Patlamaya dayanıklı (exproof) ile kendinden emniyetli (Ex i) arasındaki fark nedir?
Özet
Patlamaya dayanıklı (alev sızdırmaz, Ex d) ekipmanda gaz sağlam bir muhafaza içinde tutuşur, alev dışarı çıkamaz. Kendinden emniyetli (Ex i) ekipman devre enerjisini, gazı hiçbir şeyin tutuşturamayacağı kadar sınırlar. Ex i düşük güçlü enstrümanlara, Ex d güç ekipmanına uygundur.
Patlamaya dayanıklı (explosion-proof) ekipman, gazın içeri gireceğini ve tutuşacağını kabul eder. Muhafazası bu iç patlamaya dayanacak kadar sağlamdır ve birleşimleri dışarı kaçan gazları soğutarak dış ortamın tutuşmasını önler. Kendinden emniyetli ekipman tam tersi şekilde çalışır: devredeki gerilimi, akımı ve depolanan enerjiyi, arızalar olsa bile hiçbir kıvılcımın veya sıcak yüzeyin gazı tutuşturamayacağı kadar sınırlar. Biri patlamayı içinde tutar, diğeri patlamayı önler.
Kısa cevap
- Patlamaya dayanıklı (explosion-proof), Kuzey Amerika terimidir (örneğin UL 1203); IEC ve ATEX karşılığı alev sızdırmaz muhafaza, Ex d'dir (IEC 60079-1). Motorlara, şalt cihazlarına, aydınlatmaya ve gerçek anlamda güç çeken her şeye uygundur.
- Kendinden emniyetli (Ex i, IEC 60079-11; Kuzey Amerika'da UL 913), transmitterler, sensörler ve sinyalizasyon gibi düşük güçlü enstrümanlara uygundur; motorlara veya ısıtıcılara uygun değildir.
- Bölgeler: alev sızdırmaz
db, EPL Gb (Bölge 1) sağlar; kendinden emniyetia, EPL Ga sağlar ve Bölge 0'da kullanılabilir,ibBölge 1'de,icBölge 2'de kullanılır. - Sistem: bir Ex d kutu kapalıyken kendi başına güvenlidir; bir Ex i cihaz ise yalnızca ilişkili cihazıyla (bariyer veya izolatör) ve doğrulanmış bir döngüyle birlikte güvenlidir.
- Bakım: Ex d muhafazalar tehlikeli bölgede açılmadan önce enerjileri kesilmelidir (IEC 60079-17 istisnalara yalnızca güvenli bir çalışma prosedürü altında veya Bölge 2'de kayıt altına alınmış bir güvenlik değerlendirmesiyle izin verir); kendinden emniyetli devrelerde ise IEC 60079-17 koşulları ve tesis kuralları çerçevesinde enerji altında çalışılabilir.
- "Exproof" ifadesi Türkçede ve ticari dilde çoğu zaman her türlü Ex ekipman için gelişigüzel kullanılır. Gerçekte hangi yöntemin kullanıldığını görmek için işareti okuyun.
Birbirine zıt iki ilke
Patlamaya dayanıklı / alev sızdırmaz. ABD mevzuatı patlamaya dayanıklı (explosion-proof) cihazı şöyle tanımlar: içinde belirli bir gazın patlamasına dayanabilen bir kasa içine alınmış, çevredeki gazın kıvılcımlar, parlamalar veya iç patlama nedeniyle tutuşmasını önleyen ve dış sıcaklığı ortamı tutuşturmayacak düzeyde çalışan cihaz. IEC alev sızdırmaz muhafazaları da aynı şekilde çalışır: her birleşim, kaçan gazı soğutan uzun ve dar bir alev yoludur. İçeriye normal çalışmada kıvılcım çıkaran kontaktörler dahil her şey konabilir. Koruma gaz grubuna bağlıdır, çünkü hidrojen ve asetilen (IIC), propanı (IIA) durduracak aralıklardan geçer.
Kendinden emniyetli. IEC 60079-11 kendinden emniyeti, devrelerin çevredeki ortamı tutuşturamadığı bir koruma tipi olarak tanımlar. Güvenli alandaki bir arabirim (zener bariyeri veya galvanik izolatör) açık devre gerilimini ve kısa devre akımını sınırlar; kablonun kapasitansı ve endüktansı da döngü kontrolüne dahil edilir. Dirençli (doğrusal) karakteristikli, 28 V ve 93 mA'lik yaygın bir IS kaynağı, uyumlu bir yüke en fazla yaklaşık 0,65 W verebilir (28 V x 0,093 A / 4): 4-20 mA transmitter için yeterli, bir pompa için ise çok yetersizdir.
Yan yana karşılaştırma
| Konu | Patlamaya dayanıklı / alev sızdırmaz (Ex d) | Kendinden emniyetli (Ex i) |
|---|---|---|
| İlke | Patlamayı içinde tutmak, kaçan gazı soğutmak | Enerjiyi sınırlayarak tutuşmayı önlemek |
| Standartlar | IEC 60079-1; Kuzey Amerika'da UL 1203 | IEC 60079-11 ve IEC 60079-25; Kuzey Amerika'da UL 913 |
| Güç | Yöntem gereği sınırsız (motorlar, aydınlatma, şalt cihazları) | Tipik olarak döngü başına 1 W'ın oldukça altında |
| En iyi EPL | Gb (db); da yalnızca taşınabilir dedektör sensörleri için | Ga (ia) |
| Bölgeler | Bölge 1 ve 2; Class I Division 1 | Bölge 0, 1 ve 2 (seviyeye göre); Class I Division 1 |
| Neye bağlıdır | Sağlam alev yolları, cıvataların tamamı, sertifikalı kablo rakorları veya conduit sızdırmazlıkları | Doğru bariyer, dokümante edilmiş döngü, diğer devrelerden ayrım |
| Ağırlık ve maliyet | Ağır döküm veya talaşlı işlenmiş muhafaza | Hafif saha cihazı; maliyet arabirimde ve dokümantasyondadır |
| Enerji altında çalışma | Tehlikeli ortamda kapak açıkken yapılamaz | IEC 60079-17 hükümleri ve tesis kuralları çerçevesinde mümkündür |
| Tipik arıza | Korozyona uğramış veya hasarlı alev yolu, eksik cıvata, yanlış rakor | Yanlış veya eksik bariyer, IS ve IS olmayan kabloların karıştırılması |
İkisi arasında nasıl seçim yapılır
- Güce bakın. Birkaç wattın üzerindeki hiçbir şey (motorlar, ısıtıcılar, aydınlatma, kontaktörler) kendinden emniyetli olamaz; alev sızdırmaz, artırılmış emniyet veya basınçlandırma kullanın.
- Bölgeye bakın. Bir tankın buhar boşluğunun içinde (Bölge 0) olağan cevap kendinden emniyet
ia'dır; alev sızdırmazdborada kabul edilemez. - Bakıma bakın. Sık kalibre edilen veya değiştirilen enstrümanları Ex i olarak güvenli tutmak daha kolaydır, çünkü tesis kurallarının izin verdiği yerlerde iş, gazsızlık izni olmadan yapılabilir.
- Gaza bakın. Her iki yöntem de gaz grubuna bağlıdır; IIC, alev sızdırmaz muhafazaları ağırlaştırır ve izin verilen IS kablo uzunluklarını kısaltır.
Birçok ürün ikisini birleştirir: bir gaz dedektörünün alev sızdırmaz bir gövdesi ve kendinden emniyetli çıkışları olabilir; işareti örneğin Ex db [ia Ga] IIC T4 Gb şeklindedir.
Örnek: Bölge 1'deki bir solvent tankı nozulunda bulunan bir basınç transmitteri ya Ex db IIC T6 Gb (alev sızdırmaz gövde, alev sızdırmaz rakorlar üzerinden sıradan 4-20 mA besleme) ya da Ex ia IIC T4 Ga (kontrol odasındaki bir [Ex ia] izolatör üzerinden beslenir) olabilir. Ex ia versiyonu, aynı modelin tankın içinde de kullanılmasına ve enerji altında kontrol edilmesine de imkân verir.
Sık yapılan hatalar
- Her Ex cihazı "patlamaya dayanıklı" diye adlandırmak. Bir Ex e buat veya bir Ex i sensör patlamaya dayanıklı değildir; farklı bir ilke ve farklı montaj kuralları kullanır.
- IS bir cihazı ilişkili cihaz olmadan monte etmek. Doğrudan bağlanan bir 24 V besleme, cihazın işareti ne derse desin kendinden emniyetli değildir.
- Ex d'nin daha ağır olduğu için daha güvenli olduğunu düşünmek.
dbveib'nin ikisi de EPL Gb'dir;ia, yaygın alev sızdırmaz tasarımların hepsinden daha yüksek bir seviyedir.
excodex'te ilgili yazılar
- Bir bakışta Ex koruma yöntemleri: d, e, i, p, m, o, q, n ve t
- Alev sızdırmaz muhafazalar (Ex d): alev yolları iç patlamayı nasıl durdurur
- Kendinden emniyetli (Ex i): ia, ib ve ic ile enerji sınırlama ilkesi
- Patlamaya dayanıklı (explosion-proof) ve alev sızdırmaz (Ex d) aynı şey midir?
- Bölge 1'de 24 V'luk bir devrenin kendinden emniyetli olması gerekir mi?
Standartlar ve ek kaynaklar
- IEC 60079-1, alev sızdırmaz muhafazalarla "d" ekipman koruması.
- IEC 60079-11:2023 (baskı 7.0), kendinden emniyet "i" ile ekipman koruması, özet: webstore.iec.ch
- IEC 60079-25, kendinden emniyetli elektrik sistemleri; IEC 60079-14, seçim ve montaj.
- IEC 60079-17, muayene ve bakım (güncel baskı 2023); Hindistan'da kabul edilen 2007 metni (IS/IEC 60079-17:2007), enerji kesme ve enerjili çalışma kurallarını gösterir: archive.org
- UL 1203 (baskı 6, 2023), tehlikeli (sınıflandırılmış) konumlar için patlamaya dayanıklı ve toz tutuşmasına dayanıklı elektrikli ekipman: webstore.ansi.org
- UL 913 (baskı 8, 2013), Class I, II ve III, Division 1 konumları için kendinden emniyetli cihazlar ve ilişkili cihazlar: webstore.ansi.org
- ABD OSHA, 29 CFR 1910.399, patlamaya dayanıklı (explosion-proof) cihaz tanımı: osha.gov
Bu yazı excodex editör ekibinin hazırladığı genel teknik bilgidir. Geçerli standartların, ekipman sertifikalarının ve talimatlarının, ulusal mevzuatın veya yetkin bir kişinin değerlendirmesinin yerini tutmaz.