موضوع حفاظت در برابر انفجار، ریشه در حفاری معدن دارد. تا نیمه دوم قرن حاضر، مخلوط متان و هوا که در معادن زغال سنگ بوجود میآید و با نسبت بخصوصی میتواند موجب انفجار شود. در معادن این موضوع با چند انفجار کنترل شده مدیریت میشد اما آیا هماکنون هم این راهکار میتواند مفید باشد؟
به دلیل وجود دستاوردهای فنی و قوانین حفاظتی، دیگر نیازی به ایجاد انفجار در گازهای معدنی نیست. اما با وجود این مطلب، موضوع حفاظت در برابر انفجار اهمیت خود را به هیچ وجه از دست نداده است. این موضوع هماکنون نه تنها در معادن بلکه در صنایع دیگر نیز به طور گسترده ای مطرح است، چرا که مواد منفجره در بسیاری از اماکن وجود دارند. نمونههای رایج شامل صنایع شیمیایی، تولید نفت خام و گاز طبیعی و همچنین صنایع مواد غذایی است.
برخی مواد در ترکیب با اکسیژن منجر به ایجاد یک فضای انفجاری خطرناک می شوند. در مواردی اگر دمای محیط بالا برود و یا جرقه الکتریکی در محیط ایجاد شود، شرایطی بوجود میآید که بایستی جلوی آن را گرفت. بدین معنی که این اتفاق میتواند منجر به آسیبدیدگی مستقیم افراد زیادی شود و همچنین محیط و سیستمهای تولید را نیز تحت تأثیر شدید خود قرار دهد. بدین ترتیب، منشورهای ارائه شده توسط کشورهای عضو اتحادیه اروپا و قوانین بهوجودآمده براساس آنها، در این قاره به خوبی شناخته شده هستند: منشور ATEX (جو قابل اشتعال). این منشورها شامل 1999/92/EC برای اپراتورهای نیروگاهی و 2014/34/EU (94/9/EC سابق) برای تولیدکنندگان تجهیزات هستند. معادل های ATEX اروپا در بازار ایالات متحده، مفاد قانونی مناسب برای “موقعیتهای طبقهبندی شده پرخطر ” (HazLoc) NEC، CEC و EAC Ex هستند. قوانین مهم دیگر شامل فرایند سازگاری EAC (سازگاری اوراسیا) برای کشورهای روسیه، قزاقستان و بلاروس است، که جایگزین فرایندهای قدیمی GOST شده و مشابه ATEX و CE می باشد.
بین حفاظت انفجاری ابتدائی، ثانویه و سطح ثالث، تفاوتهایی وجود دارد. شاخصهای حفاظت انفجاری اولیه با هدف پیشگیری یا کاهش شکلگیری جو انفجاری اجرا میشوند. شاخصهای حفاظت انفجاری سطح دوم برای جلوگیری از احتراق جو انفجاری بهکارگرفته میشوند-یعنی برای اطفاء منابع بالقوه انفجاری. شاخصهای حفاظت انفجاری سطح سوم برای کاهش اثرات انفجار به نزدیکی سطح غیر خطرناک به کار میروند. بعنوان بخشی از ارزیابی خطراتی که میبایست توسط هر اپراتور نیروگاه انجام شود، اپراتور باید از امکان جایگزینی مواد بالقوة انفجاری برای جلوگیری از انفجار در مرحله اول (بهعنوان بخشی از حفاظت انفجاری اولیه) اطمینان حاصل کند. چنانچه امکان این کار وجود نداشته باشد، اپراتور نیروگاه میبایست آن را بر اساس خطرات موجود طبقهبندی کرده و سطح دسترسی را مشخص کند. مدل منطقه ای رایجترین روش مورد استفاده در سراسر جهان است که در 1999/92/EC تعیین شده است. این طبقه بندی معمولاً در ایالات متحده و کانادا در بخش ” تقسیمات ” آمده است.
مدل منطقه بندی معمولاً نواحی مختلف نیروگاه را براساس خطرات موجود به مناطق 0، 1 و 2 برای محیط گازی و 20، 21 و 22 برای محیط مهآلود تفکیک میکند. بهعنوان بخشی از تجزیه و تحلیل ریسک، اپراتور نیروگاه میبایست بررسی کند که محیط انفجاری در نواحی مختلف نیروگاه با چه تناوبی و برای چه مدت زمانی ممکن است ایجاد شود. بر همین اساس، اپراتور میبایست نیروگاه خود را به این مناطق دستهبندی نمایند. منطقه 0 و منطقه 20 خطرناکترین موارد هستند. طبقهبندی مناطق برای یک مخزن پر از نفت خام مایع که دارای یک سوئیچ فشار است، همان چیزی است که در شکل نمایش داده شده است.
همه دستگاههای مورد استفاده در اروپا برای نواحی دارای محیط انفجاری در مناطق 0 و 1 یا 20 و 21 میبایست توسط یک هیئت واجد شرایط تائید شوند و شامل برچسبی باشند که در گواهی تست آمده است. این برچسب شناسایی شامل اطلاعات مورد نیاز در خصوص گروه و طبقه بندی تجهیزات در نواحی مختلف انفجاری است. در خصوص گروه تجهیزات، مناطق عملیاتی به دو گروه تفکیک میشوند: دستگاههایی که در معادن در معرض گازهای معدنی (I) در گروههای M1 و M2 قرار میگیرند، و همچنین دستگاههایی که برای کاربردهای دیگر (II) در گروههای 1، 2 و 3 هستند. پیوست G برای گاز و پیوست D برای مه است. هر گروه شامل منطقهای است که تجهیزات در آن استفاده میشوند. بعلاوه، برچسب شناسایی شامل اطلاعاتی در خصوص نوع حفاظت، گروه گاز یا مه، و طبقات دمایی است تا دستگاه براساس یک استاندارد تست شود. معمولاً آپشن های مختلفی برای جلوگیری از یک انفجار وجود دارد. این راهکارها در دهههای گذشته با بررسیهای دقیق شکل گرفتهاند و در استانداردهای مربوطه آمدند. انواع مختلف حفاظت برای تجهیزات برقی و الکتریکی تعریف شدهاند. بااینحال برخی از انواع حفاظت برای همه مناطق مناسب نیستند. برای مثال، نوع حفاظت Ex n تنها میتواند در منطقه 2 مورد استفاده قرار بگیرد. اما در عوض، نوع حفاظت Ex i (ایمنی داخلی) برای تجهیزات تا منطقه 0 مورد تأیید قرار گرفته است. ما ایمنی داخلی را به عنوان یک نمونه در نظر میگیریم. این یکی از مطلوبترین و پرکاربردترین انواع حفاظت است.
این نوع حفاظت براساس اصل محدودسازی انرژی انجام میشود: مقادیر جریان، ولتاژ و توان یک مدار الکتریکی که در طول اندازهگیری و کنترل به ناحیه انفجاری وارد میشود، میبایست به حد کافی پائین باشند که نتوانند جرقه ایجاد کرده و یا بیش از حد داغ شوند. بدین ترتیب، مدارات الکتریکی دارای سطح ایمنی داخلی متشکل از تجهیزات ایمنی داخلی و همچنین دستگاههای مرتبط هستند. این دستگاه در خارج از مناطق انفجاری نصب می شود. در خصوص نمونه مخزن نفت، این به معنای موارد زیر است: در ابتدا، تجهیزات ایمنی داخلی، یعنی سنسور سوئیچ فشار، میبایست برای نصب در منطقه 1 مناسب باشد. سپس دستگاههای مربوطه که به سنسور متصل میشوند باید به گونهای باشند که اطمینان حاصل شود حداکثر انرژی ورودی به سنسور باعث داغ شدن آن نمی شود. سطح گرمایش مجاز بستگی به ترکیب محیط انفجاری دارد، بدان معنا که وابسته به این مسئله است که دمای احتراق گاز مورد استفاده تا چه حد بالا یا پائین است. علاوه بر این، محدودسازی انرژی میبایست اطمینان حاصل کند که هیچ جرقه انفجاری نمیتواند ایجاد شود یا اینکه این جرقه دارای سطح انرژی کمتر از انرژی مورد نیاز برای احتراق گاز مورد استفاده است.
یکی از جنبههای مهم که باید برای نوع حفاظت ” ایمنی داخلی ” مدنظر قرار بگیرد ” دادههای فنی ایمنی ” است. این دادهها مربوط به منابع عملیاتی ایمنی داخلی و تجهیزات مرتبط هستند. اطلاعات مربوط به Ui، Ii، Pi، Ci و Li نمایانگر مقادیر ماکزیمم جذب یک دستگاه در ورودی بدون خطر از دست رفتن عملکرد محافظتی مدار الکتریکی ایمنی داخلی است. اطلاعات Uo، Io، Po، Co و Lo نشان دهندة مقادیر خروجی ماکزیمم تجهیزات هستند. این مقایسه برای اطمینان از این مسئله انجام میشود که هیچ جرقه احتراقی مهمی ایجاد نخواهد شد و این که سطح تجهیزات ایمنی داخلی داغتر از حد مجاز تعیین شده نخواهد گشت. این مقادیر باید با یکدیگر مقایسه شوند. شرایط نشان داده شده در شکل ” ایمنی داخلی و ارزیابی ” در این مورد باید اعمال شوند. این مقایسه با عنوان ” ارزیابی ایمنی داخلی” شناخته میشود. همانند اسناد دیگر، باید آن را در سند محافظت انفجاری قرار داد.
بسیاری از دستگاهها، و به خصوص مواردی که با عنوان تجهیزات الکتریکی شناخته میشوند، معمولاً باید در خارج از ناحیه انفجاری نصب شوند، و برای نصب در منطقه 2 نیازمند تأییدیه مضاعف هستند. برچسب های مربوطه بصورت زیر هستند:
نمونه برچسب قابل نصب در منطقه 2:
Ex II 3 G Ex nA IIC T4 Gc
نمونه یک برچسب ایمنی داخلی، که در زیر آمده است، بدان معناست که این دستگاه در صورتی میتواند به یک موتور یا حسگر ایمنی داخلی در ناحیه انفجار متصل شود که ” ارزیابی ایمنی داخلی ” امکان این کار را فراهم کرده باشد:
Ex II (1) G [Ex ia Ga] IIC
منشور جدید اتکس 2014/34/EU از 20 آوریل 2016 اجرایی شد. این منشور شامل تجهیزات جدید براساس نواحی کاربردی، مفهوم، تأمین تجهیزات در بازار، تأییدیه هیئتهای تست و مونیتورینگ بازار میباشد. الزامات تولید کننده از نظر برچسب تجهیزات و اطلاعات کاربری نیز تعمیم یافتند. منشور جدید اتکس به عنوان یک قانون ملی همراه با مقررات جدید محصولات حفاظت انفجاری در تاریخ ششم ژانویه 2016 پیادهسازی شد. براساس گفته “انجمن غرامت مشترک مواد خام و صنایع شیمیایی ” (BG RCI): ” بهعنوان یک قانون کلی، منشور جدید اتکس 2014/34/EU عبارتست از تطبیق منشور موجود با شرایط حکم شماره 768/2008/EC، بدون تغییر چشمگیری در منشور در مقایسه با منشور قدیمی 94/9/EC. خبر خوب آن است که همة تجهیزاتی که پیش از 19 آوریل 2016 تأیید شده اند دیگر تحت تست های جدید قرار نمی گیرند. منشور 2014/34/EU تنها برای محصولات جدید اعمال میشود.
علاوهبر این باید اشاره کرد که اپراتورهای نیروگاهی میبایست تحت برخی شرایط به ” تولید کننده ” تبدیل شوند و در نتیجه تحت منشور جدید اتکس 2014/34/EU قرار گیرند. این به معنی تولید داخلی است، که در گذشته با عنوان “نصب” شناخته شده بود. در منشور جدید، نواحی خاکستری مورد اشاره در منشور قدیمی بشکل کاملاً شفاف توضیح داده شدهاند. براساس PTB، همه بخش هایی که به لحاظ تئوریک می توانند (مثلاً) بدلیل سیار بودن به فروش برسند، به عنوان تولید داخلی در نظر گرفته می شود. علاوه بر ارزیابی خطر و اسناد حفاظت انفجاری، این مسئله همچنین مستلزم بیانیه سازگاری EC و یک گواهی تست EC است. مقررات جدید حفاظت انفجاری، ” الزامات عمومی تولیدکننده ” شماره 5 را به این شکل تعریف میکند: ” اگر تولیدکننده، محصولی را به بازار عرضه کند و یا از این محصول در ابتدا برای اهداف داخلی استفاده کند، سپس تولیدکننده باید اطمینان حاصل نماید که این محصول بر اساس الزامات عمده سلامت و ایمنی مطرح شده در بخش ضمیمه II از منشور 2014/34/EU طراحی و ساخت شده باشد.” این بدان معناست که اسناد مرتبط میبایست پیش از راهاندازی، تکمیل شوند. منشور جدید اتکس شرایط سطح بالای مربوط به ” هیئتهای واجد شرایط ” را از نظر آپشن ها و تجهیزات تست نیز تعیین میکند که باید در بروکسل مورد ارزیابی قرار بگیرند. علاوهبر این، الزامات سختگیرانه تری نیز برای کنترل بازار بوجود آمدند. هیئت نظارت بازار میبایست تقویت شود. هر عامل اقتصادی، شامل دلالان، میبایست اطلاعات لازم درخصوص این که محصول از چه کسی خریداری شده و به چه کسی فروخته شده است را در اختیار هیئت نظارت بازار قرار دهد.
به علت شرایط تحریم در ایران، امکان برقراری ارتباط مستقیم و بهره گیری از خدمات کمپانی WAGO به صورت مستقیم وجود ندارد، درحال حاضر در ایران نمایندگی رسمی یا انحصاری وجود ندارد، اما گروه صنعتی آسان صنعت با توجه به سابقه همکاری قبلی و استفاده از محصولات کمپانی آلمانی WAGO در تابلو برق های مونتاژی خود، قابلیت تامین رنج کامل محصولات کمپانی واگو را دارا است.
برگرفته از:https://www.wago.com/global/digital-plant/process-engineering/explosion-protection/basics
