Elektrisk utstyr bør, hvis mulig, plasseres i ikke-eksplosjonsfarlige områder. Områdeklassifisering er et hjelpemiddel for å velge utstyr plassert i eksplosjonsfarlige områder. Det skal brukes utstyr og apparater som ikke utgjør tennkilder under forhold hvor det kan være en eksplosiv atmosfære.
Risikovurdering og beskyttelsesnivå på utstyr
Etter at områdeklassifiseringen er gjennomført, bør det gjøres en risikovurdering. Formålet med denne er å vurdere konsekvensene ved en eksplosjon.
Vurderingen skal konkludere om det kan rettferdiggjøres bruk av utstyr og apparater med høyere beskyttelsesnivå (Equipment Protection Level – EPL) enn minimum. Et typisk eksempel er installasjon av sone-1-utstyr i sone 2. Da kan utstyret benyttes selv ved tilstedeværelsen av et totalt uventet gassutslipp.
Vurderingen kan konkludere om man kan rettferdiggjøre bruk av lavere beskyttelsesnivå enn hva som normalt ville være påkrevd.
Klassifisering av Ex-utstyr
ATEX
Utstyr klassifiseres i ulike hovedgrupper. Romertall I er for kullgruver. Romertall II er for alle andre virksomheter enn kullgruver.
Deretter følger symboler for utstyrskategori. Type eksplosiv atmosfære symboliseres med store bokstaver. ‘M’ viser til ‘Mining’, ‘G’ for atmosfærer med ‘Gas’ og ‘D’ for ‘Dust’.
Sikkerhetsnivå symboliseres med tall. ATEX definerer to sikkerhetskategorier for kullgruver. Kategori ‘1’ er utstyr (elektrisk og ikke-elektrisk) med veldig høyt beskytelsesnivå, og ‘2’ har høyt beskyttelsesnivå.
For gass- og støvatmosfærer definerer ATEX tre sikkerhetskategorier. Kategori ‘1’-utstyr har maksimum omfang av beskyttelse, noe som tilsvarer bruk i sone 0. Kategori ‘2’ har forhøyet omfang av beskyttelse, noe som tilsvarer bruk i sone 1. Kategori ‘3’ har normalt omfang av beskyttelse, noe som tilsvarer bruk i sone 2.
CENELEC/IEC
IEC definerer hovedgrupper for Ex-utstyr. Romertall I symboliserer utstyrsgruppe for kullgruver.
Romertall II for alle andre virksomheter enn gruver med brennbare gasser og damper. Romertall III symboliserer utstyrsgrupper for alle andre virksomheter enn gruver med brennbart støv og fiber.
Klassifisering av gasser
Hovedgruppene II og III symboliseres i tillegg med store bokstaver ‘A, ‘B’ eller ‘C’ for grupper av gasser og støv som utstyret er ment plassert i. Gassens behov for tennenergi og dens eksplosjonsegenskap plasserer den i en av de tre gruppene.
Gasser og damper kan klassifiseres med bruk av ulike testmetoder; MESG eller MIC, eller en kombinasjon av disse.
Maximum Experimental Safe Gap – MESG
Gasser og damper klassifiseres etter hvor lett en gassflamme passerer en smal passasje (en tenkt flammespalte). Testen starter med et smalt, sikkert gap. Gapet økes gradvis inntil flammen klarer å passere. Flammer, som passerer de smaleste passasjene, plasseres i gassgruppe IIC. Flammer, som trenger bred passasje, plasseres i gassgruppe IIA.
Minimum ignition current – MIC (NEK EN 60079-11)
Gasser har forskjellig tennenergi og eksplosjonsegenskaper. IEC 60079-20-1 gir gassverdier.
På laboratoriet bestemmer man minimum tennstrøm for gasser og damper. Man relaterer denne tennstrømmen med tennstrømmen for metan. Forholdstallet plasserer gassen i enten gassgruppe IIA, IIB eller IIC.
Eksplosjonskurven
Eksplosjonskurven for en gass forteller hvilket blandingsforhold som er eksplosivt, og hvilke blandingsforhold som anses som sikre. Verdiene er oppgitt ved +20 °C og atmosfærisk trykk.
I intervallet mellom null og nedre eksplosjonsgrense (Lower Explosion Limit - LEL) er konsentrasjonen av brennbar gass i luft ikke eksplosiv. Selv om blandingen er under nedre eksplosjonsgrense må man likevel betrakte enhver form for gassutslipp som uhyre farlig.
Selv om en blanding, som har en konsentrasjon over den øvre eksplosjonsgrensen (Upper Explosion Limit - UEL) normalt ikke er en eksplosjonsfarlig atmosfære, kan den likevel bli det ved uttynning.
Det fins gasser som er eksplosive ved konsentrasjoner på 100 prosent (for eksempel Acetylen).
Klassifisering av temperaturer (NEK IEC 60079)
Brennbare gasser kan selvantennes hvis kontakttemperaturen er høy nok. Utstyr (og gasser) er delt inn i temperaturklasser T1 til T6. Utstyr klassifisert T6 oppnår maksimalt +85 °C overflatetemperatur, mens T1 oppnår maksimalt 450 °C.
Utstyrets temperaturklasse gjelder for omgivelsestemperaturer i intervallet -20 til +40 °C.
Utstyrets sikkerhetskategori
IEC viser med sin EPL sikkerhetskategorien for utstyret. Først vises bruksområdet. ‘M’ viser til ‘Mining’, ‘G’ for atmosfærer med ‘Gas’ og ‘D’ for ‘Dust’. Sikkerhetsnivået for utstyret vises med små bokstaver ‘a’, ‘b’ eller ‘c’.
Støv
Kategori III kan også deles i ‘A’, ‘B’, eller ‘C’. Brennbart støv danner eksplosive atmosfærer kun ved støvkonsentrasjoner innenfor eksplosjonsområdet. Selv om en støvsky med meget høy konsentrasjon ikke er eksplosiv, er det som oftest fare for at støvkonsentrasjonen kan synke og komme innenfor eksplosjonsområdet.
Støvlag har to egenskaper ettersom støvlagets tykkelse øker: En reduksjon i minimum tenntemperatur og økning i den termiske isolasjonen. NEK 420A (NEK EN 60079-14) gir regler for temperaturbegrensninger grunnet nærvær av støvskyer.
Eksplosjonsfaren forårsaket av støv oppstår også ved oppvirvling av støvlag.
Hybridblanding
En hybridblanding er en kombinert blanding av brennbar gass/damp med støv eller svevestøv. Hybridblandingen kan oppføre seg annerledes enn gass/damp eller støv individuelt.
En hybridblanding kan ha en eksplosjonsfarlig atmosfære som ligger utenfor de individuelle grensene for antennelse av gass/damp eller eksplosjonsfarlige konsentrasjoner av støv. Hybridblandingen har lavere terskel for antennelse enn de individuelle gass-/støvkomponentene.
Neste del i denne artikkelserien handler utstyrsmetoder som beskytter mot eksplosjon, og kan leses her
