Kabeļu vadi bīstamās zonās: Padziļināts ieskats ATEX, IECEx un Ex d klasifikācijā: Padziļināts ieskats ATEX, IECEx un Ex d klasifikācijā

Sprādzienbīstamas atmosfēras rūpniecības objektos ik gadu prasīta cilvēku dzīvības un iznīcina miljoniem vērtu aprīkojumu, un nepareizi izvietotas kabeļu ievades sistēmas ir galvenais iemesls katastrofāliem aizdegšanās gadījumiem, kas iznīcina ražošanu un apdraud personālu. Daudzi inženieri nenovērtē sertificētu bīstamo zonu kabeļu uzmavu kritisko nozīmi, bieži atklājot atbilstības trūkumus tikai drošības pārbaužu laikā vai pēc gandrīz notikušiem negadījumiem, kas varēja izraisīt sprādzienus, ugunsgrēkus un regulatīvas darbības pārtraukšanu. Bīstamu zonu kabeļu uzmavas ar ATEX¹, IECEx², un Ex d³ Reitingi nodrošina būtisku aizsardzību pret sprādzieniem, novēršot aizdegšanās avotu iekļūšanu potenciāli sprādzienbīstamās vidēs, izmantojot ugunsdrošus korpusus, būtiski drošas barjeras un uzlabotas drošības konstrukcijas – šie sertificētie kabeļu savienotāji saglabā hermētiskumu, novērš liesmu izplatīšanos un nodrošina drošu kabeļu ievadīšanu. 0. zona, 1. zona un 2. zona⁴ bīstamās vietās, vienlaikus atbilstot stingriem starptautiskajiem drošības standartiem naftas, gāzes, ķīmijas, farmācijas un kalnrūpniecības nozarēs. Desmit gadu laikā, piegādājot sprādziendrošus kabeļu savienotājus naftas ķīmijas rūpnīcām, jūras platformām un kalnraktuvēm visā Eiropā, Tuvajos Austrumos un Āzijā, esmu redzējis, kā pareiza kabeļu savienotāju izvēle un sertificēšana bīstamās zonās var nozīmēt atšķirību starp drošu darbību un katastrofāliem negadījumiem, kas iznīcina dzīvības, aprīkojumu un veselas rūpnīcas.

Satura rādītājs

• Kas ir bīstamu zonu kabeļu savienotāji un kāpēc tie ir tik svarīgi?
• Ko patiesībā nozīmē ATEX, IECEx un Ex d sertifikāti?
• Kā izvēlēties pareizo sprādziendrošo kabeļu uzmavu novērtējumu?
• Kādas ir galvenās uzstādīšanas un apkopes prasības?
• Kā dažādas aizsardzības metodes salīdzināt konkrētām lietojumprogrammām?
• Bieži uzdotie jautājumi par bīstamo zonu kabeļu vada blīvslēgiem

Kas ir bīstamu zonu kabeļu savienotāji un kāpēc tie ir tik svarīgi?

Bīstamu zonu kabeļu pārsegumu izpratne ir būtiska ikvienam, kas strādā ar elektriskām instalācijām potenciāli sprādzienbīstamās vidēs, kur drošība ir ārkārtīgi svarīga. Bīstamo zonu kabeļu uzmavas ir specializētas sprādziendrošas kabeļu ieejas ierīces, kas paredzētas, lai novērstu uzliesmojošu gāzu, tvaiku, putekļu vai šķiedru aizdegšanos, ierobežojot potenciālas dzirksteles, liesmas vai karstas virsmas sertificētās apvalkos – tās nodrošina būtisku aizsardzību, izmantojot ugunsdrošas barjeras, spiediena samazināšanas sistēmas un būtiskus drošības pasākumus, kas novērš sprādzienbīstamu atmosfēru aizdegšanos, vienlaikus saglabājot vides hermētiskumu un mehānisko integritāti, kas nepieciešama drošām elektriskām instalācijām klasificētās bīstamās vietās.

Bīstamo zonu klasifikācijas sistēmas

Zonu klasifikācija nosaka sprādzienbīstamas vides esamības varbūtību un ilgumu, kur zona 0 norāda uz nepārtrauktu esamību, zona 1 – uz neregulāru esamību, bet zona 2 – tikai uz ārkārtas apstākļiem. Katrai zonai ir nepieciešami īpaši kabeļu pārseguma aizsardzības līmeņi.

Gāzes grupas⁵ uzliesmojošas vielas klasificēt pēc uzliesmošanas enerģijas un liesmas ātruma, sākot no I grupas (metāns) izmantošanai kalnrūpniecībā līdz IIA, IIB un IIC grupām rūpnieciskajām gāzēm ar pieaugošu uzliesmošanas jutību, kam nepieciešami pastiprināti aizsardzības pasākumi.

Temperatūras klases norādīt maksimālās virsmas temperatūras, kuras kabeļu uzmavas var sasniegt, neizraisot apkārtējās sprādzienbīstamas vides uzliesmošanu, sākot no T1 (450 °C) līdz T6 (85 °C), pamatojoties uz konkrētu bīstamu vielu pašuzliesmošanās temperatūrām.

Kritiskās drošības funkcijas

Sprādziena ierobežošana novērš iekšējo eksploziju izplatīšanos uz ārējām sprādzienbīstamām vidēm, pateicoties izturīgai ugunsdrošai konstrukcijai, precīziem atstarpes izmēriem un spiedienizturīgiem materiāliem, kas iztur iekšējos spiediena viļņus.

Aizdedzes avotu novēršana novērš potenciālos aizdegšanās avotus, tostarp elektriskās dzirksteles, karstas virsmas, mehānisku berzi un elektrostatisko izlādi, izmantojot specializētas konstrukcijas iezīmes un materiālu izvēles protokolus.

Vides aizsardzība nodrošina IP65/IP66/IP68 aizsardzību pret mitrumu, putekļiem un ķimikāliju iekļūšanu, vienlaikus saglabājot sprādziendrošību ekstremālos temperatūras, vibrācijas un korozijas apstākļos, kas raksturīgi bīstamām rūpnieciskām vidēm.

Ahmed Hassan, operāciju vadītājs Saudi Aramco naftas pārstrādes rūpnīcā Ras Tanura Saūda Arābijā, saskārās ar kritiskām drošības atbilstības problēmām, modernizējot elektrosistēmas 1. zonas ogļūdeņražu pārstrādes zonās. Esošajām kabeļu uzmavām nebija atbilstoša ATEX sertifikācija, radot potenciālus aizdegšanās riskus ikdienas apkopes darbu laikā. Mēs piegādājām mūsu nerūsējošā tērauda Ex d ugunsdrošos kabeļu uzmavas ar ATEX II 2G Ex db IIC T6 sertifikātu, nodrošinot pilnīgu atbilstību starptautiskajiem drošības standartiem. Uzstādīšana novērsa aizdegšanās riskus, izturēja stingras drošības pārbaudes un nodrošināja uzticamu kabeļu ieejas aizsardzību vienā no pasaules lielākajām naftas pārstrādes rūpnīcām, vienlaikus saglabājot korozijas izturību, kas ir būtiska smagajos naftas ķīmijas apstākļos.

Ko patiesībā nozīmē ATEX, IECEx un Ex d sertifikāti?

Lai orientētos sarežģītajā bīstamo zonu sertifikāciju pasaulē, ir nepieciešams izprast katra starptautiskā standarta specifiskās prasības un piemērošanas jomas. ATEX, IECEx un Ex d sertifikāti atbilst dažādiem starptautiskiem standartiem attiecībā uz sprādziendrošības iekārtām – ATEX aptver Eiropas Savienības prasības iekārtām, kas tiek izmantotas potenciāli sprādzienbīstamās vidēs, IECEx nodrošina globālu sertifikātu atzīšanu, izmantojot starptautisko sadarbību, savukārt Ex d īpaši norāda uz sprādziendrošu aizsardzības metodi, kas ierobežo sprādzienus slēgtās telpās un novērš liesmu izplatīšanos uz ārējām sprādzienbīstamām vidēm, izmantojot precīzas inženiertehniskās pielaides un stingrus konstrukcijas standartus.

ATEX sertifikācijas prasības

ATEX Direktīva 2014/34/ES nosaka sprādziendrošības prasības iekārtām, kas tiek izmantotas potenciāli sprādzienbīstamās vidēs visās Eiropas Savienības dalībvalstīs, paredzot visaptverošas atbilstības novērtēšanas procedūras un CE marķējumu, lai nodrošinātu piekļuvi tirgum.

Iekārtu kategorijas iekļauj 1. kategoriju zonai 0/20 (ļoti augsta aizsardzība), 2. kategoriju zonai 1/21 (augsta aizsardzība) un 3. kategoriju zonai 2/22 (normāla aizsardzība) ar atbilstošiem drošības integritātes līmeņiem un projektēšanas prasībām.

Būtiskās veselības un drošības prasības ietver sprādzienbīstamības novērtējumu, aizdegšanās avotu likvidēšanu, sprādzienu ierobežošanu un visaptverošu tehnisko dokumentāciju, kas apliecina atbilstību saskaņotajiem Eiropas standartiem.

IECEx sertifikācijas sistēma

Starptautiskā sadarbība nodrošina sprādziendrošības sertifikātu savstarpēju atzīšanu starp dalībvalstīm, samazinot testēšanas izmaksas un paātrinot sertificētu iekārtu ražotāju un lietotāju piekļuvi globālajam tirgum.

IECEx shēma ietver iekārtu sertifikāciju (ExCB), apkalpošanas iekārtu sertifikāciju (ExSF) un personāla kompetences sertifikāciju (ExPC), nodrošinot visaptverošu sistēmu sprādziendrošības kvalitātes nodrošināšanai un tehniskās kompetences pārbaudei.

Globālā pieņemšana aptver vairāk nekā 35 dalībvalstis, tostarp galvenos rūpniecības tirgus, padarot IECEx sertifikāciju vērtīgu starptautiskiem projektiem un starptautiskām korporācijām, kurām nepieciešami vienoti drošības standarti vairākās jurisdikcijās.

Ex d Ugunsdroša aizsardzība

Ierobežošanas princips ļauj iekšējām eksplozijām notikt ugunsdrošos korpusos, vienlaikus novēršot liesmu izplatīšanos uz ārējām sprādzienbīstamām vidēm, pateicoties precīzi kontrolētiem atstarpes izmēriem un izturīgiem konstrukcijas materiāliem.

Dizaina prasības norādīt maksimālo spraugu platumu, minimālo saķeres garumu, virsmas raupjuma robežas un materiāla izturības prasības, kas nodrošina uzticamu sprādziena ierobežošanu maksimāli iespējamās avārijas scenārijos.

Testēšanas standarti ietver sprādziena spiediena testēšanu, liesmas neizplatīšanās pārbaudi, triecienizturības novērtēšanu un izturības pret vides ietekmi novērtēšanu, kas apstiprina ilgtermiņa aizsardzības uzticamību smagos rūpnieciskos apstākļos.

Aizsardzības metode	Pieteikums	Priekšrocības	Ierobežojumi
Ex d (ugunsdrošs)	1/2 gāzes zona	Izturīgs, lauka apstākļos remontējams	Izmēra/svara ierobežojumi
Ex e (paaugstināta drošība)	1/2 gāzes zona	Kompakts, izmaksu ziņā efektīvs	Ierobežota kļūdu pielaides spēja
Ex i (intrinsiskā drošība)	Zona 0/1/2	Augstākais drošības līmenis	Jaudas ierobežojumi
Ex n (nesadeg)	Tikai 2. zona	Vienkāršs, ekonomisks	Ierobežots aizsardzības līmenis

Kā izvēlēties pareizo sprādziendrošo kabeļu uzmavu novērtējumu?

Lai pareizi izvēlētos sprādziendrošus kabeļu savienotājus, ir nepieciešams sistemātiski izvērtēt bīstamo zonu apstākļus, normatīvo aktu prasības un darbības parametrus. Izvēlieties pareizo sprādziendrošo kabeļu uzmavu, veicot rūpīgu bīstamo zonu klasifikācijas novērtējumu, lai noteiktu zonas prasības, identificētu konkrētas gāzes grupas un temperatūras klases, novērtētu vides apstākļus, tostarp temperatūras diapazonus un ķīmisko iedarbību, ņemot vērā uzstādīšanas ierobežojumus un piekļuvi apkopes darbiem, kā arī nodrošinot atbilstību piemērojamiem starptautiskajiem standartiem – sistemātiska izvēles metodika novērš drošības apdraudējumus, vienlaikus optimizējot veiktspēju, uzticamību un kopējās īpašumtiesību izmaksas konkrētām bīstamajām zonām.

Bīstamo zonu novērtējums

Zonas klasifikācijas analīze nosaka sprādzienbīstamas vides klātbūtnes biežumu un ilgumu, kas tieši ietekmē nepieciešamos iekārtu aizsardzības līmeņus un sertifikācijas kategorijas drošai darbībai.

Gāzes grupas identifikācija ietver konkrētu uzliesmojošo vielu analīzi, to aizdegšanās enerģijas un liesmu izplatīšanās īpašību analīzi, lai izvēlētos atbilstošas iekārtu grupu klasifikācijas un aizsardzības metodes.

Temperatūras klases novērtējums ir nepieciešams izprast bīstamo vielu pašaizdegšanās temperatūru un maksimālo virsmas temperatūru, ko kabeļu uzmavas var sasniegt normālos apstākļos un avārijas situācijās.

Vides apsvērumi

Vides temperatūras diapazons ietekmē kabeļu pārsega materiāla izvēli, blīvējuma sistēmas konstrukciju un termiskās izplešanās īpašības, kas ietekmē ilgtermiņa uzticamību un drošību ekstremālos apstākļos.

Ķīmiskā savietojamība nodrošina, ka kabeļu savienotāju materiāli ir izturīgi pret koroziju, degradāciju un bojājumiem, kad tie tiek pakļauti konkrētu ķimikāliju, šķīdinātāju un procesa šķidrumu iedarbībai bīstamās rūpnieciskās vidēs.

Mehāniskās slodzes tostarp vibrācija, triecieni, termiskie cikli un uzstādīšanas spēki, ir nepieciešama izturīga konstrukcija un atbilstoša materiālu izvēle, lai nodrošinātu uzticamu ilgtermiņa darbību.

Sertifikācijas prasības

Reģionālie standarti atšķiras atkarībā no jurisdikcijas, piemēram, ATEX Eiropā, NEC/CEC Ziemeļamerikā un IECEx starptautiskām lietojumprogrammām, kurām nepieciešama īpaša sertifikācijas dokumentācija un marķējuma prasības.

Trešo personu veikti testi akreditētas laboratorijas nodrošina neatkarīgu sprādziendrošības veiktspējas pārbaudi, garantējot atbilstību drošības standartiem un normatīvo aktu prasībām attiecībā uz iekārtām bīstamās zonās.

Dokumentācijas prasības iekļauj sertifikātus, tehniskos dokumentus, uzstādīšanas instrukcijas un apkopes procedūras, kas nepieciešamas, lai nodrošinātu atbilstību normatīvajām prasībām un drošu darbību visā iekārtas ekspluatācijas laikā.

Marcus Weber, galvenais elektrotehnikas inženieris BASF ķīmiskajā kompleksā Ludvigshafenā, Vācijā, vajadzēja sprādziendrošas kabeļu uzmavas jaunai polietilēna ražošanas vienībai, kas strādā ar etilēna gāzi (IIC grupa). Lietojumam bija nepieciešama 1. zonas aizsardzība ar T3 temperatūras klasifikāciju, jo procesa temperatūra sasniedz 200 °C. Mēs piegādājām mūsu nerūsējošā tērauda Ex d kabeļu uzmavas ar ATEX II 2G Ex db IIC T3 sertifikātu, kas ir īpaši izstrādātas visprasīgākajām gāzes grupas lietojumprogrammām. Uzstādīšana nodrošināja pilnīgu atbilstību drošības prasībām, izturēja sarežģīto ķīmisko vidi un nodrošināja uzticamu kabeļu ieejas aizsardzību kritiskām procesa kontroles sistēmām, vienlaikus atbilstot BASF stingrajiem drošības un kvalitātes standartiem.

Kādas ir galvenās uzstādīšanas un apkopes prasības?

Sprādziendrošu kabeļu uzmavu pareiza uzstādīšana un apkope ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu drošības integritāti un atbilstību normatīvajām prasībām visā to ekspluatācijas laikā. Galvenās uzstādīšanas un apkopes prasības sprādziendrošiem kabeļu savienotājiem ietver ražotāja sertificētu uzstādīšanas procedūru ievērošanu, lai saglabātu sprādziendrošības integritāti, nodrošinātu pareizu vītņu savienojumu un blīvējuma saspiešanu, uzturētu noteiktos atstarpes izmērus un virsmas stāvokli, veiktu regulāras pārbaudes, lai konstatētu bojājumus vai nolietojumu, un dokumentētu visas apkopes darbības atbilstības nodrošināšanai – sistemātiska uzstādīšana un apkopes prakse novērš drošības pasliktināšanos, vienlaikus nodrošinot ilgtermiņa aizsardzības uzticamību bīstamās zonas lietojumos.

Uzstādīšanas paraugprakse

Virsmas sagatavošana prasa tīras, nesabojātas vītnes un montāžas virsmas, kas ir brīvas no krāsas, korozijas vai piesārņojuma, kas varētu apdraudēt sprādziendrošību vai vides hermētiskumu.

Iesaistīšanās pavediens jāatbilst sertifikācijas dokumentācijā noteiktajām minimālajām prasībām, kas parasti paredz pilnīgu vītnes savienojumu un papildu pagriezienus, lai nodrošinātu mehānisko izturību un sprādziena ierobežošanas uzticamību.

Griezes momenta specifikācijas nodrošināt pienācīgu blīvējuma kompresiju un mehānisko integritāti, nepārslogojot komponentus vai neapdraudot sprādziendrošības spraugas un liesmu barjeras efektivitāti.

Pārbaude un apkope

Vizuālās pārbaudes grafiki jāiekļauj mehānisku bojājumu, korozijas, blīvju nolietojuma un pareizas uzstādīšanas stāvokļa pārbaude intervālos, kas atbilst vides apstākļu smagumam un darbības kritiskumam.

Atstarpes dimensijas pārbaude var būt nepieciešams, lai nodrošinātu sprādziendrošo kabeļu uzmavu integritāti, jo īpaši pēc apkopes darbiem vai iespējamā trieciena bojājuma, kas var ietekmēt drošības rādītājus.

Dokumentācijas prasības iekļaujiet apkopes uzskaites datus, pārbaudes ziņojumus un jebkādus grozījumus vai remontdarbus, kas veikti, lai nodrošinātu atbilstību normatīvajām prasībām un pierādītu nepārtrauktu drošības integritāti.

Bieži sastopamās instalēšanas kļūdas

Nepietiekama vītnes saķere apdraud gan mehānisko izturību, gan sprādziendrošību, potenciāli ļaujot liesmai izplatīties vai izraisot katastrofālu bojājumu sprādziena spiediena apstākļos.

Nepareiza blīvējuma uzlikšana ļauj iekļūt mitrumam vai ķimikālijām, kas var izraisīt koroziju, elektriskas kļūdas vai laika gaitā pasliktinātu sprādziendrošības veiktspēju.

Piesārņotas virsmas traucē pareizu blīvējumu un var radīt aizdegšanās avotus vai apdraudēt sprādziena ierobežošanu caur bojātām liesmu barjeras virsmām vai neatbilstošiem atstarpes izmēriem.

Kā dažādas aizsardzības metodes salīdzināt konkrētām lietojumprogrammām?

Saprotot dažādu sprādziendrošības metožu salīdzinošās priekšrocības un ierobežojumus, ir iespējams izvēlēties optimālo risinājumu konkrētām bīstamām zonām. Dažādas sprādziendrošības metodes piedāvā atšķirīgas priekšrocības konkrētām lietojumprogrammām – Ex d sprādziendrošība nodrošina stabilu aizsardzību 1/2 zonas lietojumprogrammām ar iespēju veikt apkopi uz vietas, bet prasa lielākus korpusus, Ex e paaugstināta drošība piedāvā kompakta risinājumu 1/2 zonai ar vienkāršotu uzstādīšanu, bet ierobežotu kļūdu toleranci, Ex i pašaizsardzība nodrošina 0. zonas lietojumiem augstāko drošības līmeni, bet ar jaudas ierobežojumiem, savukārt Ex n nedzirkstošā aizsardzība nodrošina ekonomisku 2. zonas aizsardzību ar vienkāršu uzstādīšanu, bet ar pamata aizsardzības līmeni – izvēle ir atkarīga no bīstamās zonas klasifikācijas, ekspluatācijas prasībām, apkopes iespējām un kopējām izmaksām.

Īpaši lietojumprogrammas apsvērumi

0 zonas lietojumi nepieciešama pašaizsardzība (Ex i) kā vienīgā metode, kas nodrošina atbilstošu drošības līmeni nepārtrauktas sprādzienbīstamas vides klātbūtnes gadījumā, neskatoties uz jaudas un signāla ierobežojumiem.

1. zonas pieteikumi var izmantot ugunsdrošas (Ex d), paaugstinātas drošības (Ex e) vai pašdrošas (Ex i) metodes atkarībā no jaudas prasībām, apkopes vajadzībām un uzstādīšanas ierobežojumiem.

2. zonas lietojumi piedāvā plašāko izvēli, ieskaitot visas aizsardzības metodes, kā arī dzirksteļošanas novēršanu (Ex n) un ierobežotu elpošanu (Ex nR), lai nodrošinātu rentablus risinājumus zemāka riska vidēs.

Veiktspējas salīdzinājums

Drošības integritātes līmeņi ievērojami atšķiras starp aizsardzības metodēm, ar iekšējo drošību nodrošinot augstāko līmeni, kas piemērots 0. zonai, bet nedzirkstošās metodes piedāvā pamata aizsardzību, kas piemērota tikai 2. zonas lietojumiem.

Tehniskās apkopes prasības ievērojami atšķiras, jo ugunsdrošās apvalki ļauj veikt apkopi uz vietas, bet pašaizsardzības shēmas prasa specializētas procedūras un sertificētu personālu jebkādu modifikāciju vai remonta veikšanai.

Izmaksu apsvērumi iekļauj sākotnējās iekārtu izmaksas, uzstādīšanas sarežģītību, apkopes prasības un dzīves cikla izmaksas, kas ievērojami atšķiras atkarībā no aizsardzības metodēm un lietošanas prasībām.

Atlases kritēriju matrica

Kritēriji	Ex d	Ex e	Ex i	Ex n
0. zonas spēja	Nē	Nē	Jā	Nē
Jauda	Augsts	Vidēja	Zema	Vidēja
Apkopes sarežģītība	Vidēja	Zema	Augsts	Zema
Sākotnējās izmaksas	Augsts	Vidēja	Augsts	Zema
Uzstādīšanas sarežģītība	Vidēja	Zema	Augsts	Zema

Secinājums

Bīstamu zonu kabeļu uzmavas ar atbilstošiem ATEX, IECEx un Ex d sertifikātiem ir būtiski drošības komponenti, kas aizsargā dzīvības, iekārtas un objektus potenciāli sprādzienbīstamās vidēs. Izpratne par dažādu aizsardzības metožu, sertifikācijas standartu un lietošanas nosacījumu specifiskajām prasībām ļauj izvēlēties optimālo risinājumu, kas nodrošina atbilstību normatīvajām prasībām, vienlaikus apmierinot ekspluatācijas vajadzības. Pareiza uzstādīšana, apkope un dokumentācija nodrošina drošības integritāti visā iekārtas ekspluatācijas laikā. Bepto mēs esam apņēmušies nodrošināt visaptverošus sprādziendrošus kabeļu savienotāju risinājumus ar sertificētu kvalitāti, profesionālu tehnisko atbalstu un pierādītu uzticamību, kas aizsargā jūsu vissvarīgākās bīstamās zonas lietojumus, vienlaikus nodrošinot pilnīgu atbilstību starptautiskajiem drošības standartiem! 😉

Bieži uzdotie jautājumi par bīstamo zonu kabeļu vada blīvslēgiem

1. Lasiet oficiālās ES vadlīnijas par ATEX direktīvu attiecībā uz iekārtām. ↩

2. Skatīt oficiālo IECEx rokasgrāmatu par starptautisko sertifikācijas sistēmu sprādzienbīstamās vidēs. ↩

3. Iegūstiet tehnisko definīciju par aizsardzības metodi ‘Ex d’ (ugunsizturīga). ↩

4. Uzziniet, kas ir bīstamās zonas 0, 1 un 2. ↩

5. Izpratne par to, kā tiek klasificētas bīstamo gāzu grupas (piemēram, IIA, IIB, IIC). ↩