Bölgeler ve Division'lar: IEC ve ATEX bölgelerinin NEC Class I Division 1 ve 2 ile karşılaştırılması

ABD Ulusal Elektrik Kodu'nun (NEC, NFPA 70) Division sistemi, bir Class I tehlikeli konumunu iki kısma ayırır: yanıcı gaz veya buharın normal işletmede bulunabileceği Division 1 ve yalnızca kaçak gibi anormal koşullarda bulunduğu Division 2. Avrupa'da ATEX'in ve dünyanın büyük bölümünün kullandığı IEC bölge sistemi ise aynı hacmi üçe ayırır: Bölge 0, Bölge 1 ve Bölge 2. İlk yaklaşım olarak Division 1, Bölge 0 ile Bölge 1'in toplamına, Division 2 ise Bölge 2'ye eşittir. NEC'in kendisi her iki yöntemi de sunar: Class ve Division'lar için Madde 500, Class I bölgeleri için Madde 505, toz ve lif bölgeleri için Madde 506.

Yaklaşım burada biter. Gaz grupları, toz grupları, sıcaklık kodları, ekipman işaretlemeleri ve bir sistemin ekipmanının diğerinde kullanılmasına ilişkin kurallar, sahada önem taşıyan biçimlerde farklılık gösterir. Bu yazı iki sistemi yan yana koyar ve tuzakları sıralar.

Temel noktalar

• Class I Division 1 hem Bölge 0'ı hem de Bölge 1'i kapsar; Class I Division 2, Bölge 2'ye karşılık gelir. Bölge sistemi, tehlikenin en büyük olduğu yerde daha ince bir ayrım sağlar.
• NEC'e göre Bölge 1 için listelenmiş ekipman (örneğin AEx db veya AEx eb) Division 2'de kullanılabilir, ancak Division 1'de kullanılamaz. Bölge için listelenmiş ekipmanlardan yalnızca Bölge 0 ekipmanı Division 1 yerine konabilir.
• Division 1 ekipmanı Bölge 1 ve Bölge 2'de, Division 2 ekipmanı ise Bölge 2'de, aynı gaz grubu ve uygun sıcaklık sınıfı için kullanılabilir. Hiçbiri kendiliğinden Bölge 0 için uygun değildir.
• Grup harfleri ters yönde ilerler: Division sisteminde Grup A (asetilen) en ağır gruptur, bölge sisteminde ise IIA en hafif gruptur. IIC Grup A ve B'ye, IIB Grup C'ye, IIA Grup D'ye karşılık gelir, ancak MESG sınırları aynı değildir.
• Division sistemi 14 sıcaklık kodu kullanır (T1 ile T6 artı T2A ile T2D, T3A ile T3C ve T4A); IEC ve NEC Madde 505 sistemleri yalnızca T1 ile T6'yı kullanır.
• Aynı sahada bir Bölge 2 alanı bir Division 2 alanına bitişik olabilir ama onunla örtüşemez; Bölge 0 veya Bölge 1 alanları ise Division alanlarına bitişik olamaz.
• Kanada, 1998 elektrik kodunda Class I için bölgeleri benimsemiştir; Kanada Elektrik Kodu (CEC) Bölüm 18 bölgeleri kullanır, Division kuralları ise mevcut tesisler için bir ekte tutulmaktadır.

Aynı tehlike için iki dil

Her iki sistem de aynı soruyu cevaplar: belirli bir noktada patlayıcı ortam bulunma olasılığı nedir ve dolayısıyla oradaki elektrik ekipmanı ne kadar iyi olmalıdır? Division sistemi Kuzey Amerika kodlarında gelişmiştir ve 1996 baskısı Class I bölgeleri için Madde 505'i getirene kadar NEC'teki tek yöntemdi. Bölgeler IEC (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu) standartlarından, gazlar için IEC 60079-10-1 ve tozlar için IEC 60079-10-2'den gelir ve Avrupa'da 1999/92/AT işyeri direktifiyle mevzuata yazılmıştır. Bölge tanımlarının kendisi için bkz. tehlikeli bölgelerin açıklaması.

ABD'de her iki sistem de yasaldır. Federal OSHA elektrik kuralları, Class I yerleri için Division sistemine alternatif olarak bölge sistemine izin verir ve NEC her ikisi için de eksiksiz kurallar içerir. Seçimi tesis sahibi yapar; ABD'deki birçok saha hâlâ Division kullanırken diğerleri bölgelere göre sınıflandırır. Kanada daha ileri gitmiştir: 1998 kodundan bu yana yeni Class I tesisatları bölgelere göre sınıflandırılır.

NEC Madde 500 ile 506: her biri neyi kapsar

Madde 506 yalnızca bir toz ve lif bölge sistemidir: Bölge 0, 1 ve 2'yi kapsamaz ve Madde 500, 502 ve 503'teki Class II ve Class III Division kurallarının eksiksiz bir alternatifidir. Bu maddeler içindeki kısım numaraları baskıdan baskıya değişmiştir (NFPA'da güncel baskı 2026'dır, ancak her eyalet veya şehir kendi baskısını benimser); bu nedenle bir kısma atıf yapmadan önce yetkili makamınızın (AHJ) uyguladığı baskıyı kontrol edin.

Class, Division ve Bölgelerin eşleştirilmesi

Division sistemi önce tehlikeyi maddeye göre üç Class'a ayırır:

• Class I: yanıcı gazlar, alevlenir sıvılardan oluşan buharlar ve yanıcı sıvılardan oluşan buharlar.
• Class II: yanıcı toz.
• Class III: pamuk tiftiği veya keten gibi kolay tutuşabilen lifler ve uçuşan parçacıklar.

Her Class daha sonra Division 1 ve Division 2 olarak ayrılır. Class I için Division 1, tutuşabilir konsantrasyonların normal işletmede bulunabildiği, onarım, bakım veya kaçak nedeniyle sık sık bulunabildiği ya da bir arızanın gaz salıp aynı anda elektrik ekipmanını bir tutuşturucu kaynağa dönüştürebileceği yerdir. Division 2 ise maddenin işlendiği ancak normalde kapalı sistemlerde tutulduğu, havalandırmanın normalde tutuşabilir konsantrasyonları önlediği veya bir Division 1 yerinin bitişiğindeki yerdir.

Farkların çoğunu iki ayrıntı açıklar. Birincisi, Division 1 tank içindeki sürekli tehlikeyi ve tahliye ağzı çevresindeki ara sıra oluşan tehlikeyi bir araya toplar; bu nedenle Division 1 ekipmanı her ikisi için de yeterince iyi olmalıdır. Bölge sistemi bunları ayırır ve en yüksek koruma seviyesini yalnızca ortamın uzun süre bulunduğu yerde ister. İkincisi, Class III Division'ları olasılığa göre değil faaliyete göre (liflerin üretildiği, işlendiği veya kullanıldığı ya da yalnızca depolandığı yerler) tanımlanır; bu nedenle tam bir bölge karşılığı yoktur: Madde 506'ya göre lifler ve uçuşan parçacıklar toz gibi doğrudan Bölge 20, 21 veya 22'de sınıflandırılır ve Grup IIIA'ya konur.

Kuzey Amerika kodları bölgeleri kısmen bitişiklik üzerinden de tanımlar: Bölge 0'a bitişik olup buharların yayılabileceği bir yer Bölge 1, Bölge 1'e bitişik bir yer ise havalandırma bunu önlemedikçe Bölge 2'dir; tıpkı Division 2'nin Division 1'e bitişik yerleri kapsaması gibi. IEC 60079-10-1 benzer sonuçlara sabit bir kural yerine salım ve havalandırma değerlendirmesiyle ulaşır. IEC yöntemi için bkz. gaz için tehlikeli bölge sınıflandırması nasıl yapılır.

Gaz grupları A ile D ve IIA, IIB, IIC

Her iki sistem de gazları, bir patlamanın dar bir aralıktan ne kadar kolay geçtiğine (maksimum deneysel güvenli aralık, MESG) ve onları ne kadar az elektrik enerjisinin tutuşturduğuna (minimum tutuşturma akımı oranı, MIC oranı) göre gruplar. Arka plan bilgisi için bkz. MESG ve MIC ve gaz grupları IIA, IIB ve IIC.

NEC eşdeğerliği IIC = Grup A ve B, IIB = Grup C, IIA = Grup D olarak belirtir; Kanada kodunun eşdeğerlik tablosu ise IIC işaretli ekipmanın Grup A, B, C ve D'ye, IIB'nin C ve D'ye, IIA'nın da D'ye uygun olduğunu ekler. Kanada tablosu ayrıca IIB+H2'yi Grup B, C ve D için uygun olarak listeler, ancak bunun tam bir eşdeğerlik olmadığını not eder. ISO/IEC 80079-20-1'deki IEC sınırları, bir sınır değerin hangi tarafının daha ağır grup sayıldığı dışında, Madde 505'tekilerle pratik olarak aynıdır.

Uyuşmayan şeritler, gerçek maddelerin farklı gruplara düştüğü yerlerdir. Klasik örnek etanol'dür: IEC tabanlı veriler ve excodex kütüphanesi onu IIB'ye koyarken NEC etil alkolü Grup D'de ve IIA'da listeler. Dolayısıyla bir etanol prosesi için bölgelere göre tasarlanan tesis IIB ekipman gerektirirken, aynı tesis Division'lara göre tasarlandığında Grup D ekipman gerektirir. Kendi sistemi içinde iki seçim de yanlış değildir; yanlış olan ikisini karıştırmaktır.

Toz grupları

Grup E tozu o kadar tehlikelidir ki güncel NEC baskılarında Class II, Division 2, Grup E yeri yoktur: tehlikeli miktarlarda metal tozu bulunan yer Division 1'dir. Bir tanım farkına da dikkat edin: IEC, IIIC'yi iletken toz (elektriksel özdirence göre) olarak tanımlarken, son NEC baskıları NFPA 499 ile uyumlu olarak IIIC'yi yanıcı metal tozu olarak tanımlar. Bkz. toz grupları IIIA, IIIB ve IIIC.

Sıcaklık kodları T1 ile T6 ve Kuzey Amerika alt kodları

Her iki sistem de ekipmanın maksimum yüzey sıcaklığını bir T koduyla işaretler ve her ikisinde de kod, bulunan gaz veya buharın kendiliğinden tutuşma sıcaklığının altında kalmalıdır. Division sistemi, ekipmanın gaza daha hassas biçimde eşleştirilebilmesi için sekiz ara kod ekler.

İki nokta daha önemlidir. Division sistemi T kodlarını 40 °C ortam sıcaklığına göre verir. 2017 NEC'te Madde 500, işaretleme gerektirmeyen normal ortam aralığı olarak -25 °C ile +40 °C'yi kabul ederken, Madde 505 IEC standartlarıyla aynı aralık olan -20 °C ile +40 °C'yi kullanır; başka bir aralık için derecelendirilmiş ekipman bu aralığı taşımalıdır. IEC 60079-0 baskı 8 (2026) artık ortam aralığının her Ex işaretlemesinde yer almasını şart koşmaktadır. Ayrıca Division sisteminde buatlar ve conduit bağlantı parçaları gibi ısı üretmeyen elemanların hiç T kodu taşıması gerekmez, IEC sertifikalı ekipman ise normalde bir T kodu taşır. Seçim kuralları sıcaklık sınıfları T1 ile T6 yazısında ele alınmıştır.

Ekipmanın iki sistem arasında kullanılması

Saha hatalarının çoğu burada olur. NEC, bir sisteme göre sertifikalandırılmış ekipmanın diğer sisteme göre sınıflandırılmış yerlerde kullanılmasına izin verir, ancak yalnızca belirli yönlerde ve her zaman aynı gaz grubu ve uygun sıcaklık sınıfı için.

Kalın yazılmış "hayır" klasik tuzaktır. Bölge 1 için alev sızdırmaz bir motor mükemmel bir ekipmandır, ancak Division 1, bölge sisteminin Bölge 0 diyeceği yerleri de kapsar ve Bölge 1 ekipmanı bunun için hiç değerlendirilmemiştir. Kanada kodu da aynı sonuca varır: izin verilen ekipman tablosu Bölge 1 için Division 1 ekipmanını listeler, ancak bir Class I Division 1 yeri için Bölge 1 ekipmanını değil Bölge 0 ekipmanını listeler.

İşaretlemeler nasıl görünür

Ekipman koruma seviyesi (EPL: Ga, Gb, Gc vb.), ekipmanı bölgelere bağlamanın IEC yoludur. 2017 NEC'te Madde 505, EPL'ye işaretlemede izin verir ancak onu zorunlu tutmaz; 2020 baskısından itibaren ise bir bölge işaretlemesindeki "Class I" öneki atlanabilir; yürürlükteki baskının işaretleme kurallarını kontrol edin. Division sistemi EPL'yi hiç kullanmaz. Ayrıntılar için ekipman koruma seviyeleri yazısını okuyun ve IEC işaretlemelerini Ex işaretleme kontrolü ile çözümleyin.

Her sistemdeki koruma yöntemleri

Division sistemi koruma yöntemlerini farklı adlandırır. Class I Division 1'de olağan yöntemler explosionproof (patlamaya dayanıklı) muhafazalar, kendinden emniyet ve süpürmeli (purging) veya basınçlandırılmış muhafazalardır. Division 2 ek olarak nonincendive (tutuşturmayan) devrelere ve ekipmana, hermetik sızdırmaz cihazlara, yağa daldırılmış kontaklara ve normal işletmede tutuşturucu kaynak olmadığı gösterildiği durumlarda genel amaçlı ekipmana izin verir. Bölge sistemi IEC koruma tiplerini kullanır: d, e, i, m, n, o, p, q ve t; her biri bir EPL'ye bağlıdır. Explosionproof muhafaza ile Ex d alev sızdırmaz muhafaza aynı prensiple çalışır, ancak farklı standartlara göre üretilir ve test edilirler ve varsayılan olarak birbirlerinin yerine kullanılamazlar. Bkz. Ex koruma yöntemlerine genel bakış.

Aynı sahada Bölgeleri ve Division'ları birlikte kullanmak

ABD kuralları, sınırlamalarla birlikte, tek bir tesiste her iki sisteme de izin verir:

• Bir Bölge 2 yeri bir Division 2 yerine bitişik olabilir, ancak ikisi örtüşmemelidir.
• Bölge 0 ve Bölge 1 yerleri Division 1 veya Division 2 yerlerine bitişik olmamalıdır.
• Bir Division yeri, ancak tek bir gaz veya buhar kaynağı nedeniyle sınıflandırılmış hacmin tamamı yeniden sınıflandırılırsa Bölge 0, 1 veya 2 olarak yeniden sınıflandırılabilir; böylece hiçbir salım yarı yarıya iki sistemde kalmaz.
• NEC, sınıflandırma, tasarım, ekipman seçimi, montaj ve muayenenin nitelikli kişilerce yapılmasını ister; OSHA düzenlemesi ise bölge sınıflandırmasının ve ekipman seçiminin nitelikli, kayıtlı bir profesyonel mühendisin gözetiminde yapılmasını şart koşar.
• Yerler, genellikle hangi sistemin kullanıldığını gösteren bölge sınıflandırma çizimleriyle belgelenmelidir.

Her iki sistem için de sektörün önerilen uygulamaları vardır. API RP 500 petrol tesislerini Class I Division'larına, API RP 505 ise Class I Bölgelerine göre sınıflandırır; NFPA 497 ve NFPA 499, gaz ve toz içeren kimyasal proses alanları için ilgili kılavuz bilgileri ve madde verilerini verir. Kuzey Amerika dışında IEC 60079-10-1 ve EI 15 gibi kurallar aynı işi bölgelerle yapar. Avrupa'daki yasal boyut Patlamadan Korunma Dokümanı yazısında ele alınmıştır.

Çözümlü örnek: ABD'deki bir Division 1 alanı için IEC sertifikalı motor

Avrupa'da üretilen bir pompa skidinde, IECEx sertifikalı ve II 2 G Ex db IIB T4 Gb işaretli bir motor bulunmaktadır. Skid, pompa alanının benzin buharı nedeniyle Class I, Division 1, Grup D olarak sınıflandırıldığı bir ABD terminaline gönderilir.

1. Avrupa işaretlemesi yeterli mi? Hayır. Bir ABD işyerinde motorun normalde OSHA programı kapsamında tanınmış bir laboratuvar tarafından listelenmiş veya etiketlenmiş olması gerekir; dolayısıyla bir ABD bölge listelemesine (AEx db IIB T4 Gb) veya bir Division listelemesine ihtiyaç vardır. Bkz. Kuzey Amerika tehlikeli konum onayları.
2. Grup ve sıcaklık. IIB, Grup D'yi kapsar. T4 (135 °C) benzin buharının kendiliğinden tutuşma sıcaklığının çok altındadır; dolayısıyla sorun bunlar değildir.
3. Yer. AEx db listelemesi olsa bile motor Bölge 1 ekipmanıdır ve Bölge 1 ekipmanına Division 1'de izin verilmez.
4. Seçenekler. Ya Class I, Division 1, Grup D için explosionproof olarak listelenmiş bir motor satın alınır ya da pompa alanı Madde 505'e göre yeniden sınıflandırılır. Nitelikli bir mühendis o kaynağın çevresindeki hacmin tamamını yeniden sınıflandırır ve pompa alanı Bölge 1 olursa, AEx db IIB T4 Gb motor kabul edilebilir. Analiz alanın aslında Division 2 olduğunu gösterirse, orada da Bölge 1 ekipmanına izin verilir.

Aynı tablo ABD içinde ters yönde de geçerlidir: bölgelere göre sınıflandırılmış bir tesiste, Class I Division 1 için explosionproof olarak listelenmiş bir buat aynı gaz grubu için Bölge 1 veya Bölge 2'de kullanılabilir. Kuzey Amerika dışında bu çapraz kullanım yoktur. Bir Division listelemesi, yalnızca ATEX uygunluğunun geçerli olduğu bir AB piyasa gözetim otoritesi için hiçbir anlam taşımaz.

Sık yapılan hatalar

• Division 1'i Bölge 1 olarak görmek. Division 1, tesisin Bölge 0 kısmını da kapsar. Division 1 yerindeki Bölge 1 ekipmanı, gaz grubu ve sıcaklık kodu uysa bile kodu ihlal eder.
• "Grup A" ile "IIA"yı benzer okumak. Bunlar ölçeğin zıt uçlarıdır. Her zaman "Class I Group D" veya "IIA" biçiminde tam yazın, asla yalnızca "A" veya "D" yazmayın.
• Bir maddenin grubunun her iki sistemde aynı olduğunu varsaymak. Sınırlar farklıdır; bu nedenle grubu uyguladığınız sisteme ait veri tablosundan alın; etanol IEC verilerinde IIB, NEC'te ise Grup D'dir.
• T3C'yi T4 olarak ele almak. Bir alt kod, üstündeki daha sıcak sınıfa aittir. Bölge sisteminde, gerçek sıcaklık sertifikalandırılmadıkça T3C ekipman T3'tür.
• Bir Bölge 1 sınırının bir Division alanına değmesine izin vermek. Yalnızca Bölge 2 ile Division 2 birbirine değebilir ve onlar bile örtüşmemelidir.
• ATEX veya IECEx sertifikasının ekipmanı ABD'de veya Kanada'da yasal kıldığını varsaymak. Her iki ülke de kara tesisatları için ulusal sertifikasyon ister; IEC tabanlı işaretlemeler yasal kabulü değil, teknik benzerliği gösterir. (Gemiler için ABD Sahil Güvenlik kuralları, IECEx sertifikalı cihazları kabul eden ayrı bir rejimdir.)

Sık sorulan sorular

Class I Division 1, Bölge 1 ile aynı mıdır?

Hayır. Class I Division 1, bölge sisteminin Bölge 0 veya Bölge 1 diyeceği her yeri kapsar. Bu nedenle Division 1 ekipmanı, gazın uzun süre bulunabileceği yerlerde güvenli olmalıdır; Bölge 1 ekipmanı ise bunun için değerlendirilmemiştir.

Bölge 1 ekipmanını bir Class I Division 2 alanında kullanabilir miyim?

Evet. NEC'e göre Bölge 0, Bölge 1 veya Bölge 2 için listelenmiş ve işaretlenmiş ekipman, aynı gaz için ve uygun sıcaklık sınıfıyla bir Class I Division 2 yerine monte edilebilir. Division 1'e yalnızca Bölge 0 ekipmanı konabilir.

Class I Division 1 ekipmanı Bölge 1'de kullanılabilir mi?

Evet. Class I Division 1 için tanımlanmış ekipman Bölge 1 veya Bölge 2'de, Division 2 ekipmanı ise Bölge 2'de, gaz grubu ve sıcaklık kodu uygun olmak koşuluyla kullanılabilir. Özel olarak listelenmedikçe hiçbiri Bölge 0'da kullanılamaz.

Grup D'nin bölge sistemindeki karşılığı nedir?

Grup D, IIA'ya (propan, metan ve benzeri gazlar) karşılık gelir. Grup C IIB'ye, Grup A ve B birlikte IIC'ye karşılık gelir. MESG sınırları farklı olduğundan birkaç madde her sistemde farklı bir gruba düşer.

ABD'de neden hem Division'lar hem de Bölgeler var?

Division sistemi Kuzey Amerika'nın özgün yöntemiydi. NEC, 1996 baskısında Madde 505'i ekleyerek ABD tesislerine IEC tarzı bölge yaklaşımı seçeneğini verdi. Her ikisi de geçerliliğini korur ve seçimi tesis sahibi yapar; kural, bir salım kaynağının çevresindeki hacmin tamamının tek bir sistemde sınıflandırılmasıdır.

T2A, T3C ve T4A ne anlama gelir?

Bunlar Division sisteminin ana sınıflar arasındaki sıcaklık kodlarıdır: T2A ile T2D 280 ile 215 °C arasını, T3A ile T3C 180 ile 160 °C arasını kapsar, T4A ise 120 °C'dir. IEC ve Madde 505 bölge sistemleri bunları kullanmaz.

excodex'te ilgili yazılar

• Tehlikeli bölgeler: Bölge 0, Bölge 1 ve Bölge 2
• Kuzey Amerika tehlikeli konum onayları: NEC 500/505/506, UL, CSA ve FM
• Gaz grupları IIA, IIB ve IIC ve tipik gazlar
• Sıcaklık sınıfları T1 ile T6
• Toz bölgeleri 20, 21 ve 22, uygulamalı örneklerle
• Standart sayfaları: NEC Madde 500 ile 506, API RP 505, IEC 60079-10-1; araçlar: Ex işaretleme kontrolü, gaz ve solvent kütüphanesi

Standartlar ve ek kaynaklar

• NFPA 70, National Electrical Code: Madde 500 (tehlikeli sınıflandırılmış yerler, Class I, II ve III, Division 1 ve 2), Madde 501 ile 503 (Class I, II ve III yerlerinde tesisat), Madde 504 (kendinden emniyetli sistemler), Madde 505 (Class I Bölge 0, 1 ve 2), Madde 506 (Bölge 20, 21 ve 22)
• CSA C22.1, Kanada Elektrik Kodu Kısım I, Bölüm 18 (tehlikeli konumlar, bölge sistemi) ve Division kurallarını içeren eki
• IEC 60079-10-1, alanların sınıflandırılması, patlayıcı gaz ortamları; IEC 60079-10-2, yanıcı toz ortamları
• ISO/IEC 80079-20-1, gaz ve buhar sınıflandırması için madde karakteristikleri
• API RP 500 (petrol tesisleri, Class I Division'ları) ve API RP 505 (petrol tesisleri, Class I Bölgeleri)
• NFPA 497 ve NFPA 499, kimyasal proses alanlarında alevlenir sıvıların, gazların ve buharların ve yanıcı tozların sınıflandırılmasına ilişkin önerilen uygulamalar
• OSHA 29 CFR 1910.307, tehlikeli (sınıflandırılmış) yerler: osha.gov
• ABD Sahil Güvenlik OCS Ulusal Uzmanlık Merkezi, tehlikeli konum işaretlemeleri üzerine Drill Down serisi: yerler ve madde grupları
• API, RP 500 ve RP 505 hakkında not: api.org
• IAEI Magazine, 1998 Kanada Elektrik Kodu Bölüm 18'deki değişiklikler: iaeimagazine.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.