พนักงานโรงกลั่นเคยอธิบายอุปกรณ์กันระเบิดไว้ดังนี้: "มันไม่ได้สร้างมาเพื่อให้รอดจากระเบิด แต่มันถูกสร้างขึ้นเพื่อไม่ให้กลายเป็นชิ้นเดียว" ความแตกต่างดังกล่าวมีความสำคัญอย่างมากเมื่อระบุเครื่องทำความร้อนอุตสาหกรรมสำหรับสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย
ระดับการป้องกันการระเบิดเป็นการรับรองอย่างเป็นทางการที่ยืนยันว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าได้รับการออกแบบมาให้ทำงานอย่างปลอดภัยในบริเวณที่อาจมีก๊าซ ไอระเหย หรือฝุ่นที่ติดไฟได้ ตรรกะการออกแบบคือการกักกัน ไม่ใช่การป้องกัน: หากมีส่วนโค้งหรือประกายไฟภายในเกิดขึ้นภายในอุปกรณ์ กล่องหุ้มจะแข็งแรงพอที่จะกักการจุดระเบิดนั้นและทำให้ก๊าซที่หลบหนีเย็นลงก่อนที่จะสามารถจุดชนวนบรรยากาศโดยรอบได้
สำหรับเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าโดยเฉพาะ สิ่งนี้มีความสำคัญมากกว่าอุปกรณ์อื่นๆ เกือบทุกชนิด อุณหภูมิพื้นผิวของเครื่องทำความร้อนและกล่องรวมสัญญาณถือเป็นความเสี่ยงจากการติดไฟถาวรสองประการ พิกัดการป้องกันการระเบิดจะกำหนดขีดจำกัดที่บังคับใช้ได้กับทั้งสอง—และหน่วยงานที่ได้รับการรับรองจะตรวจสอบขีดจำกัดเหล่านั้นผ่านการทดสอบอิสระก่อนที่หน่วยใดๆ จะไปถึงสถานที่อันตราย
ระบบการรับรองหลักสามระบบควบคุมพื้นที่นี้: NEC (ใช้ในสหรัฐอเมริกาเป็นหลัก), ATEX (บังคับทั่วทั้งสหภาพยุโรป) และ IECEx (โครงการที่ได้รับการยอมรับในระดับสากล) . แต่ละแห่งใช้คำศัพท์ที่แตกต่างกัน แต่ทั้งหมดมีเป้าหมายทางวิศวกรรมเดียวกัน
รหัสไฟฟ้าแห่งชาติ จัดพิมพ์โดย NFPA ภายใต้ NFPA 70 เป็นมาตรฐานสถานที่อันตรายหลักในอเมริกาเหนือ โดยจัดพื้นที่อันตรายตาม 4 มิติ คือ
ชั้นเรียน กำหนดประเภทของวัตถุอันตรายที่มีอยู่ คลาส I ครอบคลุมก๊าซและไอระเหยไวไฟ ซึ่งเป็นหมวดหมู่ที่เกี่ยวข้องมากที่สุดสำหรับโรงงานผลิตน้ำมันและก๊าซที่ใช้เครื่องทำความร้อนแบบจุ่มไฟฟ้า ประเภท II ครอบคลุมฝุ่นที่ติดไฟได้ ซึ่งพบได้ทั่วไปในการจัดการเมล็ดพืชหรือการแปรรูปผงเคมี Class III ใช้กับเส้นใยที่ติดไฟได้
กอง อธิบายว่ามีสารอันตรายเกิดขึ้นบ่อยเพียงใด หมวดที่ 1 หมายถึง มีวัสดุอยู่อย่างต่อเนื่องหรืออยู่ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ส่วนที่ 2 หมายความว่าจะเกิดขึ้นเฉพาะในสถานการณ์ที่ผิดปกติ เช่น อุปกรณ์ขัดข้องหรือการปล่อยโดยไม่ตั้งใจ เครื่องทำความร้อนที่ติดตั้งภายในถังเก็บปิโตรเลียมแบบปิดสนิทมักจะจัดอยู่ในประเภท I หมวด 1 ซึ่งเป็นระดับพิกัดที่ต้องการมากที่สุด
กลุ่ม ระบุก๊าซหรือฝุ่นเฉพาะที่เกี่ยวข้อง กลุ่มก๊าซเริ่มจาก A (อะเซทิลีน ความเสี่ยงในการติดไฟสูงสุด) ถึง D (โพรเพน มีเทน) กลุ่มจะกำหนดพารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญ เช่น ช่องว่างที่ปลอดภัยในการทดลองสูงสุด ซึ่งเป็นระยะห่างที่แคบที่สุดซึ่งเปลวไฟไม่สามารถแพร่กระจายได้ เครื่องทำความร้อนแบบจุ่มป้องกันการระเบิดสำหรับการใช้งานของเหลวอันตราย โดยทั่วไปได้รับการจัดอันดับสำหรับกลุ่ม C และ D ซึ่งครอบคลุมไอปิโตรเลียมและสารเคมีที่พบมากที่สุด
ระดับอุณหภูมิ (T-Code) ปิดอุณหภูมิพื้นผิวสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถเข้าถึงได้ T1 ทนอุณหภูมิได้สูงสุด 450 องศาเซลเซียส; ฝา T6 ที่อุณหภูมิ 85 องศาเซลเซียส T-Code ที่เลือกจะต้องอยู่ต่ำกว่าอุณหภูมิที่ติดไฟได้เองของสารอันตรายทุกชนิดที่มีอยู่ สำหรับเครื่องทำความร้อนซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีอยู่เพื่อสร้างความร้อนโดยเฉพาะ T-Code เป็นหนึ่งในเกณฑ์การคัดเลือกที่สำคัญที่สุดและจะมีการหารือเพิ่มเติมในส่วนด้านล่าง
การจดทะเบียน UL ภายใต้มาตรฐาน NEC เป็นเส้นทางการรับรองที่โดดเด่นในอเมริกาเหนือ ป้ายชื่อเครื่องทำความร้อนทั่วไปอาจอ่านว่า: ชั้นเรียน I, Division 1, Groups C, D; T3 - การสื่อสารโปรไฟล์ความเป็นอันตรายทั้งหมดในรูปแบบข้อความขนาดกะทัดรัด
ATEX—จากภาษาฝรั่งเศส ATmosphères วัตถุระเบิด —เป็นกรอบการทำงานบังคับของสหภาพยุโรปสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในบรรยากาศที่อาจเกิดการระเบิด ในกรณีที่ NEC ใช้คลาสและดิวิชั่น ATEX จะใช้โซน และลอจิกความถี่จะคล้ายกันแต่คำศัพท์เฉพาะจะแตกต่างกัน
โซนแก๊ส: โซน 0 อธิบายพื้นที่ที่มีบรรยากาศที่ติดไฟได้อย่างต่อเนื่องหรือเป็นเวลานาน โซน 1 หมายความว่าเป็นไปได้ในระหว่างการดำเนินการตามปกติ โซน 2 ครอบคลุมสถานการณ์เฉพาะที่มีเงื่อนไขผิดปกติเท่านั้น ฝุ่นมีรูปแบบเดียวกันกับโซน 20, 21 และ 22 ตามลำดับ
หมวดอุปกรณ์ แผนที่โดยตรงไปยังข้อกำหนดโซน: อุปกรณ์ประเภท 1 ได้รับการรับรองสำหรับโซน 0 (หรือ 20), ประเภท 2 สำหรับโซน 1 (หรือ 21) และประเภท 3 สำหรับโซน 2 (หรือ 22) หมายเลขหมวดหมู่ที่สูงขึ้นหมายถึงข้อกำหนดการป้องกันที่เข้มงวดน้อยลงเรื่อยๆ
วิธีการป้องกัน (รหัส Ex) บอกผู้ซื้ออย่างชัดเจนว่าอุปกรณ์ป้องกันการจุดระเบิดได้อย่างไร วิธีการที่ใช้กันทั่วไปสำหรับเครื่องทำความร้อนทางอุตสาหกรรมคือ อดีต ง — ตู้กันไฟ หมายความว่ากล่องรวมสัญญาณถูกสร้างขึ้นเพื่อบรรจุการระเบิดภายในและก๊าซหลบหนีเย็นที่ต่ำกว่าเกณฑ์การจุดระเบิด เช่น (ความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น) ลดโอกาสเกิดประกายไฟด้วยการออกแบบขั้วต่อและระยะห่างที่ได้รับการปรับปรุง ชุดควบคุมฮีตเตอร์บางชุดรวมทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน: อดีต งe .
เป็นไปตามมาตรฐาน ATEX เครื่องทำความร้อนกระบวนการป้องกันการระเบิดสำหรับท่ออุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูง จะมีเครื่องหมายเช่น II 2 G Ex d IIB T4 Gb . การอ่านจากซ้ายไปขวา: อุตสาหกรรมเหนือพื้นดิน (II), หมวด 2, บรรยากาศของก๊าซ (G), กล่องหุ้มกันไฟ (Ex d), กลุ่มก๊าซ IIB (รวมเอทิลีน), ระดับอุณหภูมิ T4 (พื้นผิวสูงสุด 135 องศาเซลเซียส), ระดับการป้องกันอุปกรณ์ Gb
การรับรอง ATEX ออกโดยหน่วยงานแจ้งเตือนของสหภาพยุโรป ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการบุคคลที่สามที่ได้รับการรับรองซึ่งดำเนินการประเมินความสอดคล้อง ผู้ผลิตมีความรับผิดชอบทางกฎหมายในการปฏิบัติตามข้อกำหนด หน่วยงานรับแจ้งตรวจสอบแล้ว
ATEX บังคับใช้ภายในสหภาพยุโรป NEC บังคับใช้ในสหรัฐอเมริกา ผู้ผลิตเครื่องทำความร้อนที่จำหน่ายในทั้งสองตลาด รวมถึงออสเตรเลีย รัฐอ่าวไทย และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เผชิญกับข้อกำหนดที่ทับซ้อนกัน IECEx มีไว้เพื่อลดแรงเสียดทานนี้อย่างแน่นอน
IECEx ซึ่งบริหารงานโดย International Electrotechnical Commission ใช้การจำแนกตามโซนเดียวกันกับ ATEX และสอดคล้องอย่างใกล้ชิดกับซีรี่ส์มาตรฐาน IEC 60079 อุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองภายใต้ IECEx มีเครื่องหมาย "Ex" และได้รับการยอมรับจากประเทศสมาชิก รวมถึงออสเตรเลีย แอฟริกาใต้ และส่วนใหญ่ของตะวันออกกลาง ที่ กรอบการทำงานระดับโลกสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าในพื้นที่อันตราย กำลังค่อยๆ บรรจบกันเข้าสู่ IEC 60079 เนื่องจากการค้าโลกมีความเชื่อมโยงกันมากขึ้น
สำหรับผู้ผลิตจีนที่ส่งออกไปยังยุโรป โดยทั่วไปขั้นตอนการทำงานจริงจะต้องมีทั้งการรับรอง ATEX และ IECEx ATEX ปฏิบัติตามคำสั่งทางกฎหมายของสหภาพยุโรป IECEx ตอบสนองข้อกำหนดเพิ่มเติมเฉพาะประเทศของตลาดส่งออก ในทางปฏิบัติ เนื่องจากมาตรฐานทางเทคนิคสอดคล้องกัน โปรแกรมการออกแบบและการทดสอบเดียวจึงสามารถรองรับทั้งสองเครื่องหมายได้พร้อมกัน ซึ่งช่วยลดต้นทุนและเวลาออกสู่ตลาด
ที่ ตู้ควบคุมป้องกันการระเบิดแบบปิดผนึกหลายชั้น เมื่อจับคู่กับเครื่องทำความร้อนอุตสาหกรรมมักจะมีเครื่องหมาย ATEX/IECEx คู่ด้วยเหตุผลนี้ ทำให้ผู้ปฏิบัติงานในโรงงานในภูมิภาคใดๆ ได้รับแพ็คเกจเดียวที่ปฏิบัติตามข้อกำหนด
วิศวกรส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่คลาส แผนก หรือโซนทันทีเมื่อระบุอุปกรณ์ป้องกันการระเบิด ระดับอุณหภูมิได้รับความสนใจน้อยกว่า แต่สำหรับเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า อาจเป็นพารามิเตอร์เดียวที่เป็นผลสืบเนื่องมากที่สุด
สารไวไฟทุกชนิดมีอุณหภูมิที่ลุกติดไฟได้เอง: จุดที่ติดไฟโดยไม่มีเปลวไฟหรือประกายไฟจากภายนอก ไฮโดรเจนจะจุดไฟอัตโนมัติที่อุณหภูมิประมาณ 500 °C โพรเพนจุดไฟได้ประมาณ 470 °C เศษส่วนปิโตรเลียมที่หนักกว่าบางส่วนจุดติดไฟที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200 องศาเซลเซียส หากพื้นผิวของเครื่องทำความร้อนมีอุณหภูมิถึงระดับการจุดระเบิดอัตโนมัติของก๊าซที่อยู่รอบๆ เครื่องทำความร้อนจะกลายเป็นแหล่งกำเนิดประกายไฟ ไม่ว่าเปลือกหุ้มจะแข็งแกร่งแค่ไหนก็ตาม
ที่ six temperature classes set maximum allowable surface temperatures:
| T-Code | อุณหภูมิพื้นผิวสูงสุด | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|
| T1 | 450 °C | ก๊าซที่มีจุดติดไฟสูง (เช่น มีเทน) |
| ที2 | 300 องศาเซลเซียส | ไอระเหยไฮโดรคาร์บอนทั่วไป |
| T3 | 200 °C | การใช้งานปิโตรเลียมส่วนใหญ่ |
| T4 | 135 °C | อะซีตัลดีไฮด์, เอทิลอีเทอร์ |
| T5 | 100 องศาเซลเซียส | สภาพแวดล้อมคาร์บอนไดซัลไฟด์ |
| T6 | 85 °C | ไดเอทิลอีเทอร์ สารที่ติดไฟได้ต่ำ |
เครื่องทำความร้อนแบบจุ่มพิกัด T3 ในถังที่มีสารประเภท T4 ทำงานอยู่นอกเหนือการรับรอง ซึ่งเป็นช่องว่างการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่การตรวจสอบมักพบ ตรวจสอบอุณหภูมิการจุดระเบิดอัตโนมัติของของเหลวในกระบวนการทุกครั้งก่อนที่จะสรุปการเลือก T-Code ประเด็นนี้ครอบคลุมอย่างเจาะลึกในคำแนะนำทางเทคนิคของเรา โครงสร้างและการติดตั้งเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าป้องกันการระเบิด .
โปรดทราบว่า T-Code หมายถึงพื้นผิวภายนอกของอุปกรณ์ภายใต้สภาวะที่กำหนดสูงสุด ไม่ใช่อุณหภูมิของเปลือกองค์ประกอบหรืออุณหภูมิของเหลวในกระบวนการ สำหรับเครื่องทำความร้อนที่มีความหนาแน่นวัตต์สูง ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิองค์ประกอบภายในและอุณหภูมิของเปลือกหุ้มภายนอกอาจมีนัยสำคัญ และผู้ผลิตที่รับผิดชอบจะทดสอบที่โหลดพิกัดเต็ม
การแปลความรู้ด้านการรับรองให้เป็นการซื้อที่ถูกต้องมีขั้นตอนตามลำดับสี่ขั้นตอน การข้ามรายการใดรายการหนึ่งอาจทำให้เกิดความเสี่ยง
สำหรับสถานที่จัดการของเหลวในกระบวนการหลายชนิด (ซึ่งพบได้ทั่วไปในโรงงานเคมีและแท่นขุดเจาะนอกชายฝั่ง) การผสมผสานระหว่างสาร โซน และ T-Code ที่เข้มงวดที่สุดจะควบคุมพื้นที่ทั้งหมด อุปกรณ์ทั้งหมดที่ติดตั้งที่นั่นได้แก่ เครื่องทำความร้อนแบบแช่ได้รับการรับรองสำหรับการใช้งานในพื้นที่อันตราย ต้องเป็นไปตามระดับคะแนนที่บังคับใช้ที่เข้มงวดที่สุด ไม่ใช่ระดับเฉลี่ย
สุดท้ายนี้ การรับรองไม่ใช่กิจกรรมที่เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว ระดับการป้องกันการระเบิดจะเชื่อมโยงกับการออกแบบ วัสดุ และกระบวนการผลิตของอุปกรณ์ การปรับเปลี่ยนภาคสนาม รวมถึงการเปลี่ยนการเชื่อมต่อเทอร์มินัล การเพิ่มเครื่องมือ หรือการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของวัตต์ อาจทำให้การรับรองเป็นโมฆะ ขั้นตอนการบำรุงรักษาจะต้องคงสภาพเดิมไว้ และช่วงการตรวจสอบปกติควรเป็นไปตามข้อกำหนดที่บันทึกไว้ของวิธีการป้องกัน
ที่ rating on the nameplate is only as good as the installation and maintenance that surrounds it. ในสถานที่อันตราย นั่นไม่ใช่พิธีการ แต่เป็นความแตกต่างระหว่างเหตุการณ์กับวันทำงานปกติ
