Pagina de pornire
Certificări și aprobări
Protecție împotriva exploziilor

Protecție compactă împotriva exploziilor

Selectarea echipamentelor în conformitate cu ATEX și IECEx

Atmosferele explozive pot apărea în aproape toate aplicațiile industriale. Pentru a evita exploziile în condiții de siguranță, echipamentele electrice din domeniile ce prezintă potențial exploziv sunt supuse unor cerințe, directive și standarde speciale. În această prezentare generală, vei găsi criteriile pentru selectarea echipamentelor adecvate în funcție de aplicația ta.

Descarcă principiile de bază privind protecția împotriva exploziilor

Reprezentarea componentelor pentru formarea unei explozii

Componente pentru formarea unei explozii: substanțe inflamabile, oxigen, sursă de aprindere

Principii de bază privind protecția împotriva exploziilor

O explozie este o reacție exotermă cu o eliberare bruscă a unei cantități mari de energie, care are ca rezultat o undă de presiune puternică.
O explozie are loc atunci când sunt prezente o substanță inflamabilă, oxigen și o sursă de aprindere. Dacă lipsește o componentă, reacția exotermă nu are loc.

Există diverse măsuri de protecție împotriva exploziilor pentru a preveni în siguranță exploziile. În timp ce protecția primară împotriva exploziilor previne prezența atmosferei explozive, protecția secundară împotriva exploziilor previne în siguranță o explozie prin evitarea constructivă a surselor de aprindere eficiente. Sursele de aprindere eficiente sunt, de exemplu, scânteile electrice și suprafețele fierbinți ale echipamentelor electrice sau arcuri electrice, electricitate statică etc. În funcție de aplicație, există diverse tipuri de protecție cu principii de protecție diferite pentru protecția secundară împotriva exploziilor. Există, de asemenea, protecție terțiară împotriva exploziilor. Aceasta include măsuri constructive prin care consecințele unei explozii sunt reduse la un nivel acceptabil.

Selectarea echipamentelor pentru protecția secundară împotriva exploziilor

Următoarea prezentare generală se concentrează asupra protecției secundare împotriva exploziilor. La selectarea echipamentelor, în funcție de tipurile de protecție, utilizatorul trebuie să analizeze tipul de pericol, precum și durata și frecvența pericolului. Tipul de pericol se referă la analizarea sursei de aprindere în funcție de temperatura și energia de aprindere. În cazul duratei și frecvenței pericolului, se stabilește legătura dintre clasificarea zonelor, precum și dintre categoria de echipamente și nivelul de protecție al echipamentelor.

Natura pericolului

Suprafețe fierbinți

Aprinderea atmosferei potențial explozive poate fi împiedicată dacă temperatura de suprafață a echipamentului este mai mică decât temperatura de aprindere a substanței înconjurătoare.

Către clasele de temperatură

Scântei/energii

Aprinderea atmosferei potențial explozive este împiedicată dacă energia de aprindere a echipamentului este mai mică decât energia minimă de aprindere a substanței înconjurătoare.

Către grupuri

Clase de temperatură Sursă de aprindere: suprafață fierbinte

Echipamentele destinate utilizării în atmosfere potențial explozive din grupul II (gaze) sunt împărțite în clase de temperatură (T1 - T6), care indică temperatura maximă de suprafață a echipamentului care poate apărea. Temperatura de suprafață se aplică tuturor părților echipamentului electric
care pot intra în contact cu amestecul de gaze explozive.
Un echipament poate fi utilizat numai dacă temperatura atribuită clasei de temperatură este mai mică decât temperatura de aprindere a amestecului de gaze. Echipamentele marcate cu o clasă de temperatură mai mare, adică o temperatură de suprafață mai scăzută, pot fi utilizate și cu amestecuri de gaze cu o temperatură de aprindere mai mare. Prin urmare, un echipament cu marcaj T6 poate fi utilizat pentru toate gazele.

Pentru pulberi, nu se face nicio distincție între clasele de temperatură (T1 - T6). Echipamentele din grupul III (pulberi) sunt marcate cu o temperatură maximă de suprafață. Trebuie luate în considerare depunerile suplimentare de pulberi. Poți afla mai multe despre limitele de temperatură în documentul Principii de bază privind protecția împotriva exploziilor (a se vedea zona Descărcare).

	Temperatura maximă de suprafață în °C	Intervalul temperaturii de aprindere în °C	Exemple
Clasa de temperatură
T1	450	> 450	Monoxid de carbon, metan, hidrogen
T2	300	> 300 ... ≤ 450	Acetilenă, butan, etilenă
T3	200	> 200 ... ≤ 300	Benzină, hidrogen sulfurat, ciclohexan
T4	135	> 135 ... ≤ 200	Acetaldehidă, eter dietilic (fără alte substanțe)
T5	100	> 100 ... ≤ 135	Fără substanțe
T6	85	> 85 ... ≤ 100	Disulfură de carbon

Grupuri în funcție de energiile de aprindere Sursă de aprindere: scântei (energie)

Echipamentele destinate utilizării în atmosfere potențial explozive din grupurile II (gaze) și III (pulberi) sunt împărțite în grupuri (IIA-IIC, IIIA-IIIC) care indică energia maximă de aprindere a echipamentului.
Un echipament poate fi utilizat numai dacă energia maximă de aprindere a echipamentului este mai mică decât energia minimă de aprindere a substanței (amestec de gaze sau pulberi). Un echipament cu marcajul IIC poate fi utilizat pentru toate gazele, iar un echipament cu marcajul IIIC poate fi utilizat pentru toate pulberile.

Gazele sunt mai explozive decât pulberile, de exemplu, echipamentele cu IIB sunt adecvate pentru IIIC.

	Energia de aprindere necesară	Periculozitatea substanțelor	Exemple de substanțe
Grupă
IIA	+++	+	Acetonă, etan, amoniac, monoxid de carbon. Propan, butan, benzină, motorină, acetaldehidă
IIB	++	++	Metan, etilenă, eter etilic, alcool etilic, hidrogen sulfurat
IIC	+	+++	Hidrogen, acetilenă, disulfură de carbon

IIIA	+++	+	Scame inflamabile, de exemplu, fibre de bumbac
IIIB	++	++	Pulbere neconducătoare, de exemplu, făină, lemn
IIIC	+	+++	Pulbere conducătoare, de exemplu, pulbere de aluminiu

Durata și frecvența pericolului

Reprezentarea grafică a celor trei zone de protecție împotriva exploziilor

Clasificarea zonelor

Domeniile ce prezintă potențial exploziv sunt atribuite unor zone standardizate, care sunt împărțite în două zone: zone cu pericol de explozie a gazelor și zone cu pericol de explozie a pulberilor

Către clasificarea zonelor

Categoria de echipamente/nivelul de protecție al echipamentelor

Categoria de echipamente sau nivelul de protecție al echipamentelor reprezintă o declarație privind siguranța echipamentului în ceea ce privește protecția împotriva exploziilor.

Către categoria de echipamente/nivelul de protecție al echipamentelor

Clasificarea zonelor

Clasificarea zonelor este responsabilitatea operatorului de sistem. În Europa, acest lucru este reglementat de Directiva ATEX 1999/92/CE (Directiva privind operatorii). În plus, operatorul trebuie să respecte, de asemenea, cerințele IEC/EN 60079-10.

Clasificarea zonelor (gaze)

Zona 0:
Zonă în care o atmosferă explozivă care constă într-un amestec cu aerul al substanțelor inflamabile sub formă de gaze, vapori sau ceață este prezentă permanent sau pentru o perioadă lungă de timp sau frecvent
Zona 1:
Zonă în care o atmosferă explozivă care constă într-un amestec cu aerul al substanțelor inflamabile sub formă de gaze, vapori sau ceață este posibil să apară ocazional în condiții de funcționare normală
Zona 2:
Zonă în care o atmosferă explozivă care constă într-un amestec cu aerul al substanțelor inflamabile sub formă de gaze, vapori sau ceață nu este probabil să apară în condiții de funcționare normală, dar, dacă apare, va persista doar pentru o perioadă scurtă de timp

Exemple grafice de clasificare a zonelor într-o aplicație cu gaze

Zona 1

Zonă în care este posibil să apară ocazional o atmosferă gazoasă explozivă în condiții de funcționare normală. Aceasta include imediata vecinătate a Zonei 0 și zonele mai apropiate din jurul instalațiilor de umplere și golire.

Zona 0

Zonă în care o atmosferă gazoasă explozivă este prezentă permanent sau pentru o perioadă lungă de timp. De regulă, aceste condiții există în interiorul containerelor, conductelor, echipamentelor și rezervoarelor.

Zona 2

Zonă în care nu este de așteptat să apară o atmosferă gazoasă explozivă în condiții de funcționare normală. Iar dacă apare, se manifestă rar și pe o perioadă scurtă de timp.

Clasificarea zonelor (pulberi)

Zona 20:
Zonă în care o atmosferă explozivă sub forma unui nor de praf inflamabil în aer este prezentă permanent sau pentru o perioadă lungă de timp sau frecvent.
Zona 21:
Zonă în care o atmosferă explozivă sub forma unui nor de praf inflamabil în aer este posibil să apară ocazional în condiții de funcționare normală
Zona 22:
Zonă în care o atmosferă explozivă sub forma unui nor de praf inflamabil în aer nu este probabil să apară în condiții de funcționare normală, dar, dacă apare, va persista doar pentru o perioadă scurtă de timp

Categoriile de echipamente sau nivelul de protecție al echipamentelor

Categoriile de echipamente și nivelul de protecție al echipamentelor descriu nivelul de siguranță sau de protecție al echipamentelor. Ce echipament este potrivit pentru fiecare zonă este indicat în Directiva ATEX 2014/34/UE prin intermediul categoriei de echipamente (categoriile 1, 2, 3). În standardul IEC/EN 60079-0, capacitatea de utilizare a echipamentelor pentru zonele respective este descrisă prin intermediul nivelului de protecție al echipamentelor (Equipment Protection Level – EPL: a, b, c). G înseamnă „Gaz”, iar D înseamnă „Praf” în marcajul categoriei de echipamente, precum și în cel al nivelului de protecție al echipamentelor. De exemplu, în sectorul gazelor, un echipament cu marcajele 1G și Ga, adică cu un nivel de siguranță și de protecție foarte ridicat, este adecvat pentru zona periculoasă 0 și, prin urmare, și pentru toate celelalte zone de gaze. În mod constructiv, acest echipament este proiectat pentru a fi sigur chiar și în cazul a două defecțiuni independente.

	Nivelul de siguranță sau de protecție	Categoria de echipamente DIRECTIVA ATEX 2014/34/UE	Nivelul de protecție al echipamentelor (EPL) Standard IEC/EN 60079-0
Clasificarea zonelor
DIRECTIVA 1999/92/CE
Zone de gaze
Zona 0	Foarte mare - cu două defecțiuni independente, echipamentul este încă sigur	1G	Ga
Zona 1	Mare - în cazul unei defecțiuni independente, echipamentul este încă sigur	2G	Gb
Zona 2	Normal - niciun fel de siguranță împotriva defecțiunilor	3G	Gc
Zone de praf
Zona 20	Foarte mare - cu două defecțiuni independente, echipamentul este încă sigur	1D	Da
Zona 21	Mare - în cazul unei defecțiuni independente, echipamentul este încă sigur	2D	Db
Zona 22	Normal - niciun fel de siguranță împotriva defecțiunilor	3D	Dc

Marcarea produselor ce prezintă potențial exploziv

În Europa, pe lângă marcajul conform standardului IEC/EN 60079-0, trebuie să existe și un marcaj conform Directivei ATEX 2014/34/UE.

Directiva ATEX impune ca echipamentele să fie împărțite în grupuri și categorii. Grupul de echipamente I cuprinde instalațiile din minerit cu pericol de gaze de mină și/sau praf. Grupul de echipamente II include toate celelalte domenii ce prezintă potențial exploziv din afara mineritului, de exemplu, industria chimică, prelucrarea petrolului și a gazelor, pulberile explozive din mori și silozuri etc.

Marcajul din seria de standarde IEC/EN 60079 include informații privind tipul de protecție, grupurile de gaze și pulberi, clasa de temperatură și nivelul de protecție al echipamentelor (EPL).

Marcarea echipamentelor cu siguranță intrinsecă pentru utilizarea în atmosfere gazoase

Marcarea echipamentelor cu siguranță intrinsecă pentru utilizarea în atmosfere cu praf

Marcarea echipamentelor asociate pentru utilizarea într-o atmosferă gazoasă

Exemplu de marcare a echipamentului asociat pentru utilizarea în atmosfere cu praf

Exemplu: echipamente cu siguranță intrinsecă în atmosfere gazoase

ATEX

IEC/EN

i – Tip de protecție: i = Siguranță intrinsecă
a - Nivel de protecție: a = adecvat pentru Zona 0/Zona 20
II – Grupuri: II = Gaze
C – Subgrupuri: C = hidrogen, acetilenă, disulfură de carbon
T6 – Clasa de temperatură: T6 = 85 °C
Ga – Nivel de protecție al echipamentelor: G = Gaze | a = adecvat pentru Zona 0

Exemplu: echipamente cu siguranță intrinsecă în atmosfere cu praf

ATEX

IEC/EN

i – Tip de protecție: i = Siguranță intrinsecă
a - Nivel de protecție: a = adecvat pentru Zona 0/Zona 20
III - Grupuri: III = praf
C – Subgrupuri: C = pulbere conducătoare, de exemplu, pulbere de aluminiu
125 °C – temperatura maximă de suprafață: 125 °C = temperatura maximă de suprafață de 125 °C
Da - Nivel de protecție al echipamentelor: D = praf, a = adecvat pentru Zona 20

Exemplu: echipamente asociate în atmosfere gazoase

ATEX

II - Grup de echipamente: I = Minerit | II = Toate domeniile ce prezintă potențial exploziv din afara mineritului
1 - Categoria de echipamente: 1 = adecvat pentru Zona 0/Zona 20
( ) – Paranteze: Echipament asociat (de exemplu, un amplificator de izolare cu siguranță intrinsecă - se află în zona sigură, dar circuitul cu siguranță intrinsecă este condus în domeniul ce prezintă potențial exploziv)
G – Atmosferă: G = Gaz

IEC/EN

i – Tip de protecție: i = Siguranță intrinsecă
a - Nivel de protecție: a = adecvat pentru Zona 0/Zona 20
Ga – Nivel de protecție al echipamentelor: G = Gaze, a = adecvat pentru Zona 0
[ ] – Paranteze: Echipament asociat (de exemplu, un amplificator de izolare cu siguranță intrinsecă - se află în zona sigură, dar circuitul cu siguranță intrinsecă este condus în domeniul ce prezintă potențial exploziv)
II – Grupuri: II = Gaze
C – Subgrupuri: C = hidrogen, acetilenă, disulfură de carbon

Exemplu: echipamente asociate în atmosfere cu praf

ATEX

IEC/EN

i – Tip de protecție: i = Siguranță intrinsecă
a - Nivel de protecție: a = adecvat pentru Zona 0/Zona 20
Da - Nivel de protecție al echipamentelor: D = praf, a = adecvat pentru Zona 20
[ ] – Paranteze: Echipament asociat (de exemplu, un amplificator de izolare cu siguranță intrinsecă - se află în zona sigură, dar circuitul cu siguranță intrinsecă este condus în domeniul ce prezintă potențial exploziv)
III - Grupuri: III = praf
C – Subgrupuri: C = pulbere conducătoare, de exemplu, pulbere de aluminiu

Tipuri de protecție (extras) Următoarea ilustrație explică o serie de tipuri de protecție.

Reprezentare grafică Ex d – carcasă ignifugă

Reprezentare grafică Ex e – Siguranță sporită

Reprezentare grafică Ex p – carcasă presurizată

Reprezentare grafică Ex m; Ex o; Ex q - Imersie în compus de turnare, nisip sau ulei

Reprezentare grafică Ex i - Siguranță intrinsecă

Reprezentare grafică Ex n – Tip de protecție „n”

Carcasă rezistentă la explozie „d”

Principiul:
Sursă de aprindere posibilă, explozie controlată în condiții de siguranță

Conceptul de protecție:
Construcție solidă a carcasei, examinări de tip

Domeniul de utilizare:
Motoare, dispozitive de comutare, elemente electronice de putere

Siguranță sporită „e”

Principiul:
Excluderea sigură a surselor de aprindere

Conceptul de protecție:
Fără surse de aprindere operaționale, excluderea funcționării defectuoase prin măsuri speciale

Domeniul de utilizare:
Motoare, transformatoare, corpuri de iluminat, blocuri terminale, cutii de bare colectoare

Carcasă presurizată „px” sau „py”

Principiul:
Excluderea sigură a atmosferelor explozive

Conceptul de protecție:
Păstrați carcasa sub presiune excesivă cu gaz de protecție la aprindere

Domeniul de utilizare:
Utilaje, motoare, tablouri de distribuție (electronice)

Imersie în compus de turnare, ulei și nisip „m/o/q”

Principiul:
Sursă de aprindere prezentă, dar controlată în condiții de siguranță

Conceptul de protecție:
Încorporarea echipamentului în compus de turnare, ulei mineral sau nisip

Domeniul de utilizare:
Componente electronice, transformatoare, condensatori, relee

Siguranță intrinsecă „i”

Principiul:
Sunt posibile scântei sau efecte termice, dar nu se pot aprinde

Conceptul de protecție:
Limitarea sigură a energiei, luând în considerare erorile și efectele de stocare a energiei

Domeniul de utilizare:
Tehnologia de măsurare, comandă și reglare, senzori, actuatoare, instrumente

Tip de protecție „n”

Simplificarea tuturor tipurilor de protecție pentru cerințele reduse din Zona 2/Zona 22. Nu este necesar un certificat de examinare UE. Sunt disponibile următoarele tipuri de protecție:

nA: echipament fără scântei (a fost transferat la 60079-7 ca Ex ec, dar este încă valabil)
nC: echipament cu scântei sau echipamente cu contacte protejate
nR: carcase rezistente la vapori
nL: echipament cu energie limitată (a fost transferat la 60079-11 ca Ex ic)
nZ: carcasă presurizată simplificată (a fost transferată la 60079-2 ca Ex pzc)

Reprezentarea schematică a siguranței intrinsece de la Zona 0 până la Zona sigură

Ex i – Siguranță intrinsecă

Pentru tehnologia de măsurare, comandă și reglare în instalațiile cu atmosfere potențial explozive, tipul de protecție cu siguranță intrinsecă (Ex i) s-a impus la nivel mondial.
Circuitul cu siguranță intrinsecă este compus, de obicei, din următoarele componente:

echipamentul cu siguranță intrinsecă, adică un consumator instalat în domeniul ce prezintă potențial exploziv (de exemplu, un traductor de temperatură cu siguranță intrinsecă)
echipamentul asociat, în cazul în care acesta este o sursă instalată într-un domeniu ce nu prezintă potențial exploziv (izolator cu siguranță intrinsecă)
linia (cablul) de legătură.

Principiul de protecție al tipului de protecție cu siguranță intrinsecă se bazează pe limitarea energiei conduse în domeniul ce prezintă potențial exploziv și stocate în acesta. Energia unei posibile scântei trebuie să fie întotdeauna mai mică decât energia minimă de aprindere a atmosferei explozive înconjurătoare.
Pentru a se asigura că interconectarea respectivă nu poate produce scântei inflamabile și suprafețe fierbinți, utilizatorul sau operatorul de sistem trebuie să implementeze și să documenteze „Verificarea siguranței intrinsece” în conformitate cu EN/IEC 60079-11 și cu standardul de instalare EN/IEC 60079-14. Această metodă oferă utilizatorului avantajul că dispozitivele de câmp cu siguranță intrinsecă și izolatoarele cu siguranță intrinsecă pot fi selectate și combinate în funcție de cerințele specifice, indiferent de producător.

Schema de aplicare a siguranței intrinsece de la Zona 0 la Zona 1 și Zona 2 până la Zona sigură

Spre deosebire de toate celelalte tipuri de protecție, siguranța intrinsecă conform IEC/EN 60079-11 se referă nu numai la un singur echipament, ci și la întregul circuit cu siguranță intrinsecă.

Avantajele tipului de protecție „Ex i – Siguranță intrinsecă”:

Conversii în timpul funcționării
Mai rentabilă decât alte tipuri de protecție
Utilizarea unor echipamente simple
Utilizare în Zona 0/Zona 20

Descărcare

Principii de bază privind protecția împotriva exploziilor

Documentul se adresează constructorilor și proiectanților de instalații utilizate în domenii ce prezintă potențial exploziv. Acesta se bazează pe norme, standarde și directive internaționale. Operatorii echipamentelor electrice în domenii ce prezintă potențial exploziv pot consulta informații despre criteriile de protecție împotriva exploziilor pe care trebuie să le îndeplinească instalațiile lor. În plus, vei găsi cunoștințe tehnice de bază despre grupul I și II, despre zonele care prezintă potențial exploziv, tehnologia MCR și siguranța funcțională.

Vizualizează acum