أساسيات الحماية من الانفجار

مثلث الانفجار

يجب أن تتواجد ثلاثة أشياء في نفس الوقت لحدوث الانفجار:

1. وقود. غاز قابل للاشتعال، بخار، ضباب، أو غبار قابل للاشتعال
2. مؤكسد. الأكسجين في الهواء (≥21% O₂)
3. مصدر الإشعال. طاقة كافية لإشعال الخليط

خذ أيًا من الثلاثة، ولن يحدث شيء. تعمل كل إستراتيجية حماية عن طريق إزالة واحدة على الأقل.

ما هو الجو المتفجر؟

خليط من الهواء والمواد القابلة للاشتعال (غاز، بخار، ضباب، أو غبار) يمكن اشتعالها. ويجب أن يقع التركيز بين حدين:

• ليل (الحد الأدنى للانفجار). الحد الأدنى للتركيز للاشتعال
• اويل (الحد الأعلى للانفجار). الحد الأقصى للتركيز (غني جدًا بحيث لا يمكن حرقه)

بين LEL وUEL، يقع الخليط ضمن المدى المتفجر.

أمثلة على LEL/UEL

الهيدروجين يبرز هنا. يعد هذا النطاق الذي يتراوح بين 4 و77% هائلاً مقارنة بكل شيء آخر في هذه القائمة، وهو جزء من سبب حصولها على مجموعة الغاز الخاصة بها (IIC).

أنواع المواد الخطرة

الغازات والأبخرة

الغازات القابلة للاشتعال (الميثان والهيدروجين والبروبان) والأبخرة الناتجة عن السوائل القابلة للاشتعال (البنزين والمذيبات والكحوليات). مصنفة في المجموعات الغازية (IIA، IIB، IIC) بناءً على خصائص الاشتعال الخاصة بهم.

ضباب

قطرات دقيقة من السوائل القابلة للاشتعال. الجزء الصعب: يمكن للضباب أن يشكل جوًا متفجرًا حتى عندما يكون السائل أقل من نقطة الوميض. يتم تفويت هذا الأمر في تقييمات المخاطر أكثر مما ينبغي.

غبار

الغبار القابل للاحتراق من المواد العضوية (الحبوب والسكر والخشب والفحم)، والمعادن (الألومنيوم والمغنيسيوم)، والمواد الاصطناعية (البلاستيك والأدوية). مصنفة في مجموعات الغبار (IIIA، IIIB، IIIC).

يجب أن تكون الجسيمات دقيقة بما يكفي لتبقى محمولة في الهواء (أقل من 500 ميكرومتر تقريبًا). هناك شيء واحد ينساه الناس: يمكن لطبقة الغبار الموجودة على سطح ساخن أن تشتعل عند درجة حرارة أقل من نفس الغبار الذي تشتعل فيه السحابة.

مصادر الاشتعال

IEC/EN 60079-0 وEN 1127-1 يحددان 13 مصدر اشتعال محتمل:

1. الأسطح الساخنة
2. اللهب والغازات الساخنة
3. شرارات متولدة ميكانيكيا
4. المعدات الكهربائية (الشرر والأقواس)
5. التيارات الكهربائية الشاردة، الحماية من التآكل الكاثودي
6. الكهرباء الساكنة
7. البرق
8. المجالات الكهرومغناطيسية (RF، 9 كيلو هرتز – 300 جيجا هرتز)
9. الإشعاع الكهرومغناطيسي (المدى البصري، 300 جيجا هرتز – 3×10⁶ جيجا هرتز)
10. الإشعاعات المؤينة
11. الموجات فوق الصوتية
12. الضغط الأديباتيكي، موجات الصدمة
13. التفاعلات الطاردة للحرارة (بما في ذلك الاشتعال الذاتي للغبار)

الهدف هو منع أي من هذه العناصر من أن تصبح "فعالة" - مما يعني أن لديها طاقة كافية لإشعال الخليط المحدد الموجود.

مبادئ الحماية الثلاثة

التسلسل الهرمي مهم:

1. الحماية الأولية – منع التكوين

منع تشكل الغلاف الجوي المتفجر في المقام الأول:

• الاستبدال (استخدام مواد غير قابلة للاشتعال)
• التهوية (تمييع أقل من الحد الأدنى المسموح به)
• خامل (استبدال الأكسجين بالنيتروجين أو ثاني أكسيد الكربون)
• مراقبة التركيز مع الاغلاق التلقائي

2. الحماية الثانوية - منع الاشتعال

افترض أن الغلاف الجوي المتفجر سوف يتشكل؛ منع مصادر الاشتعال:

• استخدم معدات Ex المعتمدة (راجع طرق الحماية)
• المناسبة تصنيف المنطقة لتتناسب مع المعدات للخطر
• التأريض والربط لمنع التفريغ الساكن
• تصاريح وإجراءات العمل الساخن

3. الحماية الثلاثية. الحد من التأثيرات

افترض حدوث اشتعال. احتواء الانفجار والتخفيف منه:

• بناء مقاوم للانفجار
• تنفيس تنفيس الانفجار
• أنظمة إخماد الانفجارات
• عزل الانفجارات (مانعات اللهب، الصمامات سريعة المفعول)

المصطلحات الرئيسية

تصنيف مناطق الغبار (IEC 60079-10-2)

للحصول على تفاصيل المنطقة الكاملة بما في ذلك المنهجية والأمثلة، راجع تصنيف المنطقة.

الملفات ذات الصلة

• تصنيف المنطقة. كيف يتم تصنيف المناطق
• مجموعات الغاز - كيف يتم تصنيف الوقود
• درجات الحرارة. درجات حرارة السطح القصوى
• طرق الحماية - كيف تصبح المعدات آمنة
• المعايير - الإطار التنظيمي
• ورقة الغش. دليل مرجعي سريع