Ex ec, Ex nA ve Ex nR: Bölge 2 için koruma tipleri

Ex ec, Ex nA ve Ex nR, Bölge 2 için koruma tipleridir. Bölge 2, normal işletmede patlayıcı gaz ortamı oluşması beklenmeyen, oluşursa da yalnızca kısa süre devam eden yerdir. Bu tiplerin hepsi EPL Gc sağlar. Ex nA ("kıvılcımsız", non-sparking), IEC 60079-7:2015 onu artırılmış emniyet seviyesi ec olarak devralana kadar n koruma tipinin bir parçasıydı (IEC 60079-15 onu 2017'de çıkardı). Ex nR ("kısıtlı solunum", restricted breathing) hâlâ n tipidir ve bir muhafazayı o kadar sıkı kapatarak çalışır ki dışarıdaki kısa süreli bir gaz salımı içeride tutuşabilir bir karışım oluşturamaz.

Bu yazı, n tipinin nasıl genişleyip bölündüğünü, Ex ec, nC ve nR'nin her birinin neler gerektirdiğini, nerelerde kullanıldıklarını ve eski ve yeni etiketlerin nasıl okunacağını açıklar.

Temel noktalar

• Bölge 2 ekipmanı EPL Gc'ye sahip olmalıdır: normal işletmede gazı tutuşturmamalıdır ve lamba arızası gibi düzenli olarak beklenen bazı durumlar da dikkate alınır.
• IEC 60079-7:2015'ten bu yana eski kıvılcımsız tip nA, artırılmış emniyet seviyesi ec olmuştur. Yeni ürünler Ex ec olarak işaretlenir, mevcut Ex nA ekipman ise sertifikası kapsamında geçerliliğini korur.
• IEC 60079-15 (5. baskı, 2017) artık yalnızca iki alt tip içerir: nC (sızdırmaz cihazlar, hermetik olarak kapatılmış cihazlar ve tutuşturmayan bileşenler) ve nR (kısıtlı solunumlu muhafazalar).
• Enerji sınırlı nL, 2010'da IEC 60079-15'ten çıkarılmıştır ve bugün kendinden emniyet ic kapsamındadır. Kapalı kesmeli nC cihazlar alev sızdırmaz seviye dc olmuştur.
• Kısıtlı solunumlu bir muhafaza gazı sonsuza kadar dışarıda tutmaz: gaz girişini o kadar yavaşlatır ki kısa süreli bir Bölge 2 salımı, içeride tutuşabilir bir konsantrasyon oluşmadan geçip gider.
• Kıvılcım üreten cihazlar içeren veya sık sıcaklık döngüsüne maruz kalan nR muhafazaların dış yüzeyi ortam sıcaklığının 20 K'den fazla üzerine çıkmamalıdır, çünkü ısınma ve soğuma muhafazanın "solumasına" neden olur.

Bölge 2 ekipmanının sağlaması gerekenler

Bölge 2, normal işletmede patlayıcı gaz ortamı oluşma olasılığı bulunmayan, oluşursa da yalnızca kısa süre devam eden yerdir. Bu genellikle bir flanştan, contadan veya vana milinden kaçak sonrasında görülür (ikincil salım derecesi). Gazın, ekipmandaki bir arızayla aynı anda bulunma olasılığı düşüktür, bu nedenle Bölge 2 ekipmanının yalnızca normal işletmede güvenli olması gerekir. Bu EPL Gc'dir ve ATEX direktifi kapsamında ekipman kategorisi 3G'ye karşılık gelir. Bkz. tehlikeli bölgeler ve EPL'ler.

Pek çok koruma yöntemi Gc seviyesi sunar: alev sızdırmaz dc, kendinden emniyet ic, basınçlandırma pzc, kapsülleme mc, sıvıya daldırma oc, artırılmış emniyet ec ve n tipi (nC, nR). Bunlar arasında ec ve nR; motorlar, aydınlatma armatürleri, bağlantı kutuları ve kumanda muhafazaları gibi günlük Bölge 2 ekipmanının temel yöntemleridir, çünkü hafiftirler ve endüstriyel yapıya yakındırlar.

ATEX kapsamında kategori 3 ekipman, onaylanmış kuruluş tip incelemesi olmadan, imalatçının iç üretim kontrolü esasında piyasaya arz edilebilir. Bu nedenle pek çok Bölge 2 etiketinde AB Tip İnceleme Belgesi numarası bulunmaz. IECEx sisteminde böyle bir kolaylık yoktur: Gc ekipman diğer tüm EPL'ler gibi belgelendirilir ve bir IECEx Uygunluk Sertifikası taşır.

n tipinden ec, nC ve nR'ye

n tipi, Bölge 2 için basitleştirilmiş bir yaklaşım olarak başladı. IEC onu ilk kez 1987'de teknik rapor olarak yayımladı. Avrupa'da 1999'da EN 50021 olarak çıktı ve 2003'te yerini EN 60079-15'e bıraktı. Sonraki baskılarda IEC 60079-15, her biri ikinci bir harfle tanımlanan alt tiplerden oluşan bir derlemeye dönüştü:

• nA, kıvılcımsız: normal işletmede ark, kıvılcım veya sıcak yüzey oluşturmayan ekipman (motorlar, aydınlatma armatürleri, klemens kutuları).
• nC, korumalı kıvılcım üreten: kıvılcım üreten parçaların kapalı kesmeli cihazlar, hermetik olarak kapatılmış cihazlar, sızdırmaz cihazlar, kapsüllenmiş cihazlar veya tutuşturmayan bileşenlerle korunması (kapsüllenmiş nC cihazlar 2010'da çıkarıldı).
• nR, kısıtlı solunumlu muhafazalar.
• nL, enerji sınırlı cihazlar ve onları besleyen ilgili enerji sınırlı cihazlar.

Bunların çoğu diğer koruma yöntemlerini daha düşük bir seviyede tekrarlıyordu ve IEC komitesi onları c seviyesi olarak "ana" standartlara taşıdı:

Güncel IEC 60079-15, 5. baskıdır (2017). Yeni bir baskının oylamaya sunulan komite taslağı (CDV) 2026'da dağıtıldı. IEC 60079-7, Tadil 1 (2017) ile birlikte 5. baskıdadır ve yeni bir baskısı da taslak aşamasındadır.

Ex ec: Bölge 2 için artırılmış emniyet

IEC 60079-7'de artık iki seviye vardır. Seviye eb (EPL Gb), Bölge 1 için klasik artırılmış emniyettir. Seviye ec (EPL Gc) ise artırılmış emniyet formatında yeniden yazılmış eski nA'dır. Her ikisi de arkları, kıvılcımları ve aşırı sıcaklıkları sınırlamak veya içeride tutmak yerine oluşmalarını önler. ec bunu normal işletme ve düzenli olarak beklenen durumlar için, eb ise ayrıca beklenen arızalar için de yapar. Bkz. artırılmış emniyet (Ex e).

Uygulamadaki başlıca farklar:

• Elektroniğe izin verilir. eb, yarı iletkenleri ve elektrolitik kondansatörleri hariç tutar, çünkü bir arıza ısı veya kıvılcım üretebilir. ec bunlara izin verir, bu nedenle LED sürücüler, elektronik balastlar ve güç elektroniği, bileşenler için ek koruma olmadan ec'ye göre üretilebilir.
• Daha küçük mesafeler. ec için yüzey kaçak mesafeleri ve hava aralıkları daha küçüktür. Saha kablolama klemensleri için en az değer, eb'deki 3 mm yerine 1,5 mm'dir.
• Gerilim. ec 15 kV'a kadar, eb ise 11 kV'a kadar ekipmanı kapsar.
• Motorlar. Bir ec motor normal çalışma için değerlendirilir. Standart, patlayıcı ortam ile motor yol almasının aynı anda gerçekleşmediğini varsayar ve bu ikisinin çakışma olasılığının bulunduğu yerler için öngörülmemiştir.
• Muhafazalar. eb ile aynı giriş koruması geçerlidir: çıplak gerilimli parçalar varsa en az IP54, tüm gerilimli parçalar yalıtılmışsa IP44.

IEC komitesi açısından nA'nın IEC 60079-7'ye taşınması büyük ölçüde bir yer ve ad değişikliğiydi: 2015 baskısı, daha önce nA olarak işaretlenen bir ürünün, yapısı değişmemiş ve uygun olsa bile artık ec olarak işaretlenmesi gerektiğini belirtir.

Ex nC: korumalı kıvılcım üreten parçalar

Bir Bölge 2 ürünü normal işletmede kıvılcım üreten kontaklar içeriyorsa (röleler, anahtarlar, termostatlar), kıvılcım üreten parça üç yoldan biriyle nC olarak korunabilir:

• Hermetik olarak kapatılmış cihaz: dış ortamın içeri giremeyeceği şekilde ergitme yoluyla (camdan metale birleştirme, kaynak, sert lehim) kapatılmıştır.
• Sızdırmaz cihaz: normal kullanımda açılamaz ve ortamın girişini önleyecek şekilde kapatılmıştır. Sızdırmazlık testine tabi tutulur.
• Tutuşturmayan bileşen: belirli bir devrede açarken veya kaparken oluşturduğu ark veya kıvılcımın belirli gazı tutuşturamayacağı şekilde tasarlanmış kontaklar. Yalnızca test edildiği devre için geçerlidir.

nC bileşenler sıklıkla ec ekipmanın içinde bulunur, örneğin bir ec kumanda ünitesindeki sızdırmaz bir röle. Bu durumda ürün Ex ec nC IIC T4 Gc gibi birleşik bir işaret taşır.

Ex nR: kısıtlı solunum

Prensip

Her muhafaza "solur": ısındığında içindeki hava genleşip dışarı çıkar, soğuduğunda ise contalardaki aralıklardan dış hava içeri çekilir. Kısıtlı solunumlu bir muhafaza, bu alışverişin çok yavaş olacağı kadar sıkı yapılır. Bölge 2'de bir gaz bulutunun yalnızca kısa süre bulunması beklenir. Muhafaza bu süre içinde içeri o kadar az gaz alır ki içerideki konsantrasyon alt patlama sınırının (APS, İng. LEL) çok altında kalırsa, içerideki sıradan, kıvılcım üreten ekipman hiçbir şeyi tutuşturamaz.

Standardın gerektirdikleri

• Test ile kanıtlanmış sızdırmazlık. Tip testinde içeride yaklaşık 0,3 kPa (30 mm su sütunu) küçük bir vakum oluşturulur ve bunun yarıya düşme süresi belirlenmiş bir en az değerden kısa olmamalıdır: yalnızca tip testi için 360 s, her birim ayrıca rutin teste tabi tutuluyorsa 90 s ve test portu olmayan muhafazalar için 180 s. Alternatif bir test, küçük bir aşırı basıncı korumak için gereken hava debisini ölçer.
• Sınırlı ısınma. Dış yüzey sıcaklık sınıfı içinde kalmalıdır. Muhafaza normalde kıvılcım üreten cihazlar içeriyorsa veya sık sıcaklık döngüsüne maruz kalan sıcak yüzeyleri varsa, dış yüzey ortam sıcaklığını 20 K'den fazla aşmamalıdır, çünkü güçlü ısınma ve soğuma havayı içeri ve dışarı pompalar.
• Komple ekipman. Bir nR muhafaza, tüm seçenekleri ve aksesuarları dahil komple bir ürün olarak değerlendirilir ve talimatlar kullanılacak kablo giriş cihazlarını tanımlamalıdır.
• Test portu. Test portu, kısıtlı solunumun kurulumdan sonra, ilk muayenede ve bakım sırasında kontrol edilmesini sağlar. Aydınlatma armatürleri ve bazı diğer ekipmanlar belirli koşullarda bundan muaf tutulabilir. Bu durumda solunum testini hem tip testi olarak hem de üretim birimlerinde rutin test olarak geçmeleri gerekir.
• Fanlar ve bataryalar. İç fanlar bir sızıntı noktasında vakum oluşturmamalıdır ve solunum testi fan çalışırken ve dururken yapılır. Hücreler ve bataryalar sızdırmaz tipte olmalıdır.

Kurulum ve bakım

Kısıtlı solunum her bir contaya bağlıdır. Kablo rakorları, kör tapalar ve tüm aksesuarlar muhafaza için belirtilenler olmalı, contalar iyi durumda olmalı ve kapaklar tam olarak kapatılmalıdır. IEC 60079-14, kısıtlı solunumlu muhafazalara doğrudan giren kablolar için özel gereklilikler içerir. Test portu varsa, solunum özelliklerinin muayenede yeniden test edilebilmesi için oradadır. Eksik bir tapa veya hasarlı bir conta, bir nR muhafazayı sıradan bir kutuya dönüştürür.

Bölge 2'de tipik kullanımlar

Eski ve yeni işaretlerin okunması

ATEX kapsamında gaz kısmından önce kategori gelir, örneğin II 3 G Ex ec IIC T4 Gc. Eski sertifikaların süresi bir standardın revize edilmesiyle dolmaz: kurulu ekipman, bakımı yapıldığı ve koşulları sağlandığı sürece birlikte tedarik edildiği sertifika kapsamında kabul edilebilir olmaya devam eder. Yedek parçalar ve yenileri normalde güncel standarda ve işarete göre tedarik edilir. Bkz. Ex işareti nasıl okunur.

Uygulama örneği: Bölge 2'de bir kumanda istasyonu

Bir pompa alanı Bölge 2, gaz grubu IIA, sıcaklık sınıfı T3 olarak sınıflandırılmıştır ve ana madde propandır. Yerel bir kumanda istasyonunda başlat ve durdur butonları, bir seçici anahtar ve bir gösterge lambası gerekmektedir.

• Seçenek 1, sıradan anahtarlı nR muhafaza. Butonlar normal işletmede kıvılcım üretir, bu nedenle muhafaza kısıtlı solunumlu olmalı, yüzey sıcaklık artışı 20 K'yi geçmemeli, kablo rakorları ve tapalar talimatlarda belirtildiği gibi olmalı ve sızdırmazlığın kontrol edilebilmesi için bir test portu bulunmalıdır. İşaret örneğin Ex nR IIC T6 Gc.
• Seçenek 2, nC anahtar elemanlı ec muhafaza. Sızdırmaz veya tutuşturmayan anahtar elemanlarına sahip, örneğin Ex ec nC IIC T6 Gc olarak işaretlenmiş artırılmış emniyetli bir gövde. İşletmede solunum testi gerekmez, ancak her anahtar elemanı belgelendirilmiş tipte olmalıdır.
• Seçenek 3, Bölge 1 ürünü. Bir Ex db eb kumanda istasyonu da Bölge 2'de kabul edilebilir, çünkü daha yüksek bir EPL'ye her zaman izin verilir. Maliyeti daha yüksektir, ancak tesis zaten Bölge 1 tasarımlarını stokta tutuyorsa yedek parça yönetimini basitleştirebilir.

Üç seçeneğin üçü de Gc veya daha iyi, IIA veya daha yüksek ve T3 veya daha soğuktur, dolayısıyla her biri geçerli bir seçimdir. Tercih bakıma bağlıdır: nR her contanın sağlam kalmasına dayanır, nC elemanlı ec ise biraz hatalı takılmış bir rakora karşı daha az hassastır.

Sık yapılan hatalar

• Ex ec veya Ex nR ekipmanı Bölge 1'de kullanmak. İkisi de yalnızca EPL Gc sağlar. Bölge 1 için Gb veya daha iyisi gerekir.
• ec'yi eb ile aynı saymak. Bir ec motor veya klemens kutusu, eb'nin kapsadığı beklenen arızalar için tasarlanmamıştır ve mesafeler daha küçüktür.
• Bir nR muhafazadaki rakoru veya tapayı belirtilmemiş bir parçayla değiştirmek. Solunum testi yalnızca belirtilen giriş cihazlarını kapsar.
• Bakımdan sonra bir nR muhafazanın kapağını gevşek bırakmak veya test portu tapasını yeniden takmayı unutmak.
• Standart değişti diye kurulu Ex nA ekipmanı reddetmek. Bir revizyon, belgelendirilmiş ve bakımı iyi yapılmış ekipmanı güvensiz hale getirmez; yeni alımlar yalnızca ec olarak işaretlenir.
• Bir nR muhafazanın içine 20 K sınırını ve sıcaklık sınıfını kontrol etmeden ısıtıcı veya büyük bir güç kaynağı koymak.

Sık sorulan sorular

Ex nA hâlâ kullanılabilir mi?

Evet, kurulu Ex nA ekipman sertifikası kapsamında geçerli kalır. IEC 60079-15'in 2017 baskısından bu yana nA gereklilikleri IEC 60079-7'de seviye ec olarak yer alır, bu nedenle yeni sertifikalar ve yeni ürünler bunun yerine Ex ec işaretini kullanır.

Ex ec ile Ex nA arasındaki fark nedir?

Çoğu ürün için teknik olarak çok az: ec, artırılmış emniyet standardına taşınmış ve onun yapısıyla uyumlu hale getirilmiş eski nA'dır. İşaret değişmiş ve bazı gereklilikler netleştirilmiştir, bu nedenle bir ürünün Ex ec taşıyabilmesi için IEC 60079-7'ye göre değerlendirilmesi gerekir.

Kısıtlı solunum ne anlama gelir?

Kısıtlı solunumlu bir muhafaza (nR), dışarıdaki gazın yalnızca çok yavaş girebileceği kadar sıkı kapatılmıştır. Bölge 2 salımı kısa olduğu için içerideki konsantrasyon alt patlama sınırının çok altında kalır ve içerideki sıradan kıvılcım üreten parçalar onu tutuşturamaz. Yalnızca Bölge 2 için uygundur.

Ex ec ekipman Bölge 1'de kullanılabilir mi?

Hayır. Ex ec, yalnızca Bölge 2 için olan EPL Gc sağlar. Bölge 1 için artırılmış emniyet seviyesi eb veya EPL Gb ya da Ga sağlayan başka bir koruma yöntemi gerekir.

Ex nL'nin yerini ne aldı?

Enerji sınırlı nL, 2010'da IEC 60079-15'ten çıkarıldı. Görevini, EPL Gc sağlayan ve ia ile ib ile aynı entity parametre yaklaşımını kullanan kendinden emniyet seviyesi ic (IEC 60079-11) üstlenmiştir. Bkz. kendinden emniyet.

Her nR muhafazanın bir test portu olması gerekir mi?

Her zaman değil. Test portu, solunum özelliklerinin sahada kontrol edilmesini sağlar ve olağan düzenlemedir. Aydınlatma armatürleri ve bazı diğer ekipmanlar, standardın belirlediği koşullarda muaf tutulabilir. Bu durumda solunum testini tip testinde ve her üretim biriminde geçmeleri gerekir.

excodex'te ilgili yazılar

• Artırılmış emniyet (Ex e)
• Bir bakışta Ex koruma yöntemleri
• Tehlikeli bölgeler
• ATEX ekipman kategorileri 1, 2 ve 3
• Ex işareti nasıl okunur
• Araçlar: Ex işaret kontrolü, gaz kütüphanesi, forum, standart sayfaları IEC 60079-15, IEC 60079-7 ve IEC 60079-14

Standartlar ve ek kaynaklar

• IEC 60079-15, "n" koruma tipiyle ekipman koruması (5. baskı, 2017; yeni bir baskı taslak aşamasında).
• IEC 60079-7, artırılmış emniyet "e" ile ekipman koruması, seviye eb ve ec (2015, 2017 tarihli Tadil 1 ile).
• IEC 60079-11, kendinden emniyet (seviye ic); IEC 60079-1, alev sızdırmaz muhafazalar (seviye dc).
• IEC 60079-14, kurulum; IEC 60079-17, muayene ve bakım.
• Değişiklik listesiyle birlikte IEC 60079-15:2017 metni, ABD federal mevzuatına atıfla dahil edilmiştir: law.resource.org; IEC web mağazası (güncel baskı, IEC 60079-15:2017): webstore.iec.ch
• nA'dan ec'ye değişiklik tablolarıyla birlikte IEC 60079-7:2015 metni: law.resource.org; IEC web mağazası (güncel baskı, IEC 60079-7:2015+AMD1:2017): webstore.iec.ch
• IEC 60079-15:2010 özeti ve değişiklik listesi (nL'nin çıkarılması): standards.iteh.ai
• n tipi üzerine ilk IEC yayını olan IEC TR 60079-15:1987: scc-ccn.ca

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