Класификация на опасните зони е инженерният процес на очертаване на зони или участъци във вътрешността на обект, където запалим газ, пари или горим прах могат да образуват взривоопасна атмосфера, така че там да се монтира само оборудване, доказано безопасно за точно този ниво на риск. Ако определите неправилно зоната или категорията на оборудването, нормална електрическа искра, горещ лагер или статичен разряд може да предизвика пожар или експлозия.
За да настъпи експлозия са нужни три неща едновременно: гориво (газ, пари или прах), кислород и източник на възпламеняване. Класификацията на опасните зони премахва догадките около първата променлива, като дефинира, зона по зона, колко често и за колко дълго е вероятно да присъства взривоопасна атмосфера. Изборът на оборудване следва директно от тази зона. Това е същата логика, която стои зад други дисциплини за електрическа безопасност в производството, от аркова дъга и оценка на риска до защита от земни повреди: първо идентифицирайте опасността внимателно, след това проектирайте оборудването и процедурите около нея.
IEC 60079-10-1 дефинира три зони за атмосфери с газ, пари или мъгла, базирани на вероятността и продължителността на присъствие на взривоопасна атмосфера. Европейската директива ATEX (2014/34/EU) използва идентични дефиниции на зоните, тъй като EN 60079 и IEC 60079 са технически хармонизирани от 2005 г.
Формулировката в стандарта е умишлено качествена. Някои национални указания, като практиките на UK HSE, използват груби ориентировъчни часови прагове — приблизително над 1 000 часа годишно за Зона 0, от 10 до 1 000 часа годишно за Зона 1 и под 10 часа годишно за Зона 2 — но това са интерпретативни помощни ориентири, а не клаузи, вписани в IEC 60079-10-1. Реалната класификация се извършва от компетентно лице, следвайки документирано изследване за класификация на зоните.
IEC 60079-10-2 отразява логиката на газовите зони за облаци от горим прах:
Опасностите от прах също зависят много от натрупването на слой, не само от облаци. Тънък слой прах върху горещ двигател или корпус на лагер може да тлее и в крайна сметка да възпламени внезапно, което е една от причините оборудването, склонно към прах, да изисква същия строг мониторинг на състоянието, който заводите вече прилагат към въртящите се активи, от режимите на повреда на лагери до рутинни вибрационни и термографски проверки.
NFPA 70 (Националният електрически кодекс) исторически класифицира опасните места по Class и Division, а не по зони, въпреки че NEC Article 505 позволява системата с зони като алтернатива за Class I (газ) локации, а Article 506 я позволява за Class II и III (прах и влакна) в САЩ.
| Клас | Опасност |
|---|---|
| Клас I | Запалими газове, пари или течности, способни да образуват смесима със възпламеняеми характеристики |
| Клас II | Горим прах |
| Клас III | Възпламеняеми влакна или стърготини, които обикновено не са във взривоопасни концентрации във въздуха |
| Дивизия | Значение |
|---|---|
| Дивизия 1 | Опасни концентрации съществуват при нормални експлоатационни условия или често поради ремонт, поддръжка или повреда на оборудване |
| Дивизия 2 | Опасни концентрации съществуват само при ненормални условия, като пропуск на съдържание, и в противен случай не се очакват |
Приблизително, Дивизия 1 съответства на Зони 0 и 1, а Дивизия 2 — на Зона 2, но двете системи не се изчисляват по един и същ начин и оборудване, сертифицирано по едната, не е автоматично валидно по другата без документирано препращане. NEC не позволява смесване на двете системи в едно и също място.
Не всички запалими газове се държат по еднакъв начин при искра. IEC 60079-0 ги групира по характеристики за възпламеняване като минимална енергия на запалване:
Оборудване с оценка IIC може да се използва навсякъде, където се изисква IIB или IIA, тъй като IIC обхваща и тях; обратното не е вярно. NEC използва свои собствени букви Group A/B/C/D (Група A е ацетилен, Група D е еквивалент на пропан), които грубо съответстват на IIC, IIC, IIB и IIA съответно, но подредбата на буквите не отразява сериозността по същия начин както в IEC системата, което е честа причина за скъпи грешки при специфициране. За прахове IEC 60079-0 дефинира Група IIIA (горими стърготини, частици над приблизително 500 микрона), IIIB (нелектропроводим прах, с резистивитет над 10 ома-метра) и IIIC (проводим прах, с резистивитет равно или под 10 ома-метра).
Оборудването, монтирано в опасна зона, не трябва никога да достигне повърхностна температура, която може да предизвика самозапалване на околната атмосфера, дори при единична повреда. IEC 60079-0 дефинира шест температурни класа по максимално допустима повърхностна температура:
| Клас | Максимална повърхностна температура |
|---|---|
| T1 | 450°C |
| T2 | 300°C |
| T3 | 200°C |
| T4 | 135°C |
| T5 | 100°C |
| T6 | 85°C |
Изискваният температурен клас (T-клас) се определя от температурата на самозапалване на най-опасното вещество, очаквано в тази зона, и маркировката на оборудването за T-клас трябва да остане удобно под тази стойност. Мотори, работещи близо до граничен T-клас, заслужават същия контрол, който се отделя на класовете на изолация на мотора и термичните граници, тъй като нагряването на намотките и температурата на повърхността на корпуса са тясно свързани.
IEC и ATEX също присъждат нива на защита на оборудването (EPL): Ga, Gb, Gc за газови атмосфери и Da, Db, Dc за прах, съответстващи съответно на Зони 0, 1, 2 и 20, 21, 22. Оборудване класове Ga и Da трябва да останат безопасни при две независими повреди, Gb и Db — при една повреда, а Gc и Dc — без да се предполага наличие на повреди отвъд нормалната експлоатация. Правилният избор на оборудване означава едновременно да съответствате на зоната, газовата или праховата група и температурния клас, след което да потвърдите това чрез маркировката на сертификацията на оборудването, преди то да бъде поставено близо до линията.
Fabrico чете състоянието на машините и OEE директно от линията и автоматично насочва работна поръчка в момента, в който бъде открито отклонение, улавяйки ранни проблеми с температура, вибрации или уплътнения чрез компютърно виждане, преди те да станат вид повреда, която може да превърне класифицирана зона в инцидент. Продуктът е разработен в ЕС с местоположение на данните в ЕС и притежава сертификати ISO 27001, ISO 20000-1 и ISO 9001. Запазете демонстрация на Fabrico.
ATEX (Директива 2014/34/EU) е законово изискване за оборудване, пускано на пазара в ЕС. IECEx е доброволна международна сертификационна схема, приета в много държави извън ЕС. И двете използват същите основни технически стандарти IEC 60079, така че сертификат IECEx обикновено подпомага заявление за ATEX и обратно.
Не автоматично. NEC позволява използването на една или друга система в САЩ, но оборудване, сертифицирано по едната схема, се нуждае от документирано еквивалентно признание или отделен листинг, преди да може да бъде инсталирано по другата, като основните методи на изпитване и маркировъчни схеми се различават.
Зоната ви казва колко често е налична взривоопасната атмосфера, газовата група ви казва колко лесно конкретният газ се запалва. Оборудване, оценено за правилната зона, но за грешна газова група — например оборудване, одобрено само за IIA, инсталирано там, където присъства водород (IIC) — не е в съответствие дори и номерът на зоната да съвпада.
Документирано изследване за класификация на зоните, извършено от компетентно лице, следвайки IEC 60079-10-1 или 10-2, базирано на източника на изтичане, вентилацията и разположението. Това не е обща справочна таблица; идентично оборудване в различни сгради може да бъде отнесено към различни зони.