Tehlikeli bölgeler: Bölge 0, Bölge 1 ve Bölge 2

Tehlikeli bölgeler, bir yerde patlayıcı gaz ortamının bulunma olasılığını ve ne kadar süre bulunduğunu tanımlar. Bölge 0, patlayıcı ortamın sürekli olarak, uzun süreler boyunca veya sık sık bulunduğu yerdir; Bölge 1, normal işletmede ara sıra oluşmasının muhtemel olduğu yerdir; Bölge 2 ise normal işletmede oluşmasının muhtemel olmadığı ve oluşursa yalnızca kısa bir süre devam ettiği yerdir. Bölge, orada kullanılacak ekipmanın minimum koruma seviyesini belirler: Bölge 0'da EPL Ga (ATEX Kategori 1G), Bölge 1'de Gb (2G) ve Bölge 2'de Gc (3G).

Bu yazı üç gaz bölgesini, bunlar için sıkça aktarılan saat bazlı değerleri, tipik örnekleri, bölgelerin ekipman koruma seviyeleri ve kategorilerle nasıl eşleştiğini açıklar ve çözümlü örnek olarak sabit tavanlı bir depolama tankını adım adım ele alır.

Temel noktalar

• Bölgeler, patlayıcı gaz ortamının sıklığı ve süresiyle tanımlanır; gaz miktarıyla veya patlamanın sonuçlarıyla değil.
• Bölge 0: sürekli olarak, uzun süreler boyunca veya sık sık bulunur. Bölge 1: normal işletmede ara sıra oluşması muhtemeldir. Bölge 2: normal işletmede muhtemel değildir ve oluşursa kısa sürelidir.
• Bölge 0, 1 ve 2 dışında kalan yerler, ekipman seçimi açısından tehlikeli olmayan bölgelerdir; yanıcı tozlar için ayrı olarak Bölge 20, 21 ve 22 kullanılır.
• Sıkça aktarılan sektör kılavuzu (IEC 60079-10-1'in veya ATEX direktiflerinin bir gerekliliği değildir), Bölge 0'ı yılda yaklaşık 1000 saatin üzerinde, Bölge 1'i yaklaşık 10 ile 1000 saat arasında, Bölge 2'yi ise yaklaşık 10 saatin altında kabul eder.
• Minimum ekipman koruması: Bölge 0 için EPL Ga (Kategori 1G), Bölge 1 için Gb (2G) veya daha üstü, Bölge 2 için Gc (3G) veya daha üstü gerekir.
• Bölge tipi esas olarak salım derecesinden (sürekli, birincil, ikincil), seyrelme derecesi ve havalandırmanın kullanılabilirliği ile birlikte belirlenir.
• Bölgeler üç boyutlu hacimlerdir; arkalarındaki maddeler ve varsayımlarla birlikte plan ve kesit görünüşlerinde gösterilmelidir.

Tehlikeli bölge nedir

Patlayıcı gaz ortamı, atmosfer koşullarında yanıcı bir gaz veya buharın hava ile oluşturduğu ve tutuşmadan sonra alevin yayılabildiği karışımdır. Tehlikeli bölge, böyle bir ortamın ekipmanın yapımı, montajı ve kullanımı için özel önlemler gerektirecek miktarlarda bulunduğu veya bulunmasının beklenebildiği yerdir. Geri kalan her yer tehlikeli olmayan bölgedir (ekipman kataloglarında çoğu zaman "güvenli alan" denir; bu ifadeden kaçınmak daha iyidir, çünkü diğer tehlikeler hakkında hiçbir şey söylemez).

Tehlikeli bölgeler, patlayıcı ortamın ne sıklıkla ve ne kadar süreyle beklendiğine göre bölgelere ayrılır. Bu, uluslararası düzeyde IEC 60079-10-1'de tanımlanan ve Avrupa Birliği'nde ATEX işyeri direktifi olan 1999/92/AT Direktifi ile zorunlu tutulan bölge sınıflandırmasının işidir; direktif, işvereni yerleri bölgelere ayırmak ve bunları Patlamadan Korunma Dokümanı'na kaydetmekle yükümlü kılar.

İki nokta sıklıkla yanlış anlaşılır:

• Bölgeler sonucu değil, olasılığı ve süreyi tanımlar. Büyük bir salım da küçük bir salım da Bölge 2'ye yol açabilir. Salımın büyüklüğü bölgenin tipini değil, boyutunu etkiler. Birleşik Krallık İş Sağlığı ve Güvenliği İdaresi (HSE) de aynı noktaya dikkat çeker: bölge tanımları bir salımın sonuçlarını hesaba katmaz.
• Bölgeler zemin alanları değil, hacimlerdir. Bir bölgenin; salıma, gaz veya buharın yoğunluğuna ve hava hareketine bağlı üç boyutlu bir şekli vardır. Ağır bir buhar zemine yakın kalır, çukurları ve kanalları doldurur; hafif bir gaz ise yükselir.

Bölge 0, Bölge 1 ve Bölge 2 tanımları

IEC 60079-10-1'deki ve 1999/92/AT Direktifi Ek I'deki tanımlar özünde aynı şeyi söyler. Sade bir dille:

Normal işletme, başlatma ve durdurma dahil olmak üzere tasarım parametreleri içinde çalışmak demektir. IEC terminolojisi iki yararlı açıklama getirir: küçük salımlar normal işletmenin bir parçası olabilir (örneğin pompalanan akışkanla ıslanmaya dayanan salmastralardan), buna karşılık arızalı bir pompa salmastrası veya flanş contası gibi onarım ya da durdurma gerektiren arızalar normal işletmeye dahil değildir.

Bölge 0

Bölge 0 en zorlu bölgedir ve en küçük bölge olmalıdır. İyi tasarlanmış bir tesiste genellikle yanıcı buhar ile havanın bir arada bulunduğu tankların, kapların ve boruların içiyle ve sürekli açık sıvı yüzeylerinin hemen çevresiyle sınırlıdır. Bir depolama tankının içine monte edilen ekipman, örneğin bir seviye transmitteri veya sıvıya daldırılmış bir sensör, Bölge 0'dadır ve EPL Ga gerektirir.

IEC 60079-10-1, "uzun" ve "sık" ifadelerinin çok yüksek bir olasılığı tanımlamak için kullanıldığını ve mutlaka sayısal olarak ifade edilmeleri gerekmediğini belirtir. "Sık" ifadesi önemlidir: tek bir olay uzun sürmese bile, toplamda zamanın büyük bir kısmını oluşturan çok sayıda kısa olay Bölge 0'ı haklı çıkarabilir.

Bölge 1

Bölge 1, normal çalışma sırasında zaman zaman patlayıcı ortam beklenen yerleri kapsar. IEC 60079-10-1'in 2020 baskısı, ATEX direktifinin ifadesiyle uyumlu olarak bunu normal işletmede "ara sıra" oluşması muhtemel ortam olarak tanımlar. Tipik kaynaklar, işin bir parçası olarak prosesi havaya açan faaliyetlerdir: numune alma, dolum ve boşaltma, bir kaptan su drenajı, bir filtrenin açılması veya her dolum çevriminde boşaltma yapan bir havalandırma ağzı.

Bölge 2

Bölge 2, proses tesislerinde en yaygın bölgedir. Normal işletmede sızdırmaz olan ancak bir şeyler ters giderse sızıntı yapabilen ekipmanı çevreler: flanşlı bağlantılar, vana mili salmastraları, pompa ve kompresör salmastraları, enstrüman bağlantıları. Tanım iki koşul içerir: ortam normal işletmede beklenmez ve oluşursa yalnızca kısa bir süre devam eder. Bu ikinci koşul, sızıntıların tespit edilip onarıldığını ve havalandırmanın gazı dağıttığını varsayar. Haftalarca göz yumulan bir sızıntı artık Bölge 2'ye uymaz.

"Uzun süreler" ne kadardır? Saat bazlı kılavuz değerler

Ne IEC 60079-10-1 ne de 1999/92/AT Direktifi her bölge için bir saat değeri verir. Çeşitli kodlar ve kılavuzlar değerler önermiştir ve aşağıdaki değerler yaygın olarak aktarılır. HSE bunları kullanımdaki en yaygın değerler olarak sıralar, ancak hiçbirinin resmi olarak benimsenmediğini de belirtir.

Bu değerleri dikkatle kullanın:

• Bunlar pratik kurallardır. Bir ekibin "ara sıra" veya "uzun süreler boyunca" ifadelerinin anlamında uzlaşmasına yardımcı olur ve nicel bir risk değerlendirmesini destekleyebilir; ancak bir sınıflandırma yalnızca saat değeri vermediği için yanlış değildir.
• Sıklık ile süreyi karıştırırlar. Her biri birkaç dakika boyunca küçük bir patlayıcı bulut oluşturan günde on kısa numune alma işlemi, her biri kısa olsa da toplamda Bölge 1 saatlerine ulaşabilir.
• Bölge 2'nin alt sınırı saatle tanımlanmaz. Çok düşük olasılıklı bir salımın bir bölge gerektirip gerektirmediğine bir zaman eşiğiyle değil; salım derecesi, havalandırma ve ihmal edilebilir boyut kavramıyla karar verilir.

Çoğu tesis için salım derecesine ve havalandırmaya dayanan nitel bir yaklaşım yeterlidir. Saat değerleri yöntemin kendisi değil, bir çapraz kontroldür.

Her bölgede hangi ekipman kullanılabilir

Bölge, minimum koruma seviyesini belirler. IEC 60079-14 bunu ekipman koruma seviyesi (EPL) olarak ifade eder; AB ise 2014/34/AB Direktifi kapsamında ekipman kategorilerini kullanır ve 1999/92/AT Direktifi bunları bölgelerle ilişkilendirir.

EPL, seçimin yalnızca bir parçasıdır. Ekipman ayrıca mevcut maddelerin gaz grubuna (IIA, IIB veya IIC) ve sıcaklık sınıfına (T1 ile T6) ve ortam sıcaklığı aralığına da uygun olmalıdır. IEC 60079-14, örneğin tutuşmanın sonuçlarının alışılmadık derecede ağır olduğu durumlarda, EPL'lerin doğrudan bölgeden değil bir risk değerlendirmesiyle belirlenmesine de izin verir. Ayrıntılar, aşağıda bağlantısı verilen EPL ve Ex işaretleme yazılarındadır.

Çözümlü örnek: sabit tavanlı bir tankın çevresindeki bölgeler

Ortam sıcaklığında toluen depolayan, tank havuzu içinde yer alan, tavanında serbest bir havalandırma ağzı ve tabanında vanalı bir dolum hattı bulunan açık alandaki sabit tavanlı bir tank düşünelim. Toluenin parlama noktası 4 °C, alt patlama sınırı (APS, İng. LEL) hacimce %1, üst patlama sınırı (ÜPS, İng. UEL) %7,8 ve havaya göre buhar yoğunluğu 3,18'dir (excodex gaz kütüphanesi değerleri).

Tankın içi: Bölge 0. 20 °C'de toluenin buhar basıncı, buhar boşluğunda hacimce yaklaşık %3 konsantrasyon verir; bu değer patlama sınırları arasındadır. Tank her boşaltıldığında havalandırma ağzından hava girer; bu nedenle sıvının üstünde uzun süreler boyunca patlayıcı ortam bulunur. Bu, Bölge 0'dır.

Havalandırma ağzında: Bölge 2 ile çevrili Bölge 1. Tank her doldurulduğunda yükselen sıvı, buharı havalandırma ağzından dışarı iter. Bu normal işletmede periyodik olarak gerçekleşir; bu nedenle havalandırma ağzı birincil dereceli bir kaynaktır ve çıkışın çevresinde Bölge 1 oluşturur. Bölge 1 zarfının ötesinde, daha yüksek dolum hızları, sıcak günler ve rüzgardaki değişimler çevreleyen bir Bölge 2'yi haklı çıkarır.

Tank havuzunda: Bölge 2. Taşırma veya sızdıran bir bağlantıdan kaynaklanan dökülme normal işletmede beklenmez; bu nedenle ikincil dereceli bir kaynaktır. Toluen buharı havadan yaklaşık üç kat ağır olduğundan, dökülmeden çıkan buhar alçak seviyede toplanır. Havuz tabanı, havuz duvarı yüksekliğine kadar, dolum hattının vanaları ve flanşları çevresindeki küçük bir hacimle birlikte tipik olarak Bölge 2'dir.

Boyutlar. Mesafeler burada bilerek verilmemiştir. Havalandırma ağzının boyutuna ve dolum hızına, havalandırmaya ve kullanılan koda veya hesaplamaya bağlıdır ve değerlendirmeden elde edilmelidir; adım adım yöntem ve bölge boyutunun tahmini üzerine yazılara bakın.

İki tasarım tercihi bu tabloyu değiştirir. Yüzer tavan veya iç yüzer örtü, buhar boşluğunun büyük kısmını ortadan kaldırır ve Bölge 0 hacmini büyük ölçüde azaltır. Havalandırma ağzının bir buhar geri kazanım veya arıtma sistemine yönlendirilmesi tavandaki Bölge 1'i ortadan kaldırabilir, ancak başka yerlerde kendi değerlendirmesini gerektiren yeni salım kaynakları oluşturur.

Bir bölgeyi büyüten, küçülten veya tipini değiştiren nedir

Bir bölgenin tipi ve boyutu birkaç fiziksel etkenden kaynaklanır. Bunların çoğu bu bölümün ayrı yazılarında ele alınmıştır.

Parlama noktasının oldukça altında işlenen bir sıvı, ayrıca değerlendirilen sis veya sprey oluşturamadığı sürece normalde patlayıcı ortam oluşturmaz. Bazı kodlar parlama noktası ile maksimum proses sıcaklığı arasında bir güvenlik payı uygular.

İhmal edilebilir boyuttaki bölgeler

IEC 60079-10-1, bazı salımların o kadar küçük veya o kadar iyi seyreltilmiş olduğunu kabul eder ki bir tutuşmanın sonuçları ihmal edilebilir olur. Böyle bir bölge Bölge 0 NE, Bölge 1 NE veya Bölge 2 NE ("negligible extent", ihmal edilebilir boyut) olarak yazılır ve pratikte bu yer tehlikeli olmayan bölge gibi ele alınabilir. 2020 baskısı bu kavrama ayrılmış bir alt madde eklemiştir. Bu bir kestirme yol değildir: bu nitelendirme salım ve havalandırma değerlendirmesiyle gerekçelendirilmeli ve belgelenmelidir; küçük bir tutuşmanın bile zarara yol açabileceği yerlerde, örneğin insanların çalıştığı kapalı bir alanda, uygun değildir. Ulusal önsözler, ulusal kılavuzlar ve sektör kodları kullanımını daha da kısıtlayabilir; bu nedenle buna dayanmadan önce bunları kontrol edin.

Sık yapılan hatalar ve yanlış kanılar

• "Bölge 0 en çok gaz demektir." Bölge tipi miktarla değil zamanla ilgilidir. Büyük ama nadir bir sızıntı Bölge 0 değil, büyük bir Bölge 2 verir.
• "Güvenli olsun diye" her yeri Bölge 1 olarak sınıflandırmak. Aşırı sınıflandırma daha pahalı ekipmanı zorunlu kılar, bakımı zorlaştırır ve gerçek öncelikleri gizler. HSE kılavuzu, gerçekçi bir değerlendirmenin yerine bölgelerin daha temkinli çizilmesini genel olarak önermez. Gerçekçi sınıflandırın ve gerçek kaynakları kontrol altına alın.
• Bölgeleri yalnızca planda çizmek. Kesit görünüşü olmayan bir bölge şekli gizler: çukurlardaki ve kanallardaki ağır buharlar, çatıların altındaki hafif gazlar.
• Saat değerlerini yasal sınırlar gibi ele almak. Bunlar sıkça aktarılan kılavuz değerlerdir. IEC 60079-10-1'deki ve 1999/92/AT Direktifi'ndeki tanımlar niteldir.
• Ekipmanın içini unutmak. Bir tankın buhar boşluğu da bir bölgedir ve oraya monte edilen enstrümanlar EPL Ga gerektirir.
• Çizimi dondurmak. Proses, maddeler, havalandırma veya yerleşim değiştiğinde bölgeler de değişir. 1999/92/AT Direktifi, önemli değişikliklerden sonra Patlamadan Korunma Dokümanı'nın revize edilmesini ister.

Sık sorulan sorular

Bölge 1 ile Bölge 2 arasındaki fark nedir?

Bölge 1'de patlayıcı gaz ortamının normal işletme sırasında ara sıra oluşması muhtemeldir, örneğin numune alma veya tank dolumu sırasında. Bölge 2'de ise normal işletmede beklenmez ve yalnızca sızdıran bir flanş gibi bir arızadan sonra ve o zaman da yalnızca kısa süreliğine oluşur. Bu nedenle Bölge 1, EPL Gb veya daha üstü ekipman gerektirirken Bölge 2 EPL Gc'yi kabul eder.

Bölge 0, Bölge 1 ve Bölge 2 yılda kaç saattir?

En sık aktarılan değerler Bölge 0 için yılda 1000 saatten fazla, Bölge 1 için 10 ile 1000 saat arası ve Bölge 2 için 10 saatten azdır. Bunlar sektör kılavuz değerleridir; bölgeleri nitel olarak tanımlayan IEC 60079-10-1'in veya ATEX direktiflerinin gereklilikleri değildir.

Bölge 1 ekipmanı Bölge 2'de kullanılabilir mi?

Evet. Daha yüksek koruma seviyesine sahip ekipman her zaman daha az zorlu bir bölgede kullanılabilir: EPL Ga veya Gb ekipman (ATEX Kategori 1G veya 2G) Bölge 2'de kabul edilebilir. Tersine izin verilmez. Gaz grubu, sıcaklık sınıfı ve ortam sıcaklığı aralığı yine de tesise uymalıdır.

Bir tesisin bölgelerine kim karar verir?

Sorumluluk, genellikle işveren veya tesis işletmecisi olan yükümlüdedir. AB'de 1999/92/AT Direktifi, işverenin yerleri bölgelere ayırmasını ve bunları Patlamadan Korunma Dokümanı'na kaydetmesini ister. İşin kendisi; prosesi, maddeleri ve IEC 60079-10-1'deki ya da ilgili sektör kodundaki yöntemi bilen yetkin kişiler tarafından yapılır.

Bir tankın içi Bölge 0 mıdır?

Tank, depolama sıcaklığında yanıcı buhar çıkaran bir sıvı depoluyorsa ve havalandırma ağzı açık sabit tavanlı bir tankta olduğu gibi buhar boşluğuna hava girebiliyorsa genellikle evet. Buhar boşluğu inert tutuluyorsa veya sıvı parlama noktasının oldukça altında depolanıyorsa sınıflandırma farklı olabilir; ancak bu gerekçelendirilmeli ve inertleme ya da sıcaklık kontrolü güvenilir olmalıdır.

Bölge 20, 21 ve 22, Bölge 0, 1 ve 2 ile aynı mıdır?

Aynı sıklık ve süre mantığını izlerler, ancak gaz, buhar veya sis yerine yanıcı toz bulutlarına uygulanırlar ve IEC 60079-10-2 ile sınıflandırılırlar. Toz tabakaları, bulut oluşturabilecek kaynaklar olarak değerlendirilir. Hem gazın hem tozun bulunabildiği yerlerde her iki sınıflandırma da gerekir.

excodex'te ilgili yazılar

• Gaz için tehlikeli bölge sınıflandırması adım adım nasıl yapılır
• Salım dereceleri: sürekli, birincil ve ikincil
• Bölge sınıflandırmasında havalandırma: seyrelme derecesi ve kullanılabilirlik
• Ekipman koruma seviyeleri (EPL): Ga, Gb, Gc, Da, Db, Dc ve bölgelerle eşleşmeleri
• Bölgeler ve Division'lar: IEC ve ATEX bölgelerinin NEC Class I Division 1 ve 2 ile karşılaştırılması
• Toz bölgeleri 20, 21 ve 22: uygulama örnekleriyle
• Araçlar: gaz ve solvent kütüphanesi, Ex işaret kontrolü, standart alanları IEC 60079-10-1, ATEX 1999/92/AT, forum

Standartlar ve ek kaynaklar

• IEC 60079-10-1:2020 (3.0 baskı), Patlayıcı ortamlar, Bölüm 10-1: Bölgelerin sınıflandırılması, patlayıcı gaz ortamları. Dördüncü baskı 2025'te oylama için komite taslağı olarak dağıtılmıştır; kullanmadan önce güncel baskıyı kontrol edin. IEC webstore sayfası
• IEC 60079-10-2, Yanıcı toz ortamları için bölgelerin sınıflandırılması.
• IEC 60079-14:2024, Elektrik tesisatlarının tasarımı, seçimi ve montajı; bölgeler ile EPL'ler arasındaki ilişki dahil.
• IEC 60079-0, Ekipman için genel gereklilikler; EPL tanımları dahil.
• 1999/92/AT Direktifi (ATEX işyeri direktifi), Ek I bölge tanımları: Ek I'in legislation.gov.uk kopyası
• 1999/92/AT Direktifi, Patlamadan Korunma Dokümanı'na ilişkin Madde 8: Madde 8'in legislation.gov.uk kopyası
• HSE, Hazardous area classification and control of ignition sources: hse.gov.uk
• HSE, Area classification for laboratories and small quantities: hse.gov.uk
• HSE, L138 Dangerous substances and explosive atmospheres, Approved Code of Practice and guidance (ücretsiz PDF): hse.gov.uk
• Uluslararası Elektroteknik Sözlük, 426-28-07 "normal işletme" maddesi (elektriksel olmayan ekipman), küçük salımlar ve arızalara ilişkin notlarla: electropedia.org

Bu yazı excodex editör ekibinin hazırladığı genel teknik bilgidir. Geçerli standartların, ekipman sertifikalarının ve talimatlarının, ulusal mevzuatın veya yetkin bir kişinin değerlendirmesinin yerini tutmaz.