تابلو برق ضد انفجار (Ex Protection): راهنمای کامل استانداردها و روش‌های حفاظت در مناطق پرخطر

لزوم ایمنی در مناطق پرخطر

• شروع با تعریف مناطق پرخطر (Hazardous Areas): محیط‌هایی که در آن‌ها احتمال حضور گازها، بخارات یا گرد و غبار قابل اشتعال وجود دارد (پالایشگاه‌ها، پتروشیمی‌ها، جایگاه‌های سوخت).

• تعریف خطر اصلی: جرقه، دمای سطح داغ یا قوس الکتریکی از تجهیزات برق صنعتی می‌تواند منبع احتراق باشد.

• بیانیه هدف مقاله: تشریح استانداردهای حفاظت در برابر انفجار و روش‌های فنی برای حذف منابع احتراق در طراحی تابلو برق ضد انفجار.

۲. درک Zones بندی (Zone Classification) در استاندارد IEC (H2) 

• مبنای طبقه‌بندی: Zone بندی بر اساس احتمال و مدت زمان حضور گازهای قابل اشتعال در محیط تعریف می‌شود.

  • Zone 0: ناحیه‌ای که گاز یا بخار خطرناک به صورت مداوم یا برای مدت زمان طولانی وجود دارد. (بالاترین سطح خطر)

  • Zone 1: ناحیه‌ای که گاز یا بخار خطرناک به صورت متناوب و در شرایط عملیاتی عادی محتمل است.

  • Zone 2: ناحیه‌ای که گاز یا بخار خطرناک تنها در شرایط غیرعادی (مانند نشت بزرگ) و برای مدت کوتاه محتمل است.

• اهمیت Zone بندی: نوع تجهیزات و روش حفاظت (مانند Ex d یا Ex e) که در تابلو برق ضد انفجار استفاده می‌شود، مستقیماً به Zone محل نصب بستگی دارد.

۳. روش‌های اصلی حفاظت در برابر انفجار (Types of Protection) 

استاندارد مرجع اصلی در این زمینه، سری IEC 60079 است. برای ساخت تابلو برق ضد انفجار، از ترکیب روش‌های مختلف برای تضمین ایمنی استفاده می‌شود.

محفظه ضد شعله (Flameproof Enclosure – Ex d)

• مفهوم: تجهیزات تولیدکننده جرقه (مانند بریکرها، کنتاکتورها) در داخل یک محفظه فلزی بسیار مستحکم قرار می‌گیرند.

• عملکرد: در صورت انفجار داخلی (ناشی از نشتی گاز به داخل محفظه)، این محفظه، انفجار را مهار کرده و از سرایت شعله به اتمسفر خارجی جلوگیری می‌کند.

• کاربرد: رایج برای تابلوهای کنترل و قدرت کوچک و موتورها.

ایمنی افزوده (Increased Safety – Ex e)

• مفهوم: تمرکز بر پیشگیری از وقوع جرقه.

• عملکرد: این روش شامل استفاده از پایانه‌های (ترمینال‌های) خاص، فاصله عایقی بیشتر بین سیم‌ها، و استفاده از قطعاتی است که هیچ جرقه‌ای تولید نمی‌کنند.

• کاربرد: رایج برای تابلوهای توزیع، ترمینال باکس‌ها (Junction Boxes) و محفظه‌هایی که تجهیزات داخلی آن‌ها ذاتاً جرقه تولید نمی‌کنند.

ایمنی ذاتی (Intrinsically Safe – Ex i)

• مفهوم: محدود کردن انرژی الکتریکی در مدارها به حدی که حتی در صورت وقوع اتصال کوتاه یا خطا، جرقه ایجاد شده قادر به شعله‌ور ساختن مخلوط گاز و هوا نباشد.

• کاربرد: بیشتر برای ابزار دقیق حساس، سنسورها، ترانسمیترها و مدارهای کنترلی کم‌توان استفاده می‌شود. تابلوها معمولاً شامل سدهای ایمنی (Safety Barriers) برای این مدارها هستند.

سایر روش‌ها

• محفظه تحت فشار (Pressurized Enclosure – Ex p): حفظ فشار مثبت هوای پاک در داخل تابلو برای جلوگیری از ورود گازهای خطرناک.

• غوطه‌وری در روغن (Ex o) و پر کردن با پودر (Ex q).

۴. ملاحظات کلیدی در طراحی و ساخت تابلو برق ضد انفجار

برای ساخت یک تابلو برق ضد انفجار قابل اعتماد، مراحل طراحی باید کاملاً فنی و دقیق باشد:

انتخاب متریال و قطعات تأیید شده

• تجهیزات داخلی: هر قطعه الکتریکی و الکترونیکی درون تابلو (بریکر، رله، کلمپ) باید دارای گواهینامه Ex مربوط به خود باشد.

• بدنه تابلو: استفاده از مواد مقاوم در برابر خوردگی مانند فولاد ضد زنگ (SS 316L) و درجات حفاظتی بالا (IP) برای حفظ یکپارچگی محفظه.

مدارک و گواهینامه‌های فنی

هر تابلو برق ضد انفجار باید همراه با گواهینامه سازگاری (Certificate of Conformity) و مدارک فنی زیر تحویل شود:

• Temperature Class (T Class): تعیین حداکثر دمای سطح بیرونی تابلو (مثلاً T3 یا T4) تا از احتراق خودبه‌خودی گازهای موجود جلوگیری شود.

• Groupings: دسته‌بندی تجهیزات بر اساس نوع گاز (Group II برای گازها و بخارات، Group I برای معادن).

• ATEX / IECEx: تابلو باید دارای نشان تأییدیه یکی از مراجع بین‌المللی مانند ATEX (اروپا) یا IECEx (جهانی) باشد.

نصب و گلندینگ تخصصی 

نصب کابل‌ها در یک تابلو برق ضد انفجار، به‌ویژه در روش Ex d، نیازمند استفاده از گلندهای (Cable Glands) تخصصی ضد انفجار است که وظیفه آب‌بندی و جلوگیری از نفوذ شعله به بیرون از محفظه را بر عهده دارند. این مرحله در کارگاه سازنده از اهمیت بالایی برخوردار است.

۵. نتیجه‌گیری: تخصص، تضمین ایمنی

طراحی و ساخت یک تابلو برق ضد انفجار یک کار تخصصی است که مستلزم درک عمیق از Zone بندی، استانداردهای IEC 60079 و روش‌های مختلف حفاظت است. استفاده از تجهیزات تأیید شده و رعایت دقیق جزئیات در مونتاژ، تنها راه برای تضمین ایمنی پرسنل و جلوگیری از انفجار در محیط‌های پرخطر است.

ارتباط با ما: اگر به دنبال طراحی و ساخت تخصصی تابلو کنترل سرچاهی مطابق با استانداردهای API و متناسب با شرایط سخت مناطق عملیاتی خود هستید، تیم مهندسی تکین تابلو لیان آماده ارائه مشاوره و ساخت راهکارهای کنترلی دقیق و ایمن به شماست.

02176264670 – 02177584921 – 09207939128