في مختلف التطبيقات الصناعية، لا سيما تلك التي تنطوي على غازات أو أبخرة أو غبار أو ألياف قابلة للاشتعال، فإن اختيار المعدات ذات التصنيفات المناسبة المقاومة للانفجار أمر بالغ الأهمية لضمان السلامة التشغيلية ومنع وقوع حوادث كارثية. كشركة مصنعة للضواغط، نحن ندرك الأهمية الحاسمة لفهم هذه المعايير والالتزام بها. سوف تتعمق هذه المقالة في تصنيف التصنيفات المقاومة للانفجار، ومعاني كل منها، والعواقب المحتملة لإهمال هذه المعايير، والسيناريوهات التي تستلزم تنفيذها، وتوضيح ذلك بمثال ذي صلة من تجربتنا.
تصنيف التصنيفات المقاومة للانفجار:
التصنيفات المقاومة للانفجار هي أنظمة موحدة دوليًا مصممة لتصنيف المعدات الكهربائية والميكانيكية بناءً على قدرتها على العمل بأمان في الأجواء الخطرة. تراعي هذه التصنيفات عادةً نوع المادة الخطرة واحتمالية وجودها ودرجة حرارة الاشتعال. تشمل أنظمة التصنيف الأساسية ما يلي:
- ATEX (Atmosphères Explosibles): توجيه الاتحاد الأوروبي الذي يغطي المعدات وأنظمة الحماية المخصصة للاستخدام في الأجواء القابلة للانفجار. وهي تصنف المعدات على أساس المناطق (تواتر ومدة حدوث الغلاف الجوي المتفجر) ومجموعات/فئات المعدات (مستوى الحماية المطلوبة).
- IECEx (نظام IECEx (نظام IEC لإصدار الشهادات للمعايير المتعلقة بالمعدات المستخدمة في الأجواء المتفجرة): نظام دولي لاعتماد المعدات للاستخدام في الأجواء القابلة للانفجار، استنادًا إلى معايير IEC.
- معايير أمريكا الشمالية (NEC/CEC): في أمريكا الشمالية، يحدد الكود الكهربائي الوطني (NEC) في الولايات المتحدة الأمريكية والكود الكهربائي الكندي (CEC) المواقع الخطرة بناءً على الفئات (طبيعة المادة الخطرة) والأقسام (احتمال وجودها) والمجموعات (نوع محدد من الغاز أو البخار أو الغبار).
في حين أن التسميات المحددة وتقسيم المناطق قد تختلف عبر هذه الأنظمة، إلا أن المبادئ الأساسية لتقييم المخاطر وملاءمة المعدات تظل متسقة. على سبيل المثال، تمثل منطقة ATEX المنطقة 0/20 وNEC/CEC الفئة I، الشعبة 1 مناطق ذات احتمالية عالية لوجود جو متفجر بشكل مستمر أو متكرر. وعلى العكس من ذلك، تشير المنطقة 2/22 من ATEX والمنطقة 2/22 من ATEX و NEC/CEC الفئة I، القسم 2 إلى المناطق التي من المحتمل أن يحدث فيها جو متفجر فقط في ظروف التشغيل غير الطبيعية.
يتم تصنيف المعدات بعد ذلك بناءً على طريقة حمايتها، مثل
- Ex d (مقاومة للاشتعال/مقاومة للانفجار): حاويات مصممة لاحتواء انفجار داخلي دون أن ينتشر إلى الغلاف الجوي المحيط.
- مثال (هـ) (زيادة الأمان): التدابير المطبقة على المعدات الكهربائية التي تمنع حدوث الشرر أو الأقواس أو درجات الحرارة الزائدة في التشغيل العادي وتحت ظروف العطل المحددة.
- مثال i (السلامة الجوهرية): الدوائر المصممة بحيث تكون غير قادرة على إطلاق طاقة كهربائية أو حرارية كافية لإحداث اشتعال في جو خطر، حتى في ظروف الأعطال.
- Ex p (الضغط): الاحتفاظ بغاز وقائي (مثل الهواء النظيف أو الغاز الخامل) داخل حاوية بضغط أعلى من الغلاف الجوي المحيط لمنع دخول المواد القابلة للاشتعال.
- الحماية من اشتعال الغبار (على سبيل المثال، Ex tb، DIP): تدابير محددة لمنع اشتعال طبقات الغبار أو الغبار العالق.
عواقب عدم استخدام معدات مقاومة للانفجار:
يمكن أن يؤدي تشغيل معدات غير مقاومة للانفجار في المناطق الخطرة إلى عواقب وخيمة وقد تكون مميتة، بما في ذلك:
- اشتعال الأجواء المتفجرة: يمكن أن يؤدي التشغيل العادي أو الأعطال في المعدات غير المصنفة إلى توليد شرارات أو أقواس أو درجات حرارة سطحية عالية، مما يوفر مصدر اشتعال للغازات أو الأبخرة أو الغبار القابلة للاشتعال.
- الحرائق والانفجارات يمكن أن يؤدي اشتعال الأجواء الخطرة إلى حرائق وانفجارات مدمرة، مما يتسبب في أضرار جسيمة للممتلكات والمعدات والبنية التحتية.
- إصابات الموظفين والوفيات: تشكل الانفجارات والحرائق تهديداً مباشراً لسلامة الأفراد العاملين في المناطق الخطرة أو حولها، مما قد يؤدي إلى إصابات خطيرة أو وفيات.
- الأضرار البيئية: يمكن أن تؤدي الانفجارات إلى إطلاق مواد ضارة في البيئة، مما يتسبب في التلوث والضرر البيئي على المدى الطويل.
- التعطل التشغيلي والخسائر المالية: يمكن للحوادث الناجمة عن استخدام معدات غير مناسبة أن تؤدي إلى إيقاف التشغيل لفترات طويلة وتكاليف إصلاح كبيرة ومسؤوليات قانونية وأضرار بالسمعة.
السيناريوهات التي تتطلب معدات مقاومة للانفجار:
يتم تحديد ضرورة وجود معدات مقاومة للانفجار من خلال وجود واحتمالية وجود جو خطر. وتشمل السيناريوهات الشائعة ما يلي:
- مصافي النفط والغاز ومصانع التكرير والمعالجة: تستلزم مناولة ومعالجة الهيدروكربونات القابلة للاشتعال استخدام معدات مقاومة للانفجار في مناطق مختلفة.
- مرافق تصنيع المواد الكيميائية: يتطلب إنتاج المواد الكيميائية القابلة للاشتعال وتخزينها والتعامل معها التزامًا صارمًا بمعايير مقاومة الانفجار.
- مرافق الطلاء والطلاء: يتطلب وجود المذيبات والأبخرة القابلة للاشتعال أثناء الخلط والاستخدام معدات ذات تصنيف مناسب.
- عمليات التعدين: يستلزم احتمال وجود غاز الميثان والغبار القابل للاحتراق استخدام معدات مقاومة للانفجار.
- مرافق مناولة الحبوب وتخزينها: يشكل الغبار القابل للاحتراق الناتج عن الحبوب خطر انفجار كبير، مما يتطلب معدات متخصصة مقاومة للانفجار.
- محطات معالجة مياه الصرف الصحي: إن وجود غاز الميثان المتولد أثناء الهضم اللاهوائي يستلزم النظر بعناية في متطلبات مقاومة الانفجار.
- تصنيع المستحضرات الصيدلانية: يتطلب التعامل مع المذيبات القابلة للاشتعال خلال مراحل الإنتاج المختلفة معدات ذات تصنيف مناسب.
خبرتنا: ضاغط مقاوم للانفجار لاستعادة غاز البوتان:
لقد قمنا مؤخرًا بتوريد وحدة ضاغط متخصصة لتطبيق استرداد غاز البوتان في مصنع بتروكيماويات يقع في بيئة المنطقة ATEX 1. احتاج العميل إلى ضاغط قادر على التعامل بأمان مع أبخرة البوتان القابلة للاشتعال بشكل كبير.
لتلبية متطلبات السلامة الصارمة هذه، قمنا بتصميم وتصنيع ضاغط ترددي ثنائي المراحل مع الميزات الرئيسية التالية المقاومة للانفجار:
- محرك كهربائي Ex d (مقاوم للاشتعال): تم وضع المحرك الكهربائي الذي يحرك الضاغط في حاوية قوية مصممة لاحتواء أي انفجار داخلي دون أن ينتشر إلى الغلاف الجوي المحيط. وصُنعت جميع التوصيلات الكهربائية داخل صناديق توصيل معتمدة مضادة للاشتعال.
- أجهزة إرسال الضغط والمستشعرات المعتمدة من ATEX: جميع الأجهزة، بما في ذلك أجهزة إرسال الضغط وأجهزة استشعار درجة الحرارة الملامسة لبخار البوتان، معتمدة من ATEX للتشغيل في المنطقة 1، مما يضمن عدم تحولها إلى مصدر اشتعال.
- مواد غير شرارة للمكونات الحرجة: تم تصنيع المكونات داخل الضاغط التي من المحتمل أن تولد شرارات احتكاك أو اصطدام من مواد غير شرارية.
- مراقبة درجة الحرارة والتحكم فيها: تم دمج أنظمة شاملة لمراقبة درجة الحرارة لمنع أي سطح من تجاوز درجة حرارة الاشتعال التلقائي للبيوتان.
- تصميم ميكانيكي متين: تم تصميم الضاغط بموانع تسرب قوية وبنية قوية لتقليل مخاطر تسرب غاز البوتان.
وقد ضمنت عملية التركيب والتشغيل الناجحة لهذا الضاغط المقاوم للانفجار استرداد غاز البوتان في منشأة العميل بشكل آمن وفعال، مما يدل على التزامنا بتوفير حلول موثوقة ومتوافقة مع السلامة للبيئات الخطرة.