مجموعات الغاز ومجموعات الغبار
يتم تصنيف الغازات والأبخرة والغبار القابلة للاشتعال إلى مجموعات بناءً على خصائص اشتعالها. يجب أن تكون المعدات معتمدة لمجموعة الغاز أو الغبار المحددة الموجودة في منطقة خطرة.
مجموعات المعدات
المجموعة الأولى. التعدين (Firedamp)
معدات المناجم تحت الأرض والمنشآت السطحية التي قد يوجد بها مصباح نار (الميثان الناتج عن طبقات الفحم) و/أو الغبار القابل للاحتراق.
المجموعة الثانية – الصناعات السطحية (غاز/بخار)
معدات لجميع المواقع الأخرى ذات الأجواء المتفجرة للغاز/البخار. تنقسم إلى IIA، IIB، وIIC.
المجموعة الثالثة – الصناعات السطحية (الغبار)
المعدات اللازمة للمواقع ذات الأجواء الغبارية المتفجرة. مقسمة إلى IIIA، IIIB، وIIIC.
مجموعات الغاز (المجموعة الثانية)
يتم تصنيف الغازات بناءً على خاصيتين قابلتين للقياس:
- رسالة (الحد الأقصى للفجوة الآمنة التجريبية) - أقصى عرض للفجوة التي لن ينتشر من خلالها الانفجار الداخلي إلى جو متفجر خارجي. تم اختباره في غرفة كروية قياسية بحجم 25 مل مع فجوة طويلة 25 مم. MESG الأصغر = غاز أكثر خطورة.
- نسبة الميكروفون (الحد الأدنى لنسبة تيار الإشعال). نسبة الحد الأدنى لتيار الإشعال للغاز إلى تيار الميثان، ويتم قياسها في جهاز اختبار السلامة الجوهرية القياسي. نسبة MIC الأصغر = غاز أكثر خطورة.
| مجموعة الغاز | MESG (مم) | نسبة الميكروفون | الغازات النموذجية | مستوى الخطر |
|---|---|---|---|---|
| IIA | >0.90 | >0.80 | ميثان، بروبان، بيوتان، أسيتون، إيثانول، بنزين، ديزل، أمونيا | الأقل خطورة |
| بنك الاستثمار الدولي | 0.50–0.90 | 0.45–0.80 | ايثيلين، كبريتيد الهيدروجين، ثنائي ايثيل الايثر، اكسيد الايثيلين، غاز المدينة | متوسط |
| آي آي سي | <0.50 | <0.45 | هيدروجين، أسيتيلين، ثاني كبريتيد الكربون | الأكثر خطورة |
ملاحظات هامة
- المعدات المعتمدة لـ آي آي سي يمكن استخدامها في IIA و بنك الاستثمار الدولي الأجواء (IIC هي الأكثر صرامة)
- المعدات المعتمدة لـ بنك الاستثمار الدولي يمكن استخدامها في IIA اجواء
- المعدات المعتمدة لـ IIA لا يمكن استخدامه إلا في IIA اجواء
- التسلسل الهرمي هو: IIC> بنك الاستثمار الدولي> IIA (IIC يغطي الكل)
حالة خاصة: بنك الاستثمار الدولي + H₂
بعض المعدات معتمدة لـ "IIB + H₂" - وهذا يعني أنها تم اختبارها لجميع غازات IIB بالإضافة إلى الهيدروجين على وجه التحديد، ولكن ليس للأسيتيلين أو ثاني كبريتيد الكربون. يعد هذا أسلوبًا شائعًا وفعالاً من حيث التكلفة عند وجود الهيدروجين وعدم وجود الأسيتيلين/CS₂.
بالنسبة للمعدات Ex d (المقاومة للاشتعال) التي تحمل علامة IIB + H₂، يجب أن تتبع مسافات خلوص التثبيت متطلبات IIC (40 مم)، وليس IIB (30 مم).
الغازات التمثيلية حسب المجموعة
المجموعة الثانية:
- الميثان (CH₄). الغاز الطبيعي والغاز الحيوي
- البروبان (C₃H₈). غاز البترول المسال
- البيوتان (C₄H₁₀). غاز البترول المسال
- الأسيتون - المذيبات
- الإيثانول - الأدوية والأغذية والمشروبات
- البنزين والتولوين والزيلين. البتروكيماويات
- الأمونيا (NH₃). التبريد والزراعة
- ن-الهكسان. عمليات الاستخلاص
المجموعة IIB:
- الإيثيلين (C₂H₄). المواد الخام البتروكيماوية
- كبريتيد الهيدروجين (H₂S). النفط والغاز ومياه الصرف الصحي
- ثنائي إيثيل الأثير. الصيدلانية
- أكسيد الإيثيلين – التعقيم
- غاز المدينة / الغاز المصنع
المجموعة الثانية:
- الهيدروجين (H₂). المصافي، مصانع التحليل الكهربائي، خلايا الوقود
- الأسيتيلين (C₂H₂). اللحام، التركيب الكيميائي
- ثاني كبريتيد الكربون (CS₂). صناعة الفسكوز
الهيدروجين: تحدٍ خاص
يقع الهيدروجين في مجموعة الغازات الأكثر خطورة (IIC) بسبب صغر حجم MESG (0.29 ملم) وانخفاض طاقة الاشتعال الدنيا جدًا (0.017 مللي جول - حوالي 10 × أقل من الميثان). ومع ذلك، فإن درجة حرارة الاشتعال الذاتي مرتفعة نسبيًا (560 درجة مئوية)، مما يجعله فقط في درجة الحرارة T1.
وهذا يعني أن الهيدروجين يتطلب الحماية الأكثر صرامة ضد الشرر/الأقواس (IIC) ولكنه متسامح نسبيًا مع درجة حرارة السطح (T1). وهذا عكس بعض غازات IIA.
مجموعات الغبار (المجموعة الثالثة)
| مجموعة الغبار | اكتب | أمثلة | مستوى الخطر |
|---|---|---|---|
| IIIA | طيران قابل للاشتعال | ألياف نسجية، قطن لينت، حرير صناعي، جوت | الأقل خطورة |
| IIIB | غبار غير موصل | دقيق الحبوب، السكر، غبار الخشب، الفحم، مسحوق البلاستيك، مساحيق الأدوية | متوسط |
| إي آي سي | الغبار الموصل | مسحوق الألمنيوم، المغنيسيوم، التيتانيوم، الحديد، أسود الكربون | الأكثر خطورة |
الغبار الموصل مقابل الغبار غير الموصل
التمييز مهم لأن جزيئات الغبار الموصلة يمكنها سد فجوات العزل وإنشاء دوائر قصيرة، مما يوفر مصدر إشعال حتى من خلال حماية Ex e (زيادة السلامة). تتطلب الأتربة الموصلة حماية أكثر صرامة.
يعتبر الغبار موصلاً للكهرباء إذا كانت مقاومته ≥10³ Ω·m.
خصائص اشتعال الغبار
توجد آليتان متميزتان لإشعال الغبار:
- اشتعال سحابة الغبار. الغبار المحمول جواً ضمن نطاقه المتفجر
- اشتعال طبقة الغبار. غبار مستقر يشتعل بسبب سطح ساخن عند درجة حرارة أقل بكثير من السحابة
The درجة الحرارة بالنسبة لمعدات الغبار، يجب أن تأخذ في الاعتبار كلاً من درجة حرارة اشتعال سحابة الغبار (T_CL) ودرجة حرارة اشتعال طبقة الغبار (T_5mm).
يجب ألا تتجاوز درجة حرارة السطح القصوى للمعدات:
- ⅔ × T_CL (سحابة غبار) - تقاس بالكلفن
- T_5mm - 75 درجة مئوية (لسمك طبقة 5 ملم)
أيهما يعطي القيمة الأقل يحدد الحد الأقصى لدرجة حرارة السطح المسموح بها.
مجموعات الغاز NEC/CEC (أمريكا الشمالية)
| مجموعة NEC/CEC | أي ما يعادل مجموعة IEC | الغازات النموذجية |
|---|---|---|
| المجموعة أ | آي آي سي | الأسيتيلين |
| المجموعة ب | آي آي سي | هيدروجين، بوتادين |
| المجموعة ج | بنك الاستثمار الدولي | الإيثيلين، كبريتيد الهيدروجين |
| المجموعة د | IIA | الميثان والبروبان والإيثانول |
| المجموعة ه | إي آي سي | غبار معدني (المنيوم، مغنيسيوم) |
| المجموعة السادسة | IIIB/IIIC | أسود الكربون، غبار الفحم، غبار فحم الكوك |
| المجموعة السابعة | IIIB | غبار الحبوب، الدقيق، السكر، غبار الخشب |
ملاحظة: يستخدم نظام NEC/CEC الحروف (A–G) بدلاً من الأرقام الرومانية، ويتم عكس الترتيب تقريبًا (A = الغاز الأكثر خطورة).
اختيار المعدات حسب مجموعة الغاز/الغبار
عند اختيار المعدات:
- التعرف على جميع المواد القابلة للاشتعال التي قد تكون موجودة في المنطقة
- تحديد مجموعة الغاز/الغبار لكل مادة
- حدد المعدات المعتمدة لـ المجموعة الأكثر خطورة حاضر
- التحقق من درجة الحرارة مناسب أيضًا
في حالة وجود غازات متعددة (على سبيل المثال، الميثان IIA + الهيدروجين IIC)، يجب تصنيف المعدات لـ آي آي سي.
ملفات ذات صلة
- أساسيات. مثلث الانفجار LEL/UEL
- درجات الحرارة. درجات حرارة السطح القصوى لكل غاز
- تصنيف المنطقة. أين يمكن أن تتواجد هذه الغازات
- طرق الحماية. كيف تتعامل المعدات مع مجموعات الغاز المختلفة
- العلامات السابقة. كيف تظهر مجموعة الغاز على ملصق المعدات