Karbon siyahı veya kömür tozu IIIC iletken toz grubuna mı girer?

Otomatik olarak girmez. IEC ve ATEX sisteminde metal olmayan bir toz, ancak ölçülen elektriksel özdirenci 10³ Ω·m veya altındaysa IIIC grubuna girer (aksi hâlde IIIB'dir); dolayısıyla karbon siyahı ve kömürde kararı gerçek tozun özdirenci verir: bazı karbon siyahı, kok ve grafit türleri bu koşulu sağlar, kömür değişkendir ve test sonucu yoksa güvenli seçim IIIC'dir. ABD bölge sisteminde (NEC Madde 506) IIIC yalnızca metal tozu anlamına gelir; bu nedenle orada karbon ve kömür tozları IIIB'dir.

Kısa cevap

• IEC tanımı: iletken toz, yanıcı metal tozları ile özdirenci 1 × 10³ Ω·m veya altında olan diğer tüm yanıcı tozlar demektir (ISO/IEC 80079-20-2; IEV 426-02-19).
• Karbon siyahı, grafit, kok: türler birbirinden çok farklıdır. Elektriği iletmek üzere üretilen türler IIIC olabilir; diğerleri IIIB'dir.
• Kömür: kömürün kendisine ve işlenme şekline bağlıdır; ölçüme göre sınıflandırın.
• Veri yoksa: IIIC ekipman seçin veya özdirenci, ISO/IEC 80079-20-2'deki yöntemle, tozun tesiste bulunduğu hâli üzerinde ölçtürün.
• Patlayabilirlik ayrı bir sorudur. Test edilmiş is ve taş kömürü numuneleri patlayabilirdir (St 1); birkaç grafit, kok ve antrasit numunesi ise testte hiç patlamamıştır.
• Yeraltı kömür madenleri Grup III'ün dışındadır: buralarda Grup I ekipman kullanılır ve IEC 60079-10-2 yeraltı madenciliğine uygulanmaz.

Bir tozu IIIC yapan nedir

Grup III ekipman, dayanabildiği toz türüne göre ayrılır: yanıcı uçuşan lifler için IIIA, iletken olmayan toz için IIIB ve iletken toz için IIIC. Bu ayrım tozun ne kadar şiddetli patladığıyla değil, tozun ekipmana ne yaptığıyla ilgilidir. Bir muhafazanın içine giren iletken toz gerilimli parçalar arasında köprü kurabilir ve kaçak akımlara, yüzeysel kaçak izine (tracking) ve kıvılcımlara yol açabilir; iletken olmayan bir birikinti ise yalıtır.

ISO/IEC 80079-20-2, iletken tozu yanıcı metal tozu ve elektriksel özdirenci 1 × 10³ Ω·m veya altında olan diğer yanıcı tozlar olarak tanımlar ve metal tozunun iletken kabul edildiğini, çünkü özdirencini daha yüksek tutması için yüzey oksidasyonuna güvenilemeyeceğini belirtir. Uluslararası Elektroteknik Sözlük (IEV 426-02-19) de iletken tozu aynı özdirenç sınırıyla tanımlar. Bu nedenle metal olmayan her şey için sınıflandırma bir sayı gerektirir: o standartta tanımlanan hücrede ölçülen kütle (hacimsel) özdirenci.

Karbon siyahı, grafit ve kok

Karbonca zengin tozlar sınıra yakındır ve sınırın her iki tarafında da bulunur:

• Karbon siyahı birçok türde üretilir. Bazıları plastiklerde ve batarya elektrotlarında iletken veya antistatik katkı olarak kullanılır ve bu türlerin iletken olması beklenebilir; diğer türler ve uçucu madde içeriği daha yüksek olan isler çok daha az iletir. Grubu ancak kullanılan tür üzerinde yapılan bir ölçüm belirler.
• Grafit ve kok iletken olabilir, ancak birçok numunenin tutuşması zordur: GESTIS-DUST-EX veri tabanında birkaç grafit, kok ve antrasit numunesi testte patlayabilir değildi, aynı malzemelerin diğer numuneleri ise St 1'di. Yanıcı olmayan bir toz hiçbir toz grubuna ihtiyaç duymaz; bu nedenle ilk test patlayabilirlik testidir.
• Karışımlar uygulamada en zorlu bileşeni izler. Önemli miktarda karbon siyahı içeren bir plastik kompound veya kauçuk ön karışımı, polimerin kendisi IIIB olsa bile IIIC olabilir.

GESTIS-DUST-EX yanma ve patlama verilerini verir, ancak özdirenç vermez; dolayısıyla veri tabanları grup sorusunu cevaplamaz.

Kömür tozu

Kömür linyitten antrasite kadar uzanır; bileşimi ve işlenme derecesi büyük farklılık gösterir, bu nedenle grubu için genel bir kural verilemez. Nem ve parçacık boyutu gibi koşullar sonucu etkilediğinden, tozu tesiste bulunduğu hâliyle test edin ve sınıra yakın tozlar için daha zorlu grubu seçin. Yer üstü kömür işlemede (santraller, kömür değirmenleri, kok fabrikaları) grup, tehlikeli bölge sınıflandırmasının ve toz verilerinin konusudur. Yeraltı kömür madenlerinde ekipman, grizu ve kömür tozunun birlikte bulunması için tasarlanmış Grup I ekipmandır.

Kuzey Amerika farkı

NEC iki sistem kullanır. Madde 506'da (bölgeler) IIIC grubu yanıcı metal tozu olarak tanımlanır ve Class II Group E'ye eşdeğerdir; IIIB ise metal dışındaki yanıcı tozu kapsar ve Class II Group F ile G'ye eşdeğerdir; kömür ve karbon siyahı gibi karbonlu tozlar Group F'tir. Dolayısıyla iletken bir karbon siyahı IEC kurallarına göre IIIC, NEC Madde 506'ya göre ise IIIB olabilir. Tesisata uygulanan sistemin tanımlarını kullanın.

Uygulama örneği. Avrupa'daki bir kompound tesisi bir polimere %20 iletken karbon siyahı ekliyor. Polimer tozu tek başına IIIB'dir. Karbon siyahı tedarikçisi özdirenç vermiyor ve filtrede toplanan kompound ince kısmı test edilmemiş. İnce kısım üzerinde yapılacak bir özdirenç testi 10³ Ω·m'nin üzerinde bir değer gösterene kadar değerlendirmeyi yapan kişi, muhafaza ile korumada her seviyede toz geçirmez IP6X anlamına gelen IIIC ekipman öngörüyor ve gerekçeyi Patlamadan Korunma Dokümanı'na kaydediyor.

Sık yapılan hatalar

• Adına bakarak her karbon tozunu "iletken" veya her kömürü "iletken olmayan" saymak.
• Filtre ince kısmı veya karışım gibi tesis tozu yerine hammaddeyi test etmek.
• Bir IEC veya ATEX tesisatında NEC'in metal tozu tanımını uygulamak ya da tersini yapmak.
• Patlayabilirlik testini atlamak. Bazı grafit ve kok tozları patlayabilir değildir ve bu, değerlendirmenin tamamını değiştirir.

excodex'te ilgili yazılar

• Toz grupları IIIA, IIIB ve IIIC: yanıcı uçuşan lifler, iletken olmayan ve iletken tozlar
• IIIC işaretli ekipman IIIA ve IIIB tozları için kullanılabilir mi?
• Tozumun yanıcı olup olmadığını nasıl anlarım?
• Ekipman grupları I, II ve III: maden, gaz ve toz
• Standart sayfaları: NEC 500 ile 506

Standartlar ve ek kaynaklar

• ISO/IEC 80079-20-2:2016, yanıcı toz test yöntemleri; iletken ve iletken olmayan toz tanımları ile özdirenç testi dahil (revizyonu sürmektedir): örnek sayfalar
• IEC 60050-426 (Uluslararası Elektroteknik Sözlük), iletken toz: electropedia.org
• IEC 60079-0, Grup III alt bölümleri; IEC 60079-31, muhafaza ile koruma.
• NFPA 70 (NEC) Madde 506, Bölge 20, 21 ve 22 konumları (IIIA, IIIB, IIIC malzeme grupları) ve Madde 500 (Class II Group E, F, G).
• ABD Sahil Güvenlik OCS Ulusal Uzmanlık Merkezi, tehlikeli konum malzeme grupları (Class II Group E, F, G; Grup III alt bölümleri): dco.uscg.mil
• SafeWork NSW TestSafe, toz tutuşma koruması ve Grup III alt grupları: nsw.gov.au
• IFA, GESTIS-DUST-EX numune kayıtları: is ve grafit

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