Izbira kabelskih opornic za potencialno eksplozivne prašne atmosfere: kako izbrati izdelke s certifikatom ATEX in preprečiti katastrofalne eksplozije?

V eksplozijah prahu letno umre več kot 100 delavcev po vsem svetu. Pravilna izbira kabelskih žlez za eksplozivne prašne atmosfere lahko prepreči te tragedije in zavaruje vaš objekt pred uničujočo škodo.

Izbira kabelskih žlez za eksplozivne prašne atmosfere zahteva Certificiranje ATEX¹ za ustrezna območja (20, 21, 22), ustrezne stopnje zaščite pred vdorom (najmanj IP6X), združljivost s temperaturnimi razredi, upoštevanje temperature vžiga prahu in skladnost s standardom EN 60079-31 za zahteve glede neprodušnega ohišja.

Prejšnji mesec me je Hassan nujno poklical iz svojega obrata za predelavo žita. Zgodil se jim je skorajšnji incident, ko je nakopičen prah okoli kabelskih žrel z neustrezno dimenzijo povzročil potencialni vir vžiga. Preiskava je razkrila, da njihove obstoječe žice niso bile certificirane po standardu ATEX za prašne atmosfere. Ta incident me je spomnil, zakaj je pravilna izbira dobesedno vprašanje življenja in smrti.

Kazalo vsebine

• Katere so bistvene zahteve za kabelska vtičnice na območjih eksplozije prahu?
• Kako določiti pravilno kategorijo in razvrstitev območja ATEX?
• Katere so ključne tehnične specifikacije za protiprašna kabelska ovojnica?
• Kako izbrati kabelska ovojnica za različne vrste gorljivega prahu?

Katere so bistvene zahteve za kabelska vtičnice na območjih eksplozije prahu?

Kabelska ovojnica v potencialno eksplozivni prašni atmosferi mora izpolnjevati stroge zahteve ATEX, ki presegajo standardne industrijske aplikacije. Poznavanje teh zahtev preprečuje katastrofalne okvare.

Bistvene zahteve vključujejo certifikat ATEX v skladu z Direktivo 2014/34/EU, skladnost z EN 60079-31² za protiprašna ohišja, ustrezno kategorijo opreme (1D, 2D, 3D), združljivost temperaturnega razreda s temperaturami vžiga prahu in ustrezno stopnjo zaščite pred vdorom (najmanj IP6X) za preprečevanje nabiranja prahu.

Zahteve direktive ATEX

Kategorije opreme za prašne atmosfere:

• Kategorija 1D: Območje 20 - zelo visoka stopnja zaščite
• Kategorija 2D: Območje 21 - visoka stopnja zaščite  
• Kategorija 3D: Območje 22 - normalna raven zaščite

Bistvene varnostne zahteve:

• Preprečevanje virov vžiga
• Omejitev površinskih temperatur
• Zaščita pred elektrostatični izpust³
• Odpornost na mehanske udarce
• Zaščita okolja pred vdorom prahu

EN 60079-31 Skladnost

Zahteve za praškasto ohišje:

• Stopnja zaščite IP6X: Popolna zaščita pred vdorom prahu
• Tlačni preskus: 2 kPa nadtlaka za 10 sekund
• Spremljanje temperature: Omejitve površinske temperature
• Mehanska trdnost: Odpornost na udarce in vibracije

David mi je pred kratkim povedal: "Chuck, tvoja razlaga zahtev standarda EN 60079-31 nam je pomagala razumeti, zakaj naša standardna žrela IP65 niso zadostovala za naš mlin za moko."

Sistem razvrščanja temperatur

Temperaturni razredi za prah:

• T1: ≤ 450 °C površinska temperatura
• T2: ≤ 300 °C površinska temperatura
• T3: ≤ 200 °C površinska temperatura
• T4: ≤ 135 °C površinska temperatura
• T5: ≤ 100 °C površinska temperatura
• T6: ≤ 85 °C površinska temperatura

Temperatura vžiga prahu Primeri:

Zahteve za certificiranje in označevanje

ATEX Format oznake:

• Oznaka CE s številko priglašenega organa
• Ex simbol in koncept zaščite
• Kategorija opreme in primernost za območje
• Oznaka temperaturnega razreda
• Referenčna številka potrdila

Primer označevanja:
CE 0102 ⚡ II 2D Ex tb IIIC T135°C Db IP66

Razlaga:

• CE 0102: certificiranje priglašenega organa
• II 2D: Oprema kategorije 2D za območje 21
• Ex tb IIIC: Zaščita z ohišjem za gorljiv prah
• T135°C: Najvišja površinska temperatura
• Db: Stopnja zaščite pred prahom
• IP66: stopnja zaščite pred vdorom

V podjetju Bepto imamo obsežne certifikate ATEX za vse aplikacije v prašni atmosferi. Naša tehnična ekipa zagotavlja podrobna navodila za uporabo, da se zagotovi pravilna izbira. 😉

Kako določiti pravilno kategorijo in razvrstitev območja ATEX?

Ustrezna razvrstitev območij je temeljnega pomena za izbiro ustreznih kabelskih žlebov. Napačna razvrstitev lahko privede do neustrezne zaščite in potencialne nevarnosti eksplozije.

Razvrstitev območij zahteva oceno nevarnosti glede verjetnosti sproščanja prahu, vzorcev kopičenja prahu, učinkovitosti prezračevanja in operativnih postopkov, da se določi, ali se območja uvrščajo v območje 20 (stalna prisotnost), območje 21 (občasna prisotnost) ali območje 22 (samo neobičajni pogoji).

Opredelitve območij eksplozije prahu

Območje 20 - Kategorija 1D Zahtevano:

• stalno prisotno eksplozivno prašno ozračje
• Več kot 1000 ur na leto
• V notranjosti opreme za ravnanje z vnetljivim prahom
• Zahteva najvišjo raven zaščite

Območje 21 - Kategorija 2D Zahtevano:

• Med običajnim delovanjem je verjetno eksplozivno prašno ozračje
• 10-1000 ur na leto
• V bližini opreme za ravnanje s prahom
• Zahteva visoko raven zaščite

Območje 22 - Kategorija 3D Zahteva se:

• Eksplozivno prašno ozračje je med običajnim delovanjem malo verjetno
• Manj kot 10 ur na leto
• Oddaljenost od virov prahu z dobrim prezračevanjem
• Zahteva normalno raven zaščite

Metodologija razvrščanja območij

Korak 1: Ocena sproščanja prahu

• Neprekinjena izdaja: Notranjost opreme, prenosne točke
• Prva sprostitev: Običajne emisije prahu pri obratovanju
• Sekundarna sprostitev: Samo nenormalno stanje

Korak 2: Analiza prezračevanja

• Naravno prezračevanje: Na prostem ali v dobro prezračevanih prostorih
• Umetno prezračevanje: Mehanski sistemi z nadzorom
• slabo prezračevanje: Zaprti prostori z omejenim gibanjem zraka

Korak 3: Vrednotenje akumulacije

• Debelina plasti prahu: >5 mm povzroča nevarnost eksplozije
• Pogostost čiščenja: Redna odstranitev zmanjšuje tveganje
• Lastnosti površine: Na vodoravnih površinah se nabere več prahu

Hassan je povedal: "Vaša metodologija razvrščanja območij nam je pomagala pravilno oceniti naše dvigalo za žito. Ugotovili smo, da je bilo več območij nepravilno razvrščenih."

Pogoste napake pri razvrščanju

Napake prevelike klasifikacije:

• Razvrstitev vseh območij v bližini ravnanja s prahom v območje 21
• Neupoštevanje učinkovitosti prezračevalnih sistemov
• Ne upoštevajo se dejanske ravni prahu pri obratovanju
• Uporaba pretirano konservativnih varnostnih faktorjev

Napake premajhne razvrstitve:

• Podcenjevanje stopnje kopičenja prahu
• Neupoštevanje sekundarnih oblakov prahu pri čiščenju
• Neupoštevanje scenarijev okvar opreme
• Neustrezna ocena učinkov okvare prezračevanja

Zahteve glede dokumentacije

Dokumentacija za razvrščanje območij:

• Metodologija ocenjevanja nevarnosti
• Identifikacija vira izpusta prahu
• Analiza prezračevalnega sistema
• Risbe meja območij
• Utemeljitev izbire opreme
• Postopki rednega pregledovanja in posodabljanja

Zahteve za pristojne osebe:

• Kvalificiran strokovnjak za protieksplozijsko zaščito
• Poznavanje procesov in opreme
• Poznavanje ustreznih standardov in predpisov
• Izkušnje s podobnimi aplikacijami
• Stalno usposabljanje in vzdrževanje certifikatov

Katere so ključne tehnične specifikacije za protiprašna kabelska ovojnica?

Prahotesna kabelska ovojnica zahteva posebne konstrukcijske značilnosti in zmogljivostne lastnosti, ki se bistveno razlikujejo od standardnih plinotesnih ali splošnih industrijskih aplikacij.

Ključne specifikacije vključujejo odpornost na prah IP6X po standardu IEC 60529, skladnost z zahtevami za tlačni preskus EN 60079-31, znižanje temperature zaradi kopičenja plasti prahu, mehansko trdnost za industrijska okolja in ustrezne tesnilne sisteme, ki ohranjajo celovitost pri toplotnih ciklih.

Zahteve za zaščito pred vdorom

Zahteve za testiranje IP6X:

• Testni prah: Talk v prahu ali enakovredno
• Negativni tlak: 2 kPa (20 mbar) za 8 ur
• Brez vdora prahu: Preverjena popolna zaščita
• Tlačni preskus: 2 kPa nadtlaka za 10 sekund

Kritične značilnosti zasnove:

• Več tesnilnih ovir: Primarna in sekundarna tesnila
• Zasnova ujetega tesnila: Preprečuje premikanje tesnila
• Gladke notranje površine: Zmanjšuje točke kopičenja prahu
• Ustrezna zasnova navoja: Preprečuje vdor prahu skozi navoje

Upoštevanje temperaturnih lastnosti

Učinki plasti prahu:

• Toplotna izolacija: Plasti prahu zmanjšujejo odvajanje toplote
• Povečanje temperature: 5-50 °C, odvisno od debeline
• Odštevalni faktorji: Uporabite konzervativne temperaturne rezerve
• Zahteve za spremljanje: Preverjanje površinske temperature

David mi je povedal: "nismo vedeli, da bo kopičenje prahu povečalo temperaturo naših kabelskih žrel za 30 °C. Vaša navodila za znižanje vrednosti so preprečila morebitne težave z vžigom."

Oblikovanje tesnilnega sistema

Zahteve za primarni pečat:

• Združljivost materialov: Odpornost na prah in čiščenje
• Temperaturna stabilnost: Ohranja lastnosti v celotnem območju delovanja
• Odpornost proti kompresiji: Dolgoročna celovitost tesnjenja
• Kemijska odpornost: Združljiv s procesnimi materiali

Funkcije sekundarnega pečata:

• Zaščita varnostnih kopij: Možnost redundantnega tesnjenja
• Različni mehanizmi za tesnjenje: Dopolnjuje primarni pečat
• Enostavna zamenjava: Vzdrževanju prijazna zasnova
• Vizualna indikacija: Ocena stanja čistega tesnila

Zahteve glede mehanske trdnosti

Odpornost na udarce:

• Ocena IK⁴: Stopnja zaščite pred mehanskimi udarci
• Odpornost na vibracije: Združljivost z industrijskim okoljem
• Toplotno ciklično ciklično ciklično ciklično ciklično ciklično ciklično ciklično: Razširjanje/kontrakcija brez okvare
• Navor za namestitev: Ustrezno tesnjenje brez prevelikih obremenitev

Izbira materiala:

• Odpornost proti koroziji: Primerno za prašno okolje
• Statična disipacija: Preprečuje elektrostatično kopičenje
• Odpornost na UV žarke: Možnost uporabe na prostem
• Požarna odpornost: Ne prispeva k širjenju požara

Združljivost kablov

Vrste in dimenzioniranje kablov:

• Oklepni kabli: Ustrezna ozemljitev in tesnjenje
• Večžilni kabli: Tesnjenje posameznih vodnikov
• Optični kabli: Namestitev nekovinskega kabla
• Razpon velikosti: Izčrpna pokritost aplikacij

Zahteve za razbremenitev napetosti:

• Odpornost pri izvleku: Najmanj 500 N za večino aplikacij
• Zaščita polmera ovinka: Preprečuje poškodbe kablov
• okoljski stres: Veter, vibracije, toplotni cikli
• Dolgoročna zanesljivost: Ohranja učinkovitost v celotni življenjski dobi opreme

V podjetju Bepto naša prašno tesna kabelska ovojnica vključuje napredno tehnologijo tesnjenja in robustno konstrukcijo, kar zagotavlja zanesljivo delovanje v najtežjih prašnih okoljih. 😉

Kako izbrati kabelska ovojnica za različne vrste gorljivega prahu?

Različni gorljivi prah ima edinstvene lastnosti, ki vplivajo na izbiro kabelskih ovojev. Razumevanje teh razlik zagotavlja optimalno zaščito in skladnost.

Za izbiro specifičnega prahu je potrebna analiza porazdelitve velikosti delcev, občutljivosti za vžig, električne prevodnosti, korozivnih lastnosti in higroskopičnost⁵ za določitev ustreznih materialov, tesnilnih sistemov, temperaturnih razredov in zahtev glede vzdrževanja za vsako uporabo.

Razvrstitev in lastnosti prahu

Skupina IIIA - vnetljivi letaki:

• Primeri: Bombažna vlakna, papirni prah, tekstilna vlakna
• Značilnosti: Vlaknata, nizka gostota, zlahka se prenaša po zraku
• Posebni premisleki: Preprečevanje vdora vlaken, statično kopičenje

Skupina IIIB - Neprevodni prah:

• Primeri: Moka, škrob, sladkor, plastični prah
• Značilnosti: Izolacija, potencial statične akumulacije
• Posebni premisleki: Preprečevanje elektrostatičnega praznjenja

Skupina IIIC - prevodni prah:

• Primeri: Kovinski prah, saje, grafit
• Značilnosti: Električno prevodni, drobni delci
• Posebni premisleki: Preprečevanje kratkega stika, ozemljitev

Izbira materiala glede na vrsto prahu

Uporaba korozivnega prahu:

• Iz nerjavečega jekla: najmanj 316L za kemično odpornost
• Posebne zlitine: Hastelloy, Inconel za težke pogoje
• Zaščitni premazi: PTFE, keramični premazi, kjer je primerno
• Materiali za tesnila: Kemijsko odporni elastomeri

Okolja z abrazivnim prahom:

• Kaljene površine: Materiali, odporni proti obrabi
• Gladki zaključki: Zmanjšajte število točk abrazivne obrabe
• Zamenljivi sestavni deli: Enostaven dostop za vzdrževanje
• Robustna konstrukcija: Mehanska zasnova za velike obremenitve

Hassan je pred kratkim delil: "Vaše smernice za izbiro materiala za našo cementarno so nas rešile pred prezgodnjimi okvarami. Abrazivni prah je uničeval naša prejšnja kabelska vodila."

Razmisleki, specifični za posamezno aplikacijo

Uporaba pri predelavi hrane:

• Skladnost s predpisi FDA: Materiali, primerni za živila, kjer je to potrebno
• Sanitarna zasnova: Enostavno čiščenje in pregledovanje
• Odpornost proti koroziji: Združljivost s kemikalijami za čiščenje
• Temperaturna učinkovitost: Upoštevanje procesne toplote

Farmacevtska proizvodnja:

• Zahteve za zadrževanje: Preprečevanje navzkrižne kontaminacije
• Potrjevanje čiščenja: Dokumentirani postopki čiščenja
• Združljivost materialov: Združljivost API in pomožnih snovi
• Skladnost s predpisi: Zahteve dobre proizvodne prakse in validacije

Lesnopredelovalna industrija:

• Požarna odpornost: Gradivo, ki ne prispeva
• Odpornost na vlago: Vlaga in izpostavljenost vodi
• Ciklično spreminjanje temperature: Peči in postopki sušenja
• Dostop za vzdrževanje: Uporabnost v prašnem okolju

Okoljski dejavniki

Vlaga in vlažnost:

• Higroskopski prah: Sladkor, sol, nekatere kemikalije
• Degradacija tesnila: Vpliv vlage na elastomere
• Pospeševanje korozije: Kombinirani učinki prahu in vlage
• Električna zmogljivost: Vzdrževanje izolacijske odpornosti

Temperaturna nihanja:

• Procesno ogrevanje: Izpostavljenost povišani temperaturi
• Toplotno ciklično ciklično ciklično ciklično ciklično ciklično ciklično ciklično: Učinki širjenja in krčenja
• Sezonska nihanja: Razmisleki o namestitvi na prostem
• Proizvodnja toplote: Vpliv električne obremenitve na temperaturo

Zahteve za vzdrževanje in preglede

Vzdrževanje, specifično za prah:

• Pogostost čiščenja: Na podlagi stopenj akumulacije
• Metode pregledovanja: Vizualno, toplotno in električno preskušanje
• Merila za zamenjavo: Kazalniki poslabšanja učinkovitosti
• Dokumentacija: Zapisi o vzdrževanju in trendi

Varnostni postopki:

• Dovoljenja za vroča dela: Varjenje in rezanje v bližini prašnih območij
• Metode čiščenja: Odobrene tehnike odstranjevanja prahu
• Osebna zaščita: Ustrezna osebna varovalna oprema za izpostavljenost prahu
• Postopki v nujnih primerih: Načrti za odzivanje na eksplozije prahu

David mi je povedal: "Vaše smernice za vzdrževanje so nam pomagale razviti učinkovite postopke, ki zagotavljajo zanesljivo delovanje naših kabelskih ovojev v našem zahtevnem prašnem okolju."

Matrika za odločanje o izbiri

Glavna merila za izbor:

• Razvrstitev območij: Določa zahtevano raven zaščite
• Značilnosti prahu: vpliva na izbiro materialov in zasnove
• Okoljski pogoji: Temperatura, vlažnost, korozija
• Zahteve za namestitev: Dostop, vrste kablov, montaža

Sekundarni vidiki:

• Optimizacija stroškov: Uravnotežite učinkovitost in ekonomičnost
• Zahteve za vzdrževanje: Tekoči operativni stroški
• Podpora dobaviteljev: Tehnična pomoč in rezervni deli
• Prilagodljivost v prihodnosti: Urejanje sprememb

Strokovno znanje družbe Bepto za nanašanje prahu

Zagotavljamo celovito podporo za aplikacije v prašni atmosferi:

• inženiring aplikacij: Navodila za izbiro glede na količino prahu
• Certificiranje ATEX: Popolni paketi dokumentacije
• Tehnično usposabljanje: Načela zaščite pred eksplozijo prahu
• Podpora za vzdrževanje: Navodila za pregled in zamenjavo
• Regulativne posodobitve: Spremembe standardov in zahtev

Hassan je nedavno dejal: "Strokovno znanje podjetja Bepto o uporabi prahu nam je dalo zaupanje, da so naše izbire varne in stroškovno učinkovite. Njihova stalna podpora je bila neprecenljiva."

Zaključek

Za pravilno izbiro kabelskih žlez za eksplozivne prašne atmosfere je potrebna sistematična analiza razvrstitve območij, značilnosti prahu, okoljskih pogojev in zakonskih zahtev, da se zagotovita varnost in skladnost.

Pogosta vprašanja o kabelskih ovojnicah v atmosferah z eksplozijo prahu