Gassgrupper og støvgrupper

Gassgrupper og støvgrupper

Brennbare gasser, damper og støv klassifiseres i grupper basert på tennegenskapene deres. Utstyr må være sertifisert for den spesifikke gass- eller støvgruppen som finnes i det farlige området.

Utstyrsgrupper

Gruppe I. Gruvedrift (gruvegass)

Utstyr for underjordiske gruver og overflateanlegg hvor gruvegass (metan fra kullsømmer) og/eller brennbart støv kan forekomme.

Gruppe II. Overflateindustri (gass/damp)

Utstyr for alle andre lokasjoner med eksplosjonsfarlige gass-/dampatmosfærer. Underinndelt i IIA, IIB og IIC.

Gruppe III. Overflateindustri (støv)

Utstyr for lokasjoner med eksplosjonsfarlige støvatmosfærer. Underinndelt i IIIA, IIIB og IIIC.

Gassgrupper (Gruppe II)

Gasser klassifiseres basert på to målbare egenskaper:

  • MESG (Maximum Experimental Safe Gap). maksimal bredde på et gap som en indre eksplosjon ikke vil spre seg gjennom til en ytre eksplosiv atmosfære. Testet i et standardisert 25 ml kuleformet kammer med 25 mm langt gap. Mindre MESG = farligere gass.
  • MIC-forhold (Minimum Igniting Current Ratio). forholdet mellom minimum tennstrøm for gassen i forhold til metan, målt i et standard egenssikkerhetsapparat. Mindre MIC-forhold = farligere gass.
Gassgruppe MESG (mm) MIC-forhold Typiske gasser Farenivå
IIA >0,90 >0,80 Metan, propan, butan, aceton, etanol, benzen, diesel, ammoniakk Minst farlig
IIB 0,50–0,90 0,45–0,80 Etylen, hydrogensulfid, dietyleter, etylenoksid, bygass Middels
IIC <0,50 <0,45 Hydrogen, acetylen, karbondisulfid Mest farlig

Viktige merknader

  • Utstyr sertifisert for IIC kan brukes i IIA- og IIB-atmosfærer (IIC er mest streng)
  • Utstyr sertifisert for IIB kan brukes i IIA-atmosfærer
  • Utstyr sertifisert for IIA kan kun brukes i IIA-atmosfærer
  • Hierarkiet er: IIC > IIB > IIA (IIC dekker alt)

Spesialtilfelle: IIB + H₂

Noe utstyr er sertifisert for "IIB + H₂". dette betyr at det er testet for alle IIB-gasser pluss hydrogen spesifikt, men ikke for acetylen eller karbondisulfid. Dette er en vanlig og kostnadseffektiv tilnærming når hydrogen er til stede, men acetylen/CS₂ ikke er det.

For Ex d (flammesikker) utstyr merket IIB + H₂ må installasjonsavstandene følge IIC-kravene (40 mm), ikke IIB (30 mm).

Representative gasser per gruppe

Gruppe IIA:

  • Metan (CH₄). naturgass, biogass
  • Propan (C₃H₈). LPG
  • Butan (C₄H₁₀). LPG
  • Aceton. løsemidler
  • Etanol. farmasøytisk, mat/drikke
  • Benzen, toluen, xylen. petrokjemisk
  • Ammoniakk (NH₃). kjøling, landbruk
  • n-heksan. ekstraksjons prosesser

Gruppe IIB:

  • Etylen (C₂H₄). petrokjemisk råstoff
  • Hydrogensulfid (H₂S). olje & gass, avløpsvann
  • Dietyleter. farmasøytisk
  • Etylenoksid. sterilisering
  • Bygass / produsert gass

Gruppe IIC:

  • Hydrogen (H₂). raffinerier, elektrolyseanlegg, brenselceller
  • Acetylen (C₂H₂). sveising, kjemisk syntese
  • Karbondisulfid (CS₂). viskoseindustri

Hydrogen: En spesiell utfordring

Hydrogen er i den mest farlige gassgruppa (IIC) på grunn av ekstremt liten MESG (0,29 mm) og svært lav minimum antennelsesenergi (0,017 mJ. omtrent 10× mindre enn metan). Men selvantennelsestemperaturen er relativt høy (560 °C), noe som plasserer den bare i temperaturklasse T1.

Dette betyr at hydrogen krever den mest strenge beskyttelsen mot gnister/lysbuer (IIC), men er relativt tilgivelig når det gjelder overflatetemperatur (T1). Dette er det motsatte av noen IIA-gasser.

Støvgrupper (Gruppe III)

Støvgruppe Type Eksempler Farenivå
IIIA Brennbare flygende partikler Tekstilfibre, bomullsflo, rayon, jute Minst farlig
IIIB Ikke-ledende støv Kornmel, sukker, trestøv, kull, plastpulver, farmasøytiske pulver Middels
IIIC Ledende støv Aluminiumpulver, magnesium, titan, jern, karbonsort Mest farlig

Ledende vs. ikke-ledende støv

Skillet er viktig fordi ledende støvpartikler kan bygge bro over isolasjonsgap og skape kortslutninger, noe som gir en tennkilde selv gjennom Ex e (økt sikkerhet)-beskyttelse. Ledende støv krever strengere beskyttelse.

Et støv anses som ledende hvis resistiviteten er ≤10³ Ω·m.

Støvtennegenskaper

To distinkte tennmekanismer finnes for støv:

  1. Støvsky-antennelse. luftbåret støv innenfor sitt eksplosjonsområde
  2. Støvlag-antennelse. avsatt støv antent av en varm overflate ved en mye lavere temperatur enn skyen

Temperaturklassen for støvutstyr må ta hensyn til både støvsky-tenntemperatur (T_CL) og støvlag-tenntemperatur (T_5mm).

Maksimal overflatetemperatur på utstyr må ikke overstige:

  • ⅔ × T_CL (støvsky). målt i Kelvin
  • T_5mm − 75 °C (for 5 mm lagtykkelse)

Hvilket som gir lavest verdi bestemmer maksimal tillatt overflatetemperatur.

NEC/CEC-gassgrupper (Nord-Amerika)

NEC/CEC-gruppe Tilsvarende IEC-gruppe Typiske gasser
Gruppe A IIC Acetylen
Gruppe B IIC Hydrogen, butadien
Gruppe C IIB Etylen, hydrogensulfid
Gruppe D IIA Metan, propan, etanol
Gruppe E IIIC Metallstøv (aluminium, magnesium)
Gruppe F IIIB/IIIC Karbonsort, kullstøv, koksstøv
Gruppe G IIIB Kornstøv, mel, sukker, trestøv

Merk: NEC/CEC-systemet bruker bokstaver (A–G) i stedet for romertall, og rekkefølgen er omtrent omvendt (A = farligste gass).

Velge utstyr basert på gass-/støvgruppe

Når du velger utstyr:

  1. Identifiser alle brennbare stoffer som kan forekomme i området
  2. Bestem gass-/støvgruppa for hvert stoff
  3. Velg utstyr sertifisert for den mest farlige gruppa som er til stede
  4. Verifiser at temperaturklassen også er egnet

Hvis flere gasser er til stede (f.eks. metan IIA + hydrogen IIC), må utstyret være godkjent for IIC.

Kilder og referanser

  1. Electrical Equipment in Hazardous Areas - Wikipedia
  2. Standards Used by IECEx - IECEx
  3. IEC 60079-0: General Requirements - IEC