تابلو ضد انفجار: مقایسه الزامات ATEX و IECEx

اصول طراحی و الزامات فنی تابلو ضد انفجار: مقایسه ATEX و IECEx

استفاده از تجهیزات الکتریکی در مناطق خطرناک (Hazardous Areas) صنایع نفت، گاز و پتروشیمی که در آن‌ها غلظت گازهای قابل اشتعال بالا است، نیازمند استفاده از تابلو ضد انفجار است. این تابلوها با هدف جلوگیری از تبدیل جرقه یا قوس الکتریکی داخلی به منبعی برای وقوع انفجار خارجی در محیط، طراحی و ساخته می‌شوند. دو مرجع اصلی در این زمینه، استاندارد اروپایی ATEX و سیستم گواهی‌دهی بین‌المللی IECEx هستند.

آشنایی با استانداردهای کلیدی (ATEX و IECEx)

تفاوت‌های ساختاری و گواهینامه‌ای

• ATEX (Atmosphères Explosibles): یک دستورالعمل (Directive) قانونی و اجباری برای کشورهای عضو اتحادیه اروپا است. تجهیزات دارای گواهی ATEX معمولاً با علامت $\langle\varepsilon x\rangle$ مشخص می‌شوند.

• IECEx (International Electrotechnical Commission System for Certification to Standards relating to Equipment for use in Explosive Atmospheres): یک سیستم گواهی‌دهی بین‌المللی است که پذیرش جهانی بیشتری دارد و بر اساس استانداردهای فنی IEC استوار است. گواهی‌های IECEx به راحتی توسط بسیاری از کشورها به رسمیت شناخته می‌شوند.

هر دو استاندارد دارای یک هدف مشترک هستند، اما ATEX بر انطباق قانونی در اروپا و IECEx بر تجارت جهانی تجهیزات متمرکز است.

طبقه‌بندی گروه‌های گازی و کلاس‌های دمایی

انتخاب تابلو ضد انفجار بر اساس طبقه‌بندی محیط انجام می‌شود:

• گروه گازی (Gas Group): متداول‌ترین گروه در صنعت نفت و گاز Group II است که بر اساس خاصیت انفجاری گازها به IIA (مثلاً متان)، IIB (مثلاً اتیلن) و IIC (مثلاً هیدروژن یا استیلن) تقسیم می‌شود.

• کلاس دمایی (Temperature Class): نشان‌دهنده حداکثر دمای سطحی است که تجهیزات می‌توانند تولید کنند (از $T1$ با $450^{\circ}\text{C}$ تا $T6$ با $85^{\circ}\text{C}$). تجهیزات باید طوری انتخاب شوند که دمای سطح آن‌ها کمتر از دمای اشتعال گاز موجود در محیط باشد.

انواع روش‌های حفاظت ضد انفجار (Explosion Protection Types)

حفاظت در برابر انفجار از طریق تکنیک‌های مختلفی حاصل می‌شود که هر کدام با یک علامت اختصاری (Ex) مشخص می‌شوند.

H3: Ex d (Flameproof): اصل کار، مزایا و محدودیت‌ها

حفاظت Ex d رایج‌ترین نوع برای تابلو ضد انفجار است. در این روش، محفظه تجهیزات به گونه‌ای طراحی شده که می‌تواند انفجار داخلی ناشی از جرقه را مهار کند و از گسترش شعله یا دمای بالا به خارج از محفظه جلوگیری نماید.

• مزایا: مناسب برای تجهیزات تولیدکننده جرقه (کلیدها، بریکرها).

• محدودیت‌ها: ابعاد و وزن زیاد، دشواری در نصب و نگهداری (به دلیل نیاز به حفظ گپ‌های (Gap) دقیق بدنه).

H3: Ex e (Increased Safety) و Ex p (Pressurization)

• Ex e (ایمنی افزایش یافته): بر جلوگیری از وقوع جرقه تمرکز دارد. این نوع حفاظت در ترمینال باکس‌ها یا تابلوهایی که اجزای داخلی آن‌ها جرقه تولید نمی‌کنند، استفاده می‌شود.

• Ex p (تحت فشار): در این روش، با تزریق مداوم گاز یا هوای بی‌اثر به داخل محفظه تابلو، فشار داخلی را از محیط بیرونی بالاتر نگه می‌دارند. این روش برای تابلوهای کنترل بزرگ با تجهیزات استاندارد (Non-Ex) بسیار کارآمد است.

ملاحظات فنی در انتخاب و نصب تابلو ضد انفجار

انتخاب صحیح تابلو ضد انفجار باید شامل موارد زیر باشد:

• درجه حفاظت (IP Rating): این تابلوها باید حداقل دارای IP66 باشند تا در برابر گرد و غبار و پاشش آب مقاوم باشند.

• جنس بدنه: استفاده از فولاد ضد زنگ (Stainless Steel 316L) برای مقاومت در برابر خوردگی در محیط‌های دریایی و شیمیایی ضروری است.

• استانداردسازی گلندها و کابل‌کشی: گلند ضد انفجار باید به درستی و متناسب با نوع حفاظت (Ex d یا Ex e) و کابل انتخاب شود تا یکپارچگی حفاظت تابلو حفظ گردد.

نتیجه‌گیری: رعایت دقیق الزامات فنی و استانداردهای ATEX و IECEx در انتخاب و نصب تابلو ضد انفجار نه تنها یک قانون، بلکه اساسی‌ترین گام برای تضمین ایمنی پرسنل و تجهیزات در محیط‌های عملیاتی خطرناک صنعت نفت و گاز است.