Tehlikeli bölgedeki bir kontrol odası basınçlandırma ile güvenli hale getirilebilir mi?

Evet. Bölge 1, 2, 21 veya 22'de bulunan bir kontrol odası, şalt odası veya yerel ekipman odası, IEC 60079-13'e göre basınçlandırılmış oda olarak korunursa sıradan, Ex olmayan ekipman barındırabilir. Güvenli bir yerden alınan temiz hava, içeride zaten bulunan gazı bir süpürme (purging) uzaklaştırdıktan sonra odayı dış basıncın üzerinde tutar; böylece çevredeki patlayıcı ortam içeri giremez. Koruma, izlemesi kadar iyidir: basınç ve akış sensörleri, kapı düzenlemeleri, alarmlar ve aşırı basınç kaybolduğunda uygulanacak, genellikle enerjinin kesilmesi olan tanımlı bir eylem.

Kısa cevap

• Nerede işe yarar: Bölge 1, Bölge 2, Bölge 21 veya Bölge 22'de bulunan ve içinde yanıcı kaynak olmayan bir oda. Bölge 0 ve Bölge 20 kapsam dışıdır.
• Koruma seviyeleri: pb basınçlandırma EPL Gb veya Db sağlar (Bölge 1 veya 21 için); pc basınçlandırma EPL Gc veya Dc sağlar (Bölge 2 veya 22 için). Her ikisi de, basınçlandırma emniyet cihazlarının kendisi hariç, içeride korumasız ekipmana izin verir.
• IEC 60079-13:2017'deki temel sayılar: çıkış açıklıklarının (kapılar değil) yarısı açıkken en az 25 Pa aşırı basınç; enerji vermeden önce saatte en az beş hava değişimi debisiyle normalde 10 oda hacmi süpürme; hava kilidi yoksa açık bir kapıdan dışarıya doğru 0,3 m/s.
• Analizör numune hatları gibi iç kaynaklar ayrıca yapay havalandırma "v" gerektirir; basınçlandırma tek başına gazı dışarıda tutar, içeride açığa çıkan gazı seyreltmez.
• Koruma devre dışı kaldığında çalışması gereken ekipman, örneğin fan, motoru, basınç anahtarları ve gaz dedektörleri, korumasız alana uygun bir EPL'ye sahip olmalıdır.

Basınçlandırılmış bir oda tehlikeli bölgeyi nasıl dışarıda tutar

IEC 60079-13, tek bir odadan bütün bir binaya kadar insanların girdiği odaları, giriş ve çıkış kanallarıyla birlikte kapsar. Fikir, IEC 60079-2'ye göre bir Ex p ekipman muhafazasıyla aynıdır; yalnızca kapıları ve insanları olan bir bina ölçeğine büyütülmüştür:

1. Temiz hava beslemesi. pb için hava emişi tehlikeli olmayan bir bölgede olmalıdır. pc için, hava normal işletmede esasen temizse emiş Bölge 2'de olabilir; ancak bu durumda standart, emişte sınır değerin %25'inde emişi otomatik olarak kapatan gaz algılama ve odada bir dedektör daha ister.
2. Aşırı basınç. Sistem, kapılar dışındaki tüm çıkış açıklıklarının %50'si açıkken bitişik mekânlara göre en az 25 Pa tutmalıdır; odadaki bir sensör basınç kaybını algılamalı ve alarm verebilmelidir. Hava akışı kaybı fan çıkışında algılanır.
3. Devreye almadan önce süpürme. Ex olmayan ekipmana enerji verilmeden önce içerideki gaz, sınır değerin (yanıcı bileşenlerin en düşük alt patlama sınırı, APS, İng. LFL) en fazla %25'ine indirilmelidir. Duman testi veya analiz daha küçük bir hacmi kanıtlamadıkça asgari değer, kanallar dahil 10 oda hacmidir; debi saatte en az beş hava değişimi olmalıdır. pb için süpürme sırası ve zamanlayıcı otomatik olmalıdır.
4. Kapılar. Ya en az saatte beş hava kilidi hacmi sürekli temiz hava akışı olan veya içinde gaz dedektörleri bulunan bir hava kilidi, ya da açık kapıdan dışarıya doğru en az 0,3 m/s hava hızı. Kapılar kendiliğinden kapanan tipte olmalı ve kapalı tutulmaları gerektiği işaretlenmelidir.
5. Bağımsız besleme. Basınçlandırma sistemi, odanın elektrik beslemesinden bağımsız olarak enerjilendirilir.

Bu emniyet cihazlarının kontrol sistemi pb için tek bir arızaya tolerans göstermeli, pc için normal işletmede güvenilir olmalıdır; bunu göstermek için IEC 61508 ve IEC 61511 kullanılabilir.

Devre dışı kaldığında ne olur

pb için basınçlandırma kaybı, işletme örneğin bir kapı açıkken kısa bir gecikme süresince ve gaz dedektörleri odanın sınır değerin %25'inin altında olduğunu doğrularken olduğu gibi tanımlı idari kontroller altında sürdürülmedikçe, odadaki EPL Ga veya Gb'ye (toz için Da veya Db) sahip olmayan tüm ekipmanın bağlantısını otomatik olarak kesmelidir. pc için enerji sınırlı bir süre açık kalabilir; bu sürenin sonunda, idari kontroller uygulanmıyorsa en az EPL Gc'ye sahip olmayan ekipman kapatılmalıdır. Yeniden enerji vermeden önce oda tekrar süpürülür. Standart ayrıca enerji kesildikten sonra sıcak kalan yüzeylerden kaynaklanan tutuşmaya karşı önlemler bekler ve yangın ve gaz algılama gibi kritik devrelerin ek koruma katmanlarıyla enerjili kalabileceğini kabul eder.

Çözümlü örnek: Bölge 2'de 210 m³'lük bir kontrol odası

Örnek değerler: 10 m × 6 m × 3,5 m (210 m³) boyutlarında bir kontrol odası Bölge 2 alanında bulunmaktadır ve pc olarak korunmaktadır.

• Süpürme: 10 oda hacmi 2.100 m³ eder. Asgari saatte beş hava değişiminde (1.050 m³/h) süpürme iki saat sürer; saatte 15 hava değişiminde 40 dakika. Süpürme süresi ayırıcı anahtarın üzerinde işaretlenmelidir.
• Kapı: dışarıya doğru 0,3 m/s'de tutulan 0,9 m × 2,1 m'lik tek bir kapı yaklaşık 0,57 m³/s, yani kabaca 2.000 m³/h gerektirir; bu genellikle 25 Pa'yı tutmak için gereken kaçak debisinden çok daha fazladır. Küçük bir hava kilidi genellikle açık kapıya göre boyutlandırılmış bir fandan daha ucuza gelir.
• Algılama: hava emişi tehlikeli bölgenin dışına yerleştirilemiyorsa, emişteki bir dedektör sınır değerin %25'inde emişi kapatır.

Basınçlandırma ne zaman doğru cevap değildir

• Bölge 0 veya Bölge 20 ortamları ve inert gazla korunan odalar standardın kapsamı dışındadır.
• Zehirli gaz. IEC 60079-13 insanlar için hava kalitesini ele almaz. Patlamaya karşı güvenli bir oda yine de başka kurallar uyarınca zehirli gaz algılama, emiş kapatma ve yerinde korunma (shelter-in-place) düzenlemeleri gerektirebilir.
• Önce konum. Kontrol odasını tehlikeli bölgenin dışına yerleştirmek süpürme, kilitleme ve alarm disiplini ihtiyacını ortadan kaldırır.

Kuzey Amerika'da NFPA 496 (güncel baskı 2027) süpürmeli ve basınçlandırılmış kontrol odalarını kapsar; UL 60079-13 ise IEC 60079-13'ü ABD farklılıklarıyla benimser. IEC 60079-13'ün üçüncü baskısı hazırlanmaktadır; taslak, kapsamın analizör kabinlerini de içerdiğini açıklığa kavuşturur, IEC 60079-16'nın da yerini alacaktır ve 25 Pa asgari değerini korur.

Sık yapılan hatalar

• Ex sınıflı olmayan fan, motor veya basınç anahtarı. Bu cihazlar, odaya gaz girdiğinde de çalışmaya devam etmelidir.
• Kapıları takozla açık tutmak veya hava kilidi olmadan ana giriş olarak kullanmak. Aşırı basınç çöker.
• Süpürme zamanlayıcısını elle baypas etmek; bir açmadan (trip) sonra ekranları çabucak geri getirmek için.

excodex'te ilgili yazılar

• Basınçlandırılmış odalar ve analizör kabinleri: havalandırma ile bir alanı tehlikeli olmayan hale getirmek
• Basınçlandırma (Ex p): px, py ve pz, ön süpürme ve koruyucu gaz
• Basınçlandırılmış bir oda veya analizör kabini ne kadar aşırı basınç tutmalıdır?
• Basınçlandırılmış bir odada basınçlandırma devre dışı kalırsa ne olur?
• Standart sayfaları: IEC 60079-13, IEC 60079-2

Standartlar ve ek kaynaklar

• IEC 60079-13:2017 (baskı 2), basınçlandırılmış oda "p" ve yapay havalandırmalı oda "v" ile ekipman koruması; ABD federal mevzuatına atıf yoluyla dahil edilmiş 2018 iki dilli basımın metni: law.resource.org; IEC web mağazası: webstore.iec.ch
• Üçüncü baskı taslağı, prEN IEC 60079-13 (anket aşaması, değişikliklerin özeti): standards.iteh.ai
• IEC 60079-2, basınçlandırılmış muhafaza "p" ile ekipman koruması
• UL 60079-13, ikinci baskı (2022): ANSI web mağazası
• NFPA 496 (2027 baskısı), elektrikli ekipman için süpürmeli ve basınçlandırılmış muhafazalar, kontrol odaları dahil: nfpa.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.