Klasyfikacja stref zagrożenia to proces inżynieryjny polegający na wytyczaniu stref lub podobszarów w obiekcie, gdzie łatwopalny gaz, opary lub palny pył mogą stworzyć atmosferę wybuchową, tak aby instalować wyłącznie urządzenia udowodnione jako bezpieczne dla danego poziomu ryzyka. Błędne określenie strefy lub klasy urządzenia może sprawić, że zwykła iskra elektryczna, rozgrzane łożysko lub wyładowanie elektrostatyczne wywoła pożar lub eksplozję.
Do wybuchu potrzebne są jednocześnie trzy elementy: paliwo (gaz, opary lub pył), tlen i źródło zapłonu. Klasyfikacja stref eliminuje domysły dotyczące pierwszego czynnika, określając strefa po strefie, jak często i jak długo prawdopodobne jest występowanie atmosfery wybuchowej. Dobór urządzeń wynika bezpośrednio z przypisanej strefy. To ta sama logika, która leży u podstaw innych dyscyplin bezpieczeństwa elektrycznego na hali produkcyjnej, od oceny ryzyka łuku elektrycznego (arc flash) po ochronę przed zwarciami doziemnymi (ground fault protection): najpierw rygorystycznie zidentyfikować zagrożenie, a następnie zaprojektować urządzenia i procedury wokół niego.
IEC 60079-10-1 definiuje trzy strefy dla atmosfer gazowych, par lub mgły, oparte na prawdopodobieństwie i czasie trwania obecności atmosfery wybuchowej. Europejska dyrektywa ATEX (2014/34/UE) używa identycznych definicji stref, ponieważ normy EN 60079 i IEC 60079 są technicznie zharmonizowane od 2005 r.
Brzmienie normy jest celowo jakościowe. Niektóre krajowe wytyczne, takie jak praktyka UK HSE, stosują orientacyjne progi godzinowe: w przybliżeniu powyżej 1000 godzin rocznie dla Strefy 0, od 10 do 1000 godzin rocznie dla Strefy 1 oraz poniżej 10 godzin rocznie dla Strefy 2, ale są to pomocnicze interpretacje, a nie zapisy zawarte bezpośrednio w IEC 60079-10-1. Faktyczna klasyfikacja jest przeprowadzana przez osobę kompetentną w ramach udokumentowanego studium klasyfikacji obszaru.
IEC 60079-10-2 odzwierciedla logikę stref gazowych dla chmur palnego pyłu:
Zagrożenia związane z pyłem zależą również w dużej mierze od nagromadzenia warstw, a nie tylko od chmur pyłu. Cieńka warstwa pyłu na gorącym silniku lub obudowie łożyska może tlić się i w końcu zapalić się nagle, co jest jedną z przyczyn, dla których urządzenia podatne na zapylenie wymagają równie rygorystycznego monitorowania stanu, jakie zakłady stosują wobec maszyn wirujących, od trybów awarii łożysk (bearing failure modes) po rutynowe kontrole drgań i temperatury.
NFPA 70 (National Electrical Code) historycznie klasyfikuje miejsca niebezpieczne według Klasy i Podziału, a nie według Stref, chociaż artykuł 505 NEC dopuszcza system strefowy jako alternatywę dla lokalizacji Klasy I (gazy), a artykuł 506 dopuszcza go dla Klas II i III (pył i włókna) w USA.
| Klasa | Zagrożenie |
|---|---|
| Klasa I | Łatwopalne gazy, opary lub ciecze zdolne do tworzenia palnych mieszanin |
| Klasa II | Palny pył |
| Klasa III | Łatwopalne włókna lub odpadki włókniste, które zwykle nie unoszą się w powietrzu w stężeniach wybuchowych |
| Podział | Znaczenie |
|---|---|
| Podział 1 | Niebezpieczne stężenia występują w normalnych warunkach eksploatacji lub często z powodu napraw, konserwacji czy awarii urządzeń |
| Podział 2 | Niebezpieczne stężenia występują tylko w warunkach nieprawidłowych, takich jak utrata szczelności, i w pozostałych przypadkach nie są oczekiwane |
W przybliżeniu Podział 1 odpowiada Strefom 0 i 1, a Podział 2 odpowiada Strefie 2, jednak oba systemy nie są obliczane w ten sam sposób i urządzenia dopuszczone w jednym systemie nie są automatycznie ważne w drugim bez udokumentowanego odwzorowania. NEC nie pozwala na mieszanie obu systemów w tym samym miejscu.
Nie wszystkie łatwopalne gazy zachowują się tak samo w obecności iskry. IEC 60079-0 grupuje je według cech zapłonu, takich jak minimalna energia zapłonu:
Urządzenia ocenione jako IIC mogą być stosowane tam, gdzie wymagane jest IIB lub IIA, ponieważ IIC jest nadzbiorem; odwrotna sytuacja nie zachodzi. NEC używa własnych liter A/B/C/D (Grupa A to acetylen, Grupa D odpowiada propanowi), które mniej więcej mapują się na IIC, IIC, IIB i IIA odpowiednio, ale porządek liter nie odzwierciedla stopnia zagrożenia w taki sam sposób jak w systemie IEC, co jest częstą przyczyną kosztownych błędów specyfikacyjnych. Dla pyłu IEC 60079-0 definiuje Grupę IIIA (palne cząstki/odpady powyżej ok. 500 mikrometrów), IIIB (nieprzewodzący pył, rezystywność powyżej 10 Ω·m) oraz IIIC (przewodzący pył, rezystywność równa lub poniżej 10 Ω·m).
Urządzenia zainstalowane w strefie zagrożenia nie mogą osiągać temperatury powierzchniowej, która mogłaby spowodować samozapłon otaczającej atmosfery, nawet w przypadku pojedynczej usterki. IEC 60079-0 definiuje sześć klas temperaturowych według maksymalnej dopuszczalnej temperatury powierzchni:
| Klasa | Maks. temp. powierzchni |
|---|---|
| T1 | 450°C |
| T2 | 300°C |
| T3 | 200°C |
| T4 | 135°C |
| T5 | 100°C |
| T6 | 85°C |
Wymagana klasa T jest ustalana na podstawie temperatury samozapłonu najbardziej niebezpiecznej substancji spodziewanej w danej strefie, a oznaczona na urządzeniu klasa temperaturowa musi pozostawać z wyraźnym zapasem poniżej tej wartości. Silniki pracujące w pobliżu granicznej klasy temperaturowej zasługują na taką samą uwagę jak przy ocenie klas izolacji silników (motor insulation classes) i ograniczeń termicznych, ponieważ temperatura uzwojeń i temperatura powierzchni obudowy są ściśle powiązane.
IEC i ATEX przypisują również Poziom Ochrony Urządzenia (EPL): Ga, Gb, Gc dla atmosfer gazowych oraz Da, Db, Dc dla pyłu, odpowiadające odpowiednio Strefom 0, 1, 2 i 20, 21, 22. Urządzenia Ga i Da muszą pozostawać bezpieczne przy dwóch niezależnych wadach, Gb i Db przy jednej usterce, a Gc i Dc zakładają brak dodatkowych usterek poza normalną eksploatacją. Prawidłowy dobór urządzeń oznacza jednoczesne dopasowanie strefy, grupy gazu lub pyłu oraz klasy temperaturowej, a następnie potwierdzenie tego na oznakowaniu certyfikacyjnym urządzenia zanim trafi ono w pobliże linii.
Fabrico odczytuje stan maszyn i OEE bezpośrednio z linii i automatycznie kieruje zlecenie serwisowe w momencie wykrycia utraty, wychwytując wczesne problemy z temperaturą, drganiami lub uszczelnieniami za pomocą widzenia komputerowego, zanim staną się awarią, która zamienia strefę klasyfikowaną w incydent. Produkt jest zbudowany w UE z przechowywaniem danych w UE i posiada certyfikaty ISO 27001, ISO 20000-1 oraz ISO 9001. Zarezerwuj demonstrację Fabrico.
ATEX (dyrektywa 2014/34/UE) jest wymogiem prawnym dla urządzeń wprowadzanych na rynek UE. IECEx to dobrowolny międzynarodowy system certyfikacji akceptowany w wielu krajach poza UE. Oba opierają się na tych samych technicznych normach IEC 60079, więc certyfikat IECEx zwykle wspiera zgłoszenie do ATEX i odwrotnie.
Nie automatycznie. NEC dopuszcza stosowanie jednego lub drugiego systemu w USA, ale urządzenia certyfikowane w ramach jednego schematu wymagają udokumentowanej ekwiwalencji lub odrębnego dopuszczenia, zanim będą mogły być instalowane w ramach drugiego; metody badań i schematy oznakowania różnią się między systemami.
Strefa informuje, jak często obecna jest atmosfera wybuchowa; grupa gazu mówi, jak łatwo dany gaz się zapala. Urządzenie ocenione na odpowiednią strefę, ale nieodpowiednią grupę gazu — na przykład urządzenie przeznaczone tylko do IIA zainstalowane tam, gdzie występuje wodór (IIC) — nie będzie zgodne, mimo że numer strefy pasuje.
O granicach decyduje udokumentowane studium klasyfikacji obszaru przeprowadzone przez osobę kompetentną, zgodnie z IEC 60079-10-1 lub 10-2, oparte na źródle emisji, wentylacji i układzie obiektu. Nie jest to uniwersalna tabela; identyczne urządzenia w różnych budynkach mogą otrzymać różne strefy.
Zaloguj
Blog
