Gas Groups and Dust Groups

Gasgrupper och dammgrupper

Brandfarliga gaser, ångor och damm klassificeras i grupper baserat på deras antändningsegenskaper. Utrustning måste vara certifierad för den specifika gas- eller dammgrupp som finns i farligt område.

Utrustningsgrupper

Grupp I. Gruvdrift (brandgas)

Utrustning för underjordiska gruvor och ytinstallationer där brandgas (metan från kollag) och/eller brännbart damm kan förekomma.

Grupp II – Ytindustrier (gas/ånga)

Utrustning för alla andra platser med explosiv gas/ångatmosfär. Uppdelad i IIA, IIB och IIC.

Grupp III – Ytindustrier (damm)

Utrustning för platser med explosiv dammatmosfär. Uppdelad i IIIA, IIIB och IIIC.

Gasgrupper (Grupp II)

Gaser klassificeras utifrån två mätbara egenskaper:

  • MESG (Maximum Experimental Safe Gap). den maximala bredden på ett gap genom vilket en intern explosion inte kommer att spridas till en extern explosiv atmosfär. Testad i en standardiserad 25 ml sfärisk kammare med ett 25 mm långt gap. Mindre MESG = farligare gas.
  • MIC-förhållande (Minsta antändningsströmförhållande). förhållandet mellan gasens lägsta antändningsström och metan, uppmätt i en standardutrustning för egensäkerhetstest. Mindre MIC-förhållande = farligare gas.
Gas Group MESG (mm) MIC-förhållande Typiska gaser Risknivå
IIA >0.90 >0.80 Metan, propan, butan, aceton, etanol, bensen, diesel, ammoniak Minst farliga
IIB 0.50–0.90 0.45–0.80 Eten, vätesulfid, dietyleter, etylenoxid, stadsgas Mellanliggande
IIC <0.50 <0.45 Väte, acetylen, koldisulfid Mest farligt

Viktiga anmärkningar

  • Utrustning certifierad för IIC kan användas i IIA och IIB atmosfärer (IIC är den strängaste)
  • Utrustning certifierad för IIB kan användas i IIA atmosfärer
  • Utrustning certifierad för IIA kan endast användas i IIA atmosfärer
  • Hierarkin är: IIC > IIB > IIA (IIC täcker alla)

Specialfall: IIB + H₂

Viss utrustning är certifierad för "IIB + H₂" - detta betyder att den är testad för alla IIB-gaser plus väte specifikt, men inte för acetylen eller koldisulfid. Detta är ett vanligt och kostnadseffektivt tillvägagångssätt när väte är närvarande men inte acetylen/CS2.

För Ex d (flamsäker) utrustning märkt IIB + H₂ måste installationsavstånden följa IIC-kraven (40 mm), inte IIB (30 mm).

Representativa gaser per grupp

Grupp IIA:

  • Metan (CH₄) – naturgas, biogas
  • Propan (C₃H₈). LPG
  • Butan (C₄H₁₀). LPG
  • Aceton - lösningsmedel
  • Etanol – läkemedel, livsmedel/drycker
  • Bensen, toluen, xylen. petrokemisk
  • Ammoniak (NH₃) – kylning, jordbruk
  • n-hexan. extraktionsprocesser

Grupp IIB:

  • Eten (C₂H4). petrokemiskt råmaterial
  • Svavelväte (H₂S). olja och gas, avloppsvatten
  • Dietyleter. farmaceutiskt
  • Etylenoxid. sterilisering
  • Stadsgas / tillverkad gas

Grupp IIC:

  • Väte (H₂). raffinaderier, elektrolysanläggningar, bränsleceller
  • Acetylen (C₂H₂). svetsning, kemisk syntes
  • Koldisulfid (CS₂) – viskosindustrin

Hydrogen: A Special Challenge

Väte är i den farligaste gasgruppen (IIC) på grund av dess extremt lilla MESG (0,29 mm) och mycket låga lägsta antändningsenergi (0,017 mJ. cirka 10× mindre än metan). Dess självantändningstemperatur är dock relativt hög (560°C), vilket endast placerar den i temperaturklass T1.

Detta innebär att väte kräver det strängaste skyddet mot gnistor/bågar (IIC) men är relativt förlåtande på yttemperaturen (T1). Detta är motsatsen till vissa IIA-gaser.

Dammgrupper (Grupp III)

Dammgrupp Skriv Exempel Risknivå
IIIA Brännbara flygningar Textilfibrer, bomullsludd, rayon, jute Minst farliga
IIIB Icke-ledande damm Spannmålsmjöl, socker, trädamm, kol, plastpulver, läkemedelspulver Mellanliggande
IIIC Ledande damm Aluminiumpulver, magnesium, titan, järn, kolsvart Mest farliga

Konduktivt vs icke-ledande damm

Skillnaden är viktig eftersom ledande dammpartiklar kan överbrygga isoleringsluckor och skapa kortslutningar, vilket ger en antändningskälla även genom Ex e-skydd (ökad säkerhet). Ledande damm kräver strängare skydd.

Ett damm anses vara ledande om dess resistivitet är ≤10³ Ω·m.

Dammtändningsegenskaper

Två distinkta tändmekanismer finns för damm:

  1. Dammmolnantändning. luftburet damm inom dess explosiva område
  2. Dammlagertändning. sedimenterat damm antänt av en het yta vid en mycket lägre temperatur än molnet

Den temperaturklass för dammutrustning måste både dammmolns antändningstemperatur (T_CL) och dammskiktets antändningstemperatur (T_5 mm) beaktas.

Utrustningens maximala yttemperatur får inte överstiga:

  • ⅔ × T_CL (dammmoln). mätt i Kelvin
  • T_5mm − 75°C (för 5 mm lagertjocklek)

Det som ger det lägre värdet avgör den högsta tillåtna yttemperaturen.

NEC/CEC Gas Groups (Nordamerika)

NEC/CEC-gruppen Motsvarande IEC-grupp Typiska gaser
Grupp A IIC Acetylen
Grupp B IIC Väte, butadien
Grupp C IIB Eten, vätesulfid
Grupp D IIA Metan, propan, etanol
Grupp E IIIC Metalldamm (aluminium, magnesium)
Grupp F IIIB/IIIC Kolsvart, koldamm, koksdamm
Grupp G IIIB Spannmålsdamm, mjöl, socker, trädamm

Notera: NEC/CEC-systemet använder bokstäver (A–G) snarare än romerska siffror, och ordningen är ungefär omvänd (A = farligaste gasen).

Välja utrustning efter gas-/dammgrupp

Vid val av utrustning:

  1. Identifiera alla brandfarliga ämnen som kan finnas i området
  2. Bestäm gas-/dammgruppen för varje ämne
  3. Välj utrustning som är certifierad för farligaste gruppen närvarande
  4. Verifiera temperaturklass är också lämplig

Om flera gaser är närvarande (t.ex. metan IIA + väte IIC), måste utrustningen klassificeras för IIC.

Källor och referenser

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