Soneklassifisering for farlige områder

Soneklassifisering for farlige områder

Soneklassifisering er prosessen med å dele et anlegg inn i områder basert på sannsynligheten og varigheten for at en eksplosiv atmosfære er til stede. Det bestemmer hvilken type Ex-beskyttet utstyr som kreves på hvert sted.

Gass- og dampsoner (IEC 60079-10-1)

Sone Definisjon Typisk varighet Nødvendig EPL
Sone 0 Eksplosiv atmosfære til stede kontinuerlig eller i lange perioder >1 000 timer/år Ga
Sone 1 Eksplosiv atmosfære sannsynlig under normal drift 10–1 000 timer/år Gb (eller Ga)
Sone 2 Eksplosiv atmosfære ikke sannsynlig under normal drift; hvis det skjer, bare kortvarig <10 timer/år Gc (eller Gb/Ga)

Sone 0-eksempler

  • Inne i lagringstanker som inneholder brennbare væsker over sitt flammepunkt
  • Inne i prosesstanker under normal produksjon
  • Inne i rørledninger som frakter brennbare gasser

Sone 1-eksempler

  • Område rundt Sone 0 (f.eks. rundt tankventiler)
  • Områder nær utstyr som ofte slipper ut brennbare stoffer
  • Pumpe- og kompressortetninger
  • Prøvetakingspunkter og drenasjesystemer
  • Lasting/lossing av brennbare væsker

Sone 2-eksempler

  • Områder rundt Sone 1
  • Områder der utslipp bare skjer under vedlikehold, havari eller unormale forhold
  • Flenskoblinger i god stand
  • Ventilspindler under normale forhold
  • Områder nær Sone 1 med god ventilasjon

Støvsoner (IEC 60079-10-2)

Sone Definisjon Nødvendig EPL
Sone 20 Eksplosiv støvsky til stede kontinuerlig eller ofte Da
Sone 21 Eksplosiv støvsky sannsynlig under normal drift Db (eller Da)
Sone 22 Eksplosiv støvsky ikke sannsynlig; bare kortvarig hvis det skjer Dc (eller Db/Da)

Sone 20-eksempler

  • Inne i siloer, trakthus og syklonfiltre
  • Inne i pneumatiske transportledninger
  • Inne i miksere og blendere som håndterer brennbart støv

Sone 21-eksempler

  • Områder rundt støvfyllings-/tømmepunkter
  • Nær transportbåndoverganger med hyppig søl
  • Posefilterrom under normal drift

Sone 22-eksempler

  • Områder rundt Sone 21 med god renhold
  • Nær utstyr som sjelden slipper ut støv
  • Lagerområder som oppbevarer sekker med brennbart pulver

Viktig: Støvlag på overflater kan danne Sone 22 (eller høyere) selv uten støv i lufta. Et lag på 5 mm brennbart støv som virvles opp kan skape en eksplosiv sky.

Nordamerikansk klassifisering (NEC/CEC)

USA (NEC artikkel 500/505) og Canada (CEC seksjon 18) bruker et parallelt system:

Sonesystem NEC/CEC-ekvivalent Risikonivå
Sone 0 Class I, Division 1 Kontinuerlig/hyppig
Sone 1 Class I, Division 1 Normal drift
Sone 2 Class I, Division 2 Kun unormalt
Sone 20 Class II, Division 1 Kontinuerlig/hyppig støv
Sone 21 Class II, Division 1 Normal drift støv
Sone 22 Class II, Division 2 Kun unormalt støv

NEC artikkel 505 anerkjenner også sonesystemet direkte. Division-systemet er mindre detaljert. Division 1 dekker både Sone 0 og Sone 1.

Class III dekker fibre og flygende partikler (tekstilindustri, trevarebearbeiding). ingen direkte soneekvivalent.

Metodikk for soneklassifisering

Klassifiseringen utføres vanligvis av et team som inkluderer:

  • Prosessingeniører (kilde- og utslippskarakterisering)
  • Sikkerhets-/HMS-ingeniører
  • Elektroingeniører
  • Driftspersonell

Nøkkelfaktorer

  1. Utslippskilde. hvor brennbart materiale kan slippe ut (flenser, ventiler, tetninger, lufteventiler)
  2. Utslippsgrad
    • Kontinuerlig → danner Sone 0/20
    • Primær (forventet under normal drift) → danner Sone 1/21
    • Sekundær (ikke forventet under normal drift) → danner Sone 2/22
  3. Ventilasjon. påvirker soneutstrekning og muligens sonetype
    • God ventilasjon reduserer sonestørrelse og kan nedgradere sonetype
    • Dårlig ventilasjon utvider sonestørrelse og kan oppgradere sonetype
    • Ubetydelig ventilasjon (lukkede rom). sonen strekker seg til hele rommet
  4. Relativ tetthet av gass. lettere gasser (hydrogen) stiger; tyngre gasser (propan) samler seg ved bakkenivå

Soneutstrekning

Den fysiske størrelsen på en sone avhenger av:

  • Utslippshastighet og fart
  • Ventilasjonsrate og effektivitet
  • Relativ tetthet av det brennbare stoffet
  • Flammepunkt og damptrykk
  • NEG (nedre eksplosjonsgrense) til stoffet

Standardene gir beregningsmetoder: IEC 60079-10-1 vedlegg B (gasser), IEC 60079-10-2 vedlegg B (støv).

Sonedokumentasjon

Resultatet av en soneklassifiseringsstudie er:

  1. Tegninger av farlig område. planer og snitt som viser sonegrenser
  2. Liste over utslippskilder. tabell over alle potensielle kilder
  3. Datablader. stoffegenskaper, utslippskarakteristikker
  4. Soneklassifiseringsrapport. metodikk, forutsetninger, resultater

Disse dokumentene danner grunnlaget for å velge utstyr med riktig EPL og vernemetode.

Vanlige fallgruver

  • Glemme at lettere-enn-luft-gasser (hydrogen, metan) samler seg ved taknivå
  • Ignorere støvlag. et 5 mm-lag som virvles opp blir en støvsky
  • Ikke revurdere når prosesser endres
  • Forveksle "Sone 2" med "ikke farlig". det krever fortsatt Ex-utstyr
  • Undervurdere ventilasjonssvikt (hva skjer når vifta stopper?)

Kilder og referanser

  1. Electrical Equipment in Hazardous Areas - Wikipedia
  2. IEC 60079-10-1: Classification of Areas. Gas Explosions - IEC
  3. Standards Used by IECEx - IECEx
  4. ATEX Directives - Wikipedia