار است. هدف از استاندارد ATEX نصب تجهیزات با شرایط کاملاً ایمن در مناطق پرخطر (Hazardous Area) است.

در شرایط کلی به هر مکانی که مستعد تجمع گازها، سیالات و یا غبارهای قابل اشتعال باشد، اصطلاحاً منطقه پرخطر گفته می‌شود. تمام تجهیزات الکتریکی و مکانیکی در آن مکان باید مطابق با استانداردهای ضد انفجار باشند. در حال ‌حاضر استاندارد اتکس زیر نظر اتحادیه اروپا معتبرترین، جامع‌ترین و کاربردی‌ترین استاندارد بین‌المللی برای طراحی و استفاده از تجهیزات ضد انفجار در مناطق پرخطر است.

بخش‌های اصلی استاندارد اتکس

قبل ‌از آنکه وارد بحث اصلی شویم و استاندارد اتکس را از نظر طبقه‌بندی مناطق پرخطر و گروه‌بندی تجهیزات بررسی کنیم، بهتر است با ساختار کلی این استاندارد آشنا شوید. در نگاه کلی استاندارد اتکس از دو بخش اصلی تشکیل شده ‌است.

☑️ دستورالعمل‌های تجهیزاتی و سیستم‌های حفاظتی (ATEX 114)

این بخش مربوط به طراحی تجهیزات و سیستم‌های حفاظتی بر پایه الزامات ضد انفجار برای استفاده در محیط‌های بالقوه انفجاری است. طراحان استاندارد ATEX در این بخش تلاش کرده‌اند تا الزامات جامع ضد انفجار برای طراحی و ساخت هر نوع تجهیز الکتریکی و مکانیکی را پیش‌ بینی کنند.

بخش اول ATEX در واقع مجموعه‌ی جامعی از دستورالعمل‌ها و الزامات برای طراحی، ساخت و آزمایش انواع تجهیزات است. هر تجهیزی که بتواند تمام این دستورالعمل‌ها را با توجه به گرید ضد انفجاری پوشش دهد، نشان CE دریافت می‌کند. پس اگر در فروشگاهی تجهیزی را در دست گرفته و مشخصات فنی آن را بررسی می‌کنید، حتماً در جستجوی عبارت CE باشید. در غیر این ‌صورت آن تجهیز هیچ نوع گرید ضد انفجاری مطابق با استاندارد ATEX ندارد.

☑️ دستورالعمل‌های حفاظت از سلامت و ایمنی کارکنان (ATEX 153)

در بخش دوم انواع دستورالعمل‌ها مربوط به حداقل الزامات برای بهبود حفاظت از سلامت و ایمنی کارکنان تدوین شده ‌است. این بخش از استاندارد ATEX برای آن است که مطمئن شویم هر کسی در محیط‌های پرخطر در شرایط کاملاً ایمن فعالیت می‌کند.

ارزیابی ریسک انفجاری در محیط، طبقه‌بندی مناطق پرخطر و تدوین سند حفاظت از انفجار بخش‌های مختلف دستورالعمل‌های ATEX 153 را تشکیل داده‌اند. دقت کنید که هر نوع تجهیز ضد انفجاری با نشان CE برای استفاده در هر نوع منطقه پرخطر مناسب نیست، بلکه باید مطابق با دستورالعمل‌های مناطق خطرناک تهیه شود.

استانداردهای ابزار دقیق

مناطق پرخطر در استاندارد ATEX

اگر بخواهید یک تجهیز ضد انفجار مطابق با استاندارد ATEX تهیه کنید، ابتدا باید نوع منطقه خطرناک محل استفاده از آن تجهیز را بررسی کنید. مطابق با استاندارد اتکس مناطق پرخطر براساس احتمال نشت گازها و یا بخارات انفجاری دسته‌بندی می‌شوند. در این ‌صورت مدت‌ زمان وجود جو انفجاری در محیط اهمیت بالایی دارد. طبقه‌بندی مناطق پرخطر مشخص می‌کند که از چه نوع تجهیزات ضد انفجاری در چه نوع مکان‌هایی استفاده کنید. این مناطق را در دو گروه با احتمال حضور گازها و یا گرد و غبار انفجاری دسته بندی می‌کنند.

☑️ مناطق پرخطر برای گازها و بخارات انفجاری

مطابق با دستورالعمل‌های ATEX هر نوع منطقه که مستعد حضور متناوب و یا طولانی‌ مدت گازها و بخارات انفجاری است، به‌ عنوان منطقه پرخطر تلقی می‌شود. اما با توجه به مدت‌ زمان حضور گاز انفجاری در سه گروه Zone 0,1,2 دسته‌بندی می‌کنند. در ادامه طبقه‌بندی سه‌گانه مناطق پرخطر برای گازها در استاندارد اتکس را بیشتر بررسی می‌کنیم:

🔹منطقه Zone 0

Zone 0 یا همان منطقه‌ی صفر خطرناک‌ترین محیط مستعد انفجاری در استاندارد ATEX است. محیطی که در آن جو انفجاری شامل مخلوطی از هوا با مواد قابل ‌اشتعال به شکل گاز، بخار یا مه به ‌طور مداوم و یا برای مدت طولانی بیش ‌از ۱۰۰۰ ساعت در سال وجود دارد. احتمال وقوع انفجار یا آتش‌سوزی در منطقه Zone 0 بسیار زیاد است. لذا باید حتماً از تجهیزات ضد انفجار با سطح حفاظت بسیار بالا 1G در این مناطق استفاده کنید. مناطق مانند داخل مخزن ذخیره مایعات قابل ‌اشتعال و یا فضای بالای مایع اشتعالی در مخازن با تهویه آزاد از چنین فضاهایی هستند.

🔹منطقه Zone 1

Zone 1 یا همان منطقه ۱ در سطح خطر متوسط انفجاری است. محیطی که در آنجا جو انفجاری به ‌طور متناوب در شرایط عملیاتی عادی ممکن است برای ۱۰ الی ۱۰۰۰ ساعت در هر سال وجود داشته باشد. احتمال وقوع انفجار یا آتش‌سوزی در منطقه Zone 1 متوسط است و باید از تجهیزات ضد انفجار دسته 1G یا 2G استفاده کنید. مکان‌هایی مانند دریچه‌های ایمنی در مخازن و سیستم‌های حاوی گازهای انفجاری و محیط اطراف فلنچ‌ها، اتصالات و شیرآلات صنعتی از چنین مکان‌هایی هستند.

🔹منطقه Zone 2

Zone 2 یا همان منطقه ۲ کم‌خطرترین محیط انفجاری در استاندارد ATEX است. در این مناطق احتمال نشت گازهای انفجاری کم است. محیطی که در آنجا جو انفجاری در شرایط عادی بعید است و اگر رخ دهد برای مدت کوتاهی کمتر از ۱۰ ساعت در سال باقی می‌ماند. در این مکان‌ها می‌توانید از تجهیزات در سطح 1G، 2G و 3G استفاده کنید. مناطق مانند محیط اطراف پمپ‌ها، کمپرسورها در فضای باز با تهویه‌ی خوب و یا انبارها با تهویه خوب از چنین فضاهایی هستند.

☑️ مناطق پرخطر برای گرد و غبار انفجاری

در استاندارد ATEX برای گرد و غبار قابل انفجار نیز دسته‌بندی جامعی پیش‌ بینی ‌شده است. این دسته‌بندی شامل ۳ منطقه Zone 20,21,22  می‌شود که به‌ قرار زیر با جزئیات بیشتری هر کدام از آنها را بررسی می‌کنیم:

🔹منطقه Zone 20

Zone 20 خطرناک‌ترین منطقه مستعد انتشار گرد و غبار قابل انفجار است. محیطی که در آنجا جو دارای گرد و غبار قابل انفجار در هوا به ‌طور مداوم و یا برای مدت طولانی به شکل مکرر بیش از ۱۰۰۰ ساعت در سال وجود دارد. مکان‌هایی مانند داخل آسیاب‌های آرد، خشک‌کن‌های مواد پودری، سیلوهای ذخیره مواد سوختنی و… از جمله چنین مناطقی هستند. فقط از تجهیزات ضد انفجار دسته 1D می‌توانید در این مناطق استفاده کنید.

🔹منطقه Zone 21

Zone 21 محیطی است که در آنجا احتمال تشکیل ابر گرد و غبار قابل انفجار در شرایط عادی وجود دارد اما پایدار نیست. جو انفجاری در این مناطق ۱۰ الی  (10 تا ۱۰۰۰)۱۰۰ ساعت در سال است. مکان‌هایی مانند اطراف نقاط پرکن یا تخلیه سیلوها، نزدیک دستگاه‌های بسته‌بندی پودر و یا اتاق‌های اطراف آسیاب‌ها از جمله این مکان‌ها هستند. در این مناطق فقط می‌توانید از تجهیزات ضد انفجار دسته 1D یا 2D استفاده کنید.

🔹منطقه Zone 22

کم‌خطرترین منطقه‌ای مستعد انفجار از طریق گرد و غبار قابل اشتعال است. محیطی که در آنجا جو انفجاری در شرایط عادی بعید است که رخ دهد و اگر هم تشکیل شود، فقط برای مدت زمان کوتاهی کمتر از ۱۰ ساعت در سال باقی می‌ماند. از تجهیزات دسته‌بندی 1D، 2D و 3D در این مناطق استفاده می‌شود.

معرفی انواع تجهیزات ابزار دقیق و کاربردشان

قانون ATEX برای استفاده از تجهیزات در مناطق پرخطر

استاندارد ATEX تمام مناطق پرخطر را براساس احتمال نشت گاز یا گرد و غبار در زون‌های سه‌گانه دسته‌بندی کرده ‌است. Zone 0 و Zone 20 به‌ ترتیب خطرناک‌ترین مناطق گازی و گرد و غباری هستند. همچنین Zone 2 و Zone 22 کم‌خطرترین مناطق را تشکیل می‌دهند.

از هر تجهیز ضد انفجار در استاندارد ATEX فقط می‌توانید در منطقه مربوط به خودش یا زون‌های بالاتر استفاده کنید. بر این اساس تجهیزات دسته 1G که برای Zone 0 طراحی شده‌اند، شرایط استفاده در تمام مناطق پرخطر گازی را دارند. اما یک تجهیز دسته 3G که برای Zone 2 طراحی ‌شده فقط در همان منطقه کارایی دارد و نمی‌توان از آن در زون‌های خطرناک‌تر ۰ و ۱ استفاده کرد. همین قاعده برای گروه‌بندی گرد و غباری نیز برقرار است.

آموزش کد خوانی استاندارد ATEX

هر تجهیزی که با رعایت استاندارد ضد انفجار ATEX طراحی‌ شده باشد، دارای یک کد اختصاصی است. این کد تمام اطلاعات مهم و کافی برای بررسی قابلیت‌های ضد انفجار تجهیز را در خود دارد. یادگیری نحوه کد خوانی ATEX بحث جامع اما بسیار مهم برای انتخاب تجهیزات مناسب در مناطق خطرناک است. به عنوان مثال کد اتکس زیر را در نظر بگیرید:

CE II 2G EX db IIC T4 Gb

این کد از بخش‌های زیر تشکیل شده ‌است:

• بخش اول: نماد CE برای نشان ‌دادن آنکه تجهیز با الزامات اتحادیه اروپا طراحی شده است.
• بخش دوم: برای بررسی محیط معدنی یا غیر معدنی و گروه گازی است
• بخش سوم: عبارت EX نشان ‌دهنده تجهیزات ضد انفجار است.
• بخش چهارم: عبارت db روش حفاظتی را معرفی می‌کند.
• بخش پنجم: عبارت IIC برای نشان‌ دادن سطح حفاظت است.
• بخش ششم: عبارت T4 نشان ‌دهنده کلاس دمایی است.
• بخش هفتم: عبارت Gb برای نشان‌ دادن ایمنی برآورد شده نهایی است.

هر کدام از این بخش‌ها شامل جزئیات قابل ‌توجهی هستند که در فهرست مشخصی از جدول ATEX تنظیم شده‌اند. در ادامه هر کدام از بخش‌های کد ATEX را جداگانه و با توضیحات کامل بررسی می‌کنیم.

نقشه خوانی P&ID

☑️ بخش اول: نماد CE

این بخش برای معرفی کد استاندارد اتکس است و نشان می‌دهد که تجهیز مورد نظر شما با الزامات اتحادیه اروپا برای استفاده در مناطق پرخطر مطابق با دستورالعمل‌های ضد انفجار طراحی ‌شده است.

☑️ بخش دوم: نوع محیط و گروه گازی

این بخش برای تفکیک محیط های معدنی و غیر معدنی است. در کد اتکس برای معادن از عبارت I و برای محیط‌های غیر معدنی از عبارت II استفاده می‌شود. کد اتکس در مثال پیش رو برای معرفی یک تجهیز مناسب محیط‌های غیر معدنی است. در ادامه نیز عبارت  2G قرار گرفته که نوع کتگوری گازی یا گرد و غبار مطابق با استاندارد اتکس را معرفی میکند. به عنوان مثال این کد نشان میدهد که تجهیز مورد نظر ما برای کتگوری ۲ از گروه گازی است.

☑️ بخش سوم: نماد ATEX

بخش دوم این کد اطلاعات خاصی ندارد و فقط بیانگر استاندارد ATEX است. در کل عبارت EX در این کد نشان ‌دهنده آن است که تجهیز مورد نظر مطابق با استاندارد اتحادیه اروپا برای استفاده در محیط‌های انفجاری است. البته ممکن است کد تجهیز مورد نظر شما دارای عبارت IECEX باشد. کد IECEX نماد استاندارد بین‌المللی طراحی تجهیزات ضد انفجار است، اما ATEX صرفاً برای اتحادیه اروپا تهیه شده که حالا در سراسر جهان به ‌عنوان یک استاندارد معتبر شناخته می‌شود.

☑️ بخش چهارم: روش حفاظتی تجهیزات ضد انفجار

بخش سوم کد ATEX مهمترین بخش است. زیرا روش حفاظت برای تجهیز را معرفی می‌کند. این بخش در واقع یک کد به شکل حروف انگلیسی و یا ترکیبی از حروف یا اعداد است. هر کدام از این حروف نیز معنای منحصر به ‌فردی دارند. قاعدتاً در هر محیطی الزامات خاصی حاکم است و نمی‌توان از تجهیزات مشابه در محیط‌ها با گازهای متفاوت انفجاری استفاده کرد. جدول ATEX برای بررسی روش حفاظتی گازها، بخارات و مه قابل انفجار به‌ قرار زیر است:

☑️ بخش پنجم: بررسی گروه گازی یا گرد و غبار

این بخش یکی از مهمترین اطلاعات کد ATEX برای انتخاب تجهیزات ضد انفجار است. مطابق با استاندارد اتکس تجهیزات الکتریکی باید توانایی کار ایمن در محیط پر از گازهای انفجاری را داشته باشد. ولی تنوع گازها در صنایع گسترده است و هر گروه گازی یا گرد و غبار اشتعالی شرایط منحصر به ‌فردی دارند. در ATEX برای این منظور حداقل ۳ گروه تجهیزات پیش ‌بینی ‌شده است:

• گروه I: تجهیزات ضد انفجار مخصوص معادن زیرزمینی است که انحصاراً برای حفاظت در مقابل گاز متان طراحی می‌شوند. تجهیزات این گروه از سطح ایمنی بسیار بالایی برخوردار هستند.
• گروه II: تجهیزات ضد انفجار برای صنایع مختلف با خطر نشت گازهای انفجاری است.
• گروه III: تجهیزات ضد انفجار برای صنایع مختلف با خطر انتشار گرد و غبار انفجاری است.

 🔹زیرگروه گازها (Group II)

استاندارد اتکس انواع گازهای انفجاری در صنایع و فضاهای مختلف را براساس حداقل انرژی قابل ‌اشتعال در سه زیرگروه دسته‌بندی می‌کند که به قرار جدول ATEX زیر هستند:

مطابق یک قاعده کلی در استاندارد ATEX تجهیزات با گروه بالاتر می‌توانند برای گروه پایین‌تر استفاده شوند، اما عکس این قاعده مجاز نیست. لذا به‌ عنوان مثال می‌توانید از تجهیز طراحی‌ شده برای گروه IIC در IIA نیز استفاده کنید.

🔹زیرگروه گرد و غبار (Group III)

در این سطح نیز مطابق با استاندارد ATEX سه زیرگروه گرد و غباری IIIA، IIIB و IIIC پیش ‌بینی ‌شده است. گروه IIIA برای گرد و غبار ناشی از الیاف قابل ‌اشتعال و گروه IIIB برای محیط با گرد و غبارهای غیر هادی مناسب هستند. گروه IIIC نیز در محیط‌های خطرناک با گرد و غبارهای هادی از نوع فلزی یا کربنی استفاده می‌شوند.

پروتکل هارت چیست؟

☑️ بخش ششم: کلاس دمایی

کلاس دمایی یکی از مهمترین بخش‌ها در استاندارد اتکس است که برای معرفی حداکثر دمای سطح تجهیز کارایی دارد. دمای سطح تجهیز باید کمتر از دمای خود آتش‌گیری گازها و یا گرد و غبار اشتعالی در محیط باشد. بدنه تجهیزات الکتریکی در اثر کارکرد طولانی‌ مدت داغ می‌شوند و این گرمایش بدنه تا حد معینی طبیعی است. اما ممکن است باعث تحریک و خود آتش‌گیری گازهای انفجاری شود. قاعدتاً در محیط‌های مستعد گازهای انفجاری مجاز به استفاده از تجهیزاتی هستید که کلاس دمایی آنها کمتر از دمای خود آتش‌گیری ماده انفجاری آن محیط باشد. جدول ATEX برای کلاس دمایی تجهیزات به ‌قرار زیر است:

☑️ بخش هفتم: سطح حفاظت تجهیزات

این بخش در انتهای کد ATEX یک سیستم کدگذاری مدرن برای بررسی ریسک احتراق در محیط‌های انفجاری است. کد درج شده در این بخش مستقیم اعلام می‌کند که تجهیز مورد نظر در چه سطح کیفی و حفاظتی قرار دارد. جدول ATEX برای این بخش به قرار زیر است:

سخن پایانی: چرا باید کد خوانی ATEX را جدی بگیرید؟

آشنایی با استاندارد ATEX و نحوه کد خوانی آن صرفاً برای انتخاب تجهیزات ضد انفجار و راه‌اندازی فرایندها یا خطوط تولید نیست. بلکه در مرتبه‌ای بالاتر برای حفاظت از جان شما است. اگر در کارخانه و یا سایت صنعتی مستعد نشت گازهای انفجاری کار می‌کنید، هر اشتباه به قیمت جان شما و همکاران شما تمام می‌شود. عدم توجه به استاندارد ATEX به‌ معنای کار کردن روی لبه تیغ است. زیرا هر لحظه ممکن است تجهیزات نامناسب زمینه‌ساز انفجار در محیط شوند.

آیا ریسک کار در یک محیط صنعتی غیرایمن را می‌پذیرید؟ و یا با یادگیری استاندارد اتکس تا همیشه از تجهیزات و جان همکاران خودتان محافظت می‌کنید؟ در این مقاله سعی کردیم تا تمام اطلاعات پایه استاندارد اتکس را بررسی کنیم. جهت مشاوره فنی و خرید تجهیزات ضد انفجار می‌توانید از خدمات تیم مهندسی در گروه پیکاتگ استفاده کنید.