مقدمه:

تجهيزات ضد انفجار (Explosion-proof equipment) نقش حیاتی در ایمنی صنایع حساس مانند ایستگاه‌های تقلیل فشار، پتروشیمی، پالایشگاه‌ها و محیط‌هایی با خطر نشت گاز یا بخارات اشتعال‌زا دارند. این تجهیزات باید طبق استانداردهای بین‌المللی نظیر ATEX و IECEx طراحی، آزمون، ارزیابی و نصب شوند تا ریسک جرقه یا انفجار به حداقل برسد. در این مقاله با اصول آزمون، ارزیابی فنی و الزامات نصب تجهیزات الکتریکی ضد انفجار آشنا می‌شوید.

[ez-toc]

خلاصه مقاله:

1. آزمون تجهیزات ضد انفجار

تجهیزات ضد انفجار باید پس از تولید در آزمایشگاه‌های معتبر دارای گواهینامه بین‌المللی ATEX یا IECEx تست شده و تاییدیه رسمی داشته باشند.
گواهینامه باید پیش از خرید توسط خریدار اخذ و راستی‌آزمایی شود.
برچسب مشخصات تجهیز باید متناسب با Zone نصب (0، 1 یا 2) و نوع حفاظت باشد.
بررسی کامل تجهیزات پیش از نصب: کنترل آسیب‌های احتمالی ناشی از حمل‌ونقل، بسته بودن گلندها و پورت‌های غیر فعال، و رعایت دقیق دستورالعمل سازنده الزامی است.
هرگونه دستکاری در محفظه تجهیزات ضد انفجار ممنوع است.

2. ارزیابی فنی تجهیزات ضد انفجار

فرد ارزیاب باید:

با استانداردهای مرتبط (مثل IEC 60079) و مفاهیم حفاظتی آشنایی داشته باشد.
به مستندات فنی سازنده، اطلاعات گواهینامه و مشخصات درج‌شده روی تجهیز دسترسی کامل داشته باشد.

3. الزامات نصب و راه‌اندازی تجهیزات ضد انفجار

3-1. الزامات نصب کابل

اگر کابل از میان منطقه خطر عبور می‌کند، باید مطابق نوع حفاظت آن منطقه طراحی و اجرا شود.
کابل‌ها باید زره‌دار، مقاوم در برابر حرارت، UV، مواد شیمیایی و رطوبت باشند.
کابل در معرض ارتعاش باید دارای مهار مکانیکی مناسب باشد.

3-2. حفاظت سر سیم‌ها

فقط لحیم‌کاری کافی نیست؛ باید از سرسیم و ترمینال‌ استاندارد استفاده شود.
سرسیم‌ها نباید بیش از حد یا کمتر از مقدار لازم عایق‌برداری شوند.

3-3. رشته‌های استفاده‌نشده کابل‌ها

رشته‌های آزاد باید یا به ارت متصل شوند یا به‌درستی و طبق استاندارد عایق‌سازی شوند.
استفاده از چسب برق برای ایزوله‌سازی ممنوع است.

3-4. دمای سطح کابل

دمای کابل نباید از کلاس دمایی مجاز در محل نصب تجاوز کند.

3-5. انتشار شعله

کابل‌های روکار باید طبق IEC 60332-1-2 در برابر شعله مقاوم باشند، مگر اینکه در ترانشه یا کانال دفن شده باشند.

3-6. یکپارچگی کابل

کابل در مناطق خطر باید یکپارچه و بدون اتصال باشد؛ در صورت اجبار، مفصل‌ها باید استاندارد حفاظت منطقه را تأمین کنند.

4. الزامات نصب گلندهای ضد انفجار

گلندها باید از نوع ضدانفجار (Ex Certified) و متناسب با قطر کابل انتخاب شوند.
گلند باید طبق دستورالعمل سازنده آب‌بندی و با آچار بسته شود.
برای کابل‌های منعطف، شعاع خم حداقل باید 1/4 قطر خارجی کابل یا حداقل 3 میلی‌متر باشد.

5. الزامات نصب کاندوئیت‌ها

باید امکان تخلیه آب تجمع‌یافته در مسیر کاندوئیت وجود داشته باشد.
حداقل ۵ رزوه از کاندوئیت باید وارد محفظه شود تا حفاظت IP حفظ گردد.
اگر کاندوئیت نقش ارت را ایفا می‌کند، نباید هیچگونه اختلال در مسیر هم‌پتانسیلی ایجاد شود.

6. سیستم ارت و اتصال زمین

سیستم ارت تجهیزات الکتریکی باید مجزا از سیستم ارت مکانیکال باشد.
اتصال ارت به صورت حلقه‌ای (Ring) طراحی شود و تمام تجهیزات به آن متصل شوند.
نول و ارت باید مدار جداگانه داشته باشند.
در سیستم‌های حفاظت کاتدی، تمهیدات ویژه جهت جلوگیری از ایجاد جریان‌های ناخواسته لازم است.

7. نکات مهم ایمنی در نصب و راه‌اندازی

هیچ سیم نول یا فاز نباید بدون جداسازی ایمن از محفظه جدا شود.
مقاومت عایقی و ارت در مناطق خطر فقط با مجوز کار گرم اندازه‌گیری شود.
بدون مجوز رسمی از مراجع ذی‌صلاح، هیچ تغییری در تجهیزات Ex داده نشود.
تجهیزات خارج از سرویس باید از منطقه خطر جمع‌آوری شوند.
ژنراتورها، UPS و دیگر منابع اضطراری در منطقه خطر فقط اگر ضدانفجار باشند قابل نصب هستند.
ورود خودروها یا ماشین‌های آتش‌نشانی به Zone خطر ممنوع است، مگر با مجوز ایمنی.

روشهاي آزمون، ارزيابي فني، نصب و راه اندازی تجهيزات ضد انفجار

برای نصب و راه اندازی تجهيزات الكتريكی ضد انفجار چندین نکته مهم وجود دارد که در ادامه این مطلب به آنها خواهیم پرداخت

1- آزمون تجهيزات ضد انفجار

تجهيزات ضد انفجار ميبايست پس از ساخت و توليد، در آزمايشگاه مجهز و داراي گواهينامه بين المللي مورد آزمايش قرار گرفته و گواهينامه معتبر ضد انفجار ATEX, ICE EX داشته باشند. در زمان خريد تجهيزات ضد انفجار ، گواهينامه مذكور ميبايست توسط خريدار از فروشنده اخذ و صحت آن مورد ارزيابي و تاييد قرار گيرد.
مشخصات حك شده بر روي تجهيزات ضد انفجار بايد مؤيد مناسب بودن تجهيزات مذكور با طبقه‌بندي منطقه خطر (Area Classification) مربوط باشد.
قبل از نصب و راه اندازي تجهيزات ضد انفجار ميبايست كليه دستورالعمل هاي صادره از طرف سازنده دقيقاً مطالعه و مورد توجه قرارگيرد.
قبل از نصب وراه اندازي تجهيزات ضد انفجار می‌بايست كنترل گردندكه تجهيزات در اثر حمل و نقل و جابجايي، آسيب نديده باشند.
قبل از راهاندازي می‌بايست اطمينان حاصل گرددكه تمام پيچ و مهره‌هاي اتصالات و نيز ورودي كابلها به طور محكم بسته شدهاند.
قبل از راه اندازي می‌بايست اطمينان حاصل گردد سوراخهاي محفظه كه براي ورود كابل و گلند مورد استفاده قرار نميگيرند، توسط مسدود كننده مناسب بسته شوند.
هرگونه دستكاري و تغيير در محفظه تجهيزات ضد انفجار ممنوع است.

2- ارزيابي فني

ارزيابي فني مندرجات روي تجهيزات ضدانفجار يا مستندات مربوطه بايد توسط شخصي با مشخصات ذيل صورت گيرد:

با الزامات استانداردهاي مربوط، كدهاي مورد استفاده و مفاهيم آنها آشنا باشد.
به اطلاعات مورد نياز براي ارزيابي دسترسي داشته باشد.

3- الزامات نصب و راه اندازی تجهيزات ضد انفجار

1-3 الزامات نصب كابل

هنگامي كه مدارهاي الكتريكي در مسير خود از يك منطقه غير خطر به منطقه غيرخطر ديگر از ميان منطقه خطر عبور ميكند سيستم سيمكشي در منطقه خطر بايد متناسب با سطح حفاظت الكتريكي منطقه خطر مذكور باشد.

2-3 حفاظت سر سيمها

سر كليه سيم ها ميبايست بوسيله سر سيم مناسب محافظت شوند. فقط لحيم كاري سرهاي هاديها كافي نيست.
سرسيمي كه براي وصل به ترمينال، عايقش برداشته ميشود ميبايست به اندازهاي عايقبرداري گردد كه فقط سرسيم به نحو مناسب در زير ترمينال قرارگيرد. اضافه يا كم برداشتن عايق بايد فوراً اصلاح گردد.

3-3 هسته‌ها و رشته‌هاي استفاده نشده كابلها

سرهاي آزاد يا هستههاي استفاده نشده كابلهاي چند هستهاي می‌بايد به ارت متصل شده يا بقدر كافي با استفاده از پايانه‌هاي مناسب (termination) براي نوع حفاظت مربوطه عايق شوند. عايقسازي به وسيله چسب برق مجاز نميباشد.
زره كابل‌ها بايد توسط گلند فلزي مناسب با سيستم زمين متصل و هم‌بند گردد.

4-3 اجتناب از صدمه ديدن كابل

كابلها و متعلقات آنها نبايد در معرض صدمات مكانيكي، خوردگي، تاثيرات مواد شيميايي ( بطور مثال حلالها)، دما و اشعه UV خورشيد باشند. در صورت غيرقابل اجتناببودن قرارگيري كابل در معرض موارد بالا، پيشگيري و اقدامات حفاظتي می‌بايد انجام شود و يا از كابل‌هاي مناسب استفاده شوند.
براي كابل‌هاي در معرض ارتعاش می‌بايست تمهيدات لازم جهت اجتناب از وارد شدن صدمات مربوط، در نظر گرفته شود.

5-3 دماي سطح كابل

دماي سطح كابل نبايد از كلاس دماي محل نصب تجاوز كند.

6-3 انتشار شعله

كابل‌ها براي اجراي روكار ميبايد داراي مشخصه مقاوم به انتشار شعله طبق استاندارد
IEC 60332-1-2 باشد مگر اينكه در داخل زمين، در ترانشه و يا داكت پر شده با ماسه قرار داده شوند يا به گونهاي ديگر در مقابل انتشار شعله حفاظت شوند.

7-3 تماسهاي اتفاقي

از تماسهاي اتفاقي بين آرمور/ روكش‌هاي فلزي كابل و لوله ها يا تجهيزات داراي گازهاي قابل اشتعال، بخارات يا مايعات بايد جلوگيري شود. براي اين منظور معمولاً عايقسازي كابل توسط روكش خارجي غيرفلزي كافي است.

8-3 اتصال كابلها به هم

كابلهايي كه در مناطق خطر مورد استفاده قرار ميگيرند ميبايست يكپارچه بوده و داراي قطعي و مفصل نباشند. اگر عدم پيوستگي كابل غير قابل اجتناب باشد، اتصال يا مفصل كابل ميبايست از نظر مكانيكي، الكتريكي و محيطي مناسب موقعيت نصب باشد و يكي از موارد زير رعايت شود:

الف- در محفظهاي قرار داده شود كه الزامات سطح حفاظتي مكان نصب را برآورده كند .

ب- در صورتيكه در معرض تنش‌هاي مكانيكي نيست، ميتوان از مفصلهاي پر شده تركيبي، پر شده با اپوكسي، يا از نوع انقباض گرمايي (Heatshrink) يا كلد شرينك مطابق با دستورالعمل سازنده استفاده نمود.

4- الزامات نصب گلندها

گلند ميبايست از نوع ضدانفجار و متناسب با سايز كابل انتخاب و طبق دستورالعمل سازنده نصب و آببندي گردد.
– در صورت استفاده از كابلهاي قابل انعطاف(FLEXIBLE) ، نقطه ورود كابل می‌بايست داراي انحنا با زاويه حداقل ٧٥ درجه باشد. (حداقل زاويه انحناء كابل در نقطه ورود بايد ٧٥ درجه و حداقل شعاع R برابر با يك چهارم قطر خارجي كابل باشد). البته نيازي نيست كه اندازه شعاع مذكور از سه ميليمتر بيشتر باشد. (پيوست شماره ٢٦)
گلندها ميبايست بعد از نصب فقط توسط آچار قابل باز كردن و آزادسازي باشند.

5- الزامات نصب كاندوئيتها

در كابلكشي به محفظه تجهيزات ميبايست امكان تخليه آب و مايعات تقطير شده در كاندوئيت فراهم شود، بعلاوه عايق كابل بايد در برابر نفوذ آب مقاوم باشد.
براي تامين درجه حفاظت موردنياز تجهيزات، علاوه بر استفاده از وسايل آببند كاندوئيت، لازم است محل اتصال كاندوئيت به تجهيز نيز آببندي شود. اگر كاندوئيت تنها وسيله پيوستگي ارت ميباشد، اين آببندي نبايد كارايي مسير ارت را كاهش دهد.
در موقع نصب كاندوئيتها به محفظهها، دقت شود كه حداقل ٥ دنده (رزوه) كاندوئيت به جعبه متصل شده باشد.

قطع خودكار تجهيزات فرآيندي ممكن است خطراتي در پي داشته باشد، لذا بايد بمنظور اجتناب از قطع خودكار، تجهيزات هشدار دهندهاي نصب گردد تا امكان اقدام سريع جهت مقابله با شرايط بوجود آمده فراهم شود.

سيمهاي اتصال زمين (Earth) و نول حتماً از هم ديگر جدا باشند. (دو مدار مجزا داشته باشند).

سيستم اتصال زمين ايستگاه ترجيحاً بصورت رينگ بوده و بدنه دستگاههاي الكتريكي به صورت كاملاً محكم و مطمئن به اين شبكه وصل شود.

سيستم اتصال زمين مكانيكال ايستگاهها بايد از سيستم اتصال زمين دستگاههاي الكتريكي جدا باشد.
سيستم اتصال زمين دستگاههاي الكتريكي و ساير تاسيسات نصب شده در نواحي خطر بايد از سيستم اتصال زمين دستگاههاي الكتريكي و ساير تاسيسات نصب شده در مناطق ايمن جدا باشد.

سيمكشيها در مقابل خطرات اتصال كوتاه، اضافه بار و اتصال زمين حفاظت الكتريكي شده باشند.

در موقع نصب، تدابيري اتخاذ گردد كه دستگاهها براي بازديدهاي دورهاي، تعميرات و تميز كردن، به راحتي در دسترس باشند.

تمام اتصالات ورودي دستگاههاي نصب شده در مناطق خطرناك شامل سيم نول و قسمتهاي برقدار، حتي اگر جزء مدار دستگاههاي ذاتاً ايمن باشند، نبايد بدون جداسازي باز شوند. (منظور از جداسازي، خارج نمودن فيوز و رابط يا قفل نمودن جداكننده و يا كليد ميباشد).

اندازه گيري مقاومت ويژه خاك، سيستم اتصال زمين و عايقي در مناطق خطر نياز به دريافت “مجوز كار گرم” دارد.

بدون اجازه كتبي از مراجع ذيصلاح گواهيدهنده، هيچگونه تغييرات اضافه يا حذف نبايد در دستگاهها، سيستم‌ها يا تأسيسات تاييد شده، داده شود.

در مناطق خطر وقتي كه دستگاهها بطور دائم از سرويس خارج ميشوند، سيمكشي‌هاي مربوطه نيز بايد جمع آوري و از مناطق خطر خارج گردند.

در منطقههاي خطر وقتيكه دستگاهها بطور موقت از سرويس خارج شوند سيمهاي آزاد بايد بصورت صحيح در محفظه ضد انفجار نگهداري شود.

مولد برق اضطراري (ژنراتور ، يو پي اس و غيره) از نوع غيرضد انفجار صرفاً در منطقه ايمن قابل نصب مي-باشد. مولدهاي برق اضطراري ضد انفجار با رعايت شرايط مندرج در جدول پيوست شماره ٢١ استاندارد IGS-E-EL-032 قابل نصب ميباشد.

ورود خودرو، تجهيزات موتوري و ماشينهاي آتش نشاني به مناطق خطر ممنوع است و بايد در مناطق غير خطر مستقر شوند. در صورت نياز مجوزهاي HSE و ايمني بايد اخذ گردد.

جمع‌بندی:

رعایت دقیق الزامات نصب و ارزیابی تجهيزات ضد انفجار به‌عنوان یکی از مهم‌ترین اصول ایمنی در صنایع پرخطر مانند گاز و پتروشیمی، نقش حیاتی در پیشگیری از انفجار، آسیب انسانی و خسارات گسترده دارد. اجرای این الزامات باید تحت نظارت افراد متخصص، با استناد به استانداردهای IEC، ATEX و IGS انجام گیرد.

سوالات متداول

آیا می‌توان از چسب برق برای ایزوله کردن رشته‌های کابل استفاده کرد؟

خیر، تنها باید از ترمینال‌های تاییدشده ضد انفجار یا روش‌های مناسب طبق استاندارد استفاده شود.

نصب گلند چه نکاتی دارد؟

باید تجهيزات ضد انفجار، متناسب با کابل و قابل بازشدن تنها با ابزار باشد و شعاع خم کابل رعایت گردد.

آیا کابل در Zone 1 می‌تواند مفصل داشته باشد؟

تنها در صورت اجبار و استفاده از مفصل مقاوم به انفجار یا داخل محفظه Ex امکان‌پذیر است.

آیا تجهیزات ضد انفجار را می‌توان دستکاری کرد؟

خیر، هرگونه تغییر نیاز به مجوز کتبی از مرجع گواهی‌دهنده دارد.