Çoğu tedarik spesifikasyonu, Bölge 1 ve Bölge 2'yi aynı sınıflandırma tablosunda bitişik risk seviyeleri olarak ele alır, ancak aralarındaki mühendislik mesafesi, temelde farklı ekipman mimarileri, bakım yükleri ve toplam maliyet profilleri gerektirir. Projenizde Bölge 1 değerlendirmesinin alev geçirmez muhafazalar gerektireceği yerlerde Bölge 2 ekipmanı kullanılıyorsa, uyumluluk açığı ancak devreye alma öncesi denetimde ortaya çıkabilir; bu noktada düzeltme maliyeti, ilk spesifikasyon farkından bir kat daha yüksektir. Bu makale, petrol, gaz, kimya ve ilaç sahalardaki üç on yıllık üretim ve proje teslim deneyimine dayanarak, hangi ekipman kategorisinin hangi bölgeye ait olduğunu belirleyen koruma yöntemini, sertifikasyonu, kurulumu ve yaşam döngüsü maliyeti farklılıklarını incelemektedir.
Bölge Sınıflandırması Ekipman Koruma Yöntemlerini Nasıl Belirler
Bölge sınıflandırması, yanıcı bir atmosferin olasılığını ve süresini tanımlar ve bu olasılık doğrudan koruma konseptini seçer. Bölge 1, normal operasyonda patlayıcı bir gaz atmosferinin meydana gelme olasılığının yüksek olduğu bir alan olarak tanımlanır. Bölge 2, normal operasyonda patlayıcı bir gaz atmosferinin meydana gelme olasılığının düşük olduğu ve meydana gelirse yalnızca kısa bir süre devam edeceği bir alandır.
Pratik sonuç, Bölge 1 ekipmanının dahili bir patlamayı içermesi, enerjiyi sınırlaması veya ekipman normal çalışırken ve gaz mevcutken bile yanıcı atmosferin tutuşma kaynaklarına ulaşmasını engellemesi gerektiğidir. Alev geçirmez (Ex d) muhafazalar en yaygın Bölge 1 çözümüdür: muhafaza, dahili bir gaz patlamasına dayanacak ve işlenmiş alev yolundan geçerken alevi söndürecek şekilde tasarlanmıştır, böylece dış atmosfer asla tutuşmaz. Tasarım gereği arkları ve sıcak yüzeyleri içeren değil, ortadan kaldıran artırılmış güvenlik (Ex e) tasarımları da Bölge 1'de aydınlatma ve terminal kutuları ancak daha sıkı kurulum kontrolleri gerektirir.
Bölge 2 ekipmanı farklı bir varsayım altında çalışır: yanıcı atmosfer yalnızca anormal koşullar altında mevcuttur. Ex n (kıvılcım çıkarmayan) veya Ex ec (daha az kısıtlayıcı bir artırılmış güvenlik varyantı) gibi koruma yöntemlerine izin verilir, çünkü bir ekipman arızası ile gaz salınımı arasındaki istatistiksel örtüşme kabul edilebilir derecede düşüktür. Alev yolu gerekmez. Muhafazalar daha hafiftir, kablo giriş düzenlemeleri daha basittir ve birim başına maliyet önemli ölçüde düşer.
Bu ayrımın tek bir rafineri sahasında nasıl sonuçlandığını gördüm; burada bir Bölge 1 pompa motoru alanı, işlenmiş alev yollarına ve kapaklarda minimum 6 mm cıvata aralığına sahip Ex d ayırıcı anahtarlar gerektirirken, 20 metre uzaktaki Bölge 2 enstrümantasyonu bağlantı kutuları standart contalı kapaklara sahip Ex e muhafazalar kullandı. Her iki kurulum da üçüncü taraf denetiminden geçti, ancak Bölge 1 donanımının birim başına maliyeti yaklaşık 2,5 kat daha fazlaydı. Fark aşırı mühendislik değildi; pompanın contalarını Bölge 1 konturunun içine yerleştiren gaz dağılım çalışmasına doğrudan karşılık geliyordu.
Sertifikasyon ve İşaretleme: Bölge 1 ve Bölge 2 Neler Gerektirir
Sertifikasyon, birçok ihale karşılaştırmasının yanlış gittiği yerdir, çünkü alıcılar sertifika varlığı yerine sertifika kapsamını karşılaştırır. Bir Bölge 1 sertifikası, IEC 60079 çerçevesi kapsamında Bölge 2 uygulamasını kapsar, ancak tersi asla doğru değildir. Bir üretici "Bölge 2 sertifikalı" ekipman sunduğunda, sertifikasyon kuruluşu yalnızca tasarımın Ex nA, Ex nR veya Ex ec gibi koruma konseptlerinin azaltılmış gereksinimlerini karşıladığını doğrulamıştır. Ekipman, dahili bir patlamayı içerecek veya Ex d'nin alev yolu gereksinimlerine dayanacak şekilde test edilmemiştir.
Ekipman işareti tam hikayeyi anlatır. Bir Bölge 1 Ex d muhafazası, "db"nin Bölge 1 için uygun bir alev geçirmez koruma seviyesini, "IIC"nin hidrojen ve asetilen dahil en geniş gaz grubunu kapsadığını, "T6"nın yüzey sıcaklığını 85°C ile sınırladığını ve "Gb"nin Bölge 1 için ekipman koruma seviyesini gösterdiği Ex db IIC T6 Gb gibi bir işaret taşır. Bir Bölge 2 eşdeğeri Ex ec IIC T4 Gc olarak okunabilir. "ec" ve "Gc" karakterleri belirleyici olanlardır: bunlar kurulum denetçisine, muhafazanın dışarıdan nasıl göründüğüne bakılmaksızın bu ekipmanın Bölge 1 için derecelendirilmediğini söyler.
Ekibimizin desteklediği projeler boyunca, fabrika kabul testleri sırasında en sık karşılaşılan sertifikasyon bulgusu, bir spesifikasyonun Bölge 1 alanı için "Ex d IIB T4" listelemesi ancak mevcut gazın hidrojen olması ve bu da IIC gerektirmesidir. İkinci en yaygın bulgu, bir tedarik paketinin Bölge 1 ve Bölge 2 ekipmanlarını, Bölge 2 öğelerinin açıkça Gc koruma seviyesini beyan eden bir sertifikaya sahip olduğunu kontrol etmeden karıştırmasıdır. Projeniz karışık bölgeler içeriyorsa, her bir satır öğesi için tam IECEx veya ATEX sertifikasını isteyin ve teklifi kabul etmeden önce EPL karakterini kontrol edin.
Proje Maliyetini Etkileyen Kurulum ve Kablo Giriş Farklılıkları
Kablo rakoru seçimi, herhangi bir muhafaza derecesinden daha net bir şekilde bölge sınırını ortaya koyar. Bölge 1 Ex d ekipmanı, giriş noktasında alev yolu bütünlüğünü koruyan alev geçirmez bir kablo rakoru gerektirir. Rakor, muhafaza ile aynı Ex d sertifikasına sahip olmalı ve kurulumcu, bileşik bariyerin veya elastomerik contanın aynı gaz grubunu ve sıcaklık sınıfını karşıladığını doğrulamalıdır. Kablo zırhlıysa, rakor ayrıca zırhı sonlandırmalı ve alev yolunu aynı anda korumalıdır. Bu rakorlar, kontrollü alev yolu uzunluklarına ve çaplarına sahip işlenmiş bileşenlerdir; endüstriyel hava koşullarına dayanıklı rakorlarla değiştirilemezler.
Bölge 2 Ex e veya Ex n ekipmanı, artırılmış güvenlikli rakorları veya birçok durumda standart endüstriyel kablo vanaları giriş koruma seviyesi için derecelendirilmiştir. Giriş noktası başına maliyet farkı tipik olarak 3 ila 5 katıdır ve 20 kablo girişi olan bir dağıtım panosunda, yalnızca bu fark bile kurulu maliyeti birkaç bin dolar kaydırabilir.
Rakorun ötesinde, kablolama uygulamaları da farklılaşır. Bölge 1 Ex e terminal kutuları, her iletken sonlandırmasının artırılmış güvenlik standardı altında belirtilen yalıtım mesafelerini ve boşlukları korumasını gerektirir. Bölge 2 kıvılcım çıkarmayan terminal kutuları daha az kısıtlayıcı boşluk gereksinimlerine sahiptir. Bölge 1 devreleri için kurulum işçiliği ve denetim süresi ölçülebilir şekilde daha yüksektir; EPC tahmincilerinin, bölgeler arasında ayrım yapmayan bir birim başına tahsisata gömmek yerine dolaylı maliyet kalemlerinde yakalaması gereken bir şeydir.
Kapan Materialleri ve Çevresel Çakışmalar
Bölge sınıflandırması patlama koruma yöntemini tanımlar, ancak ortam ortamı—tuz püskürtmesi, kimyasal maruz kalma, aşırı sıcaklıklar—kapanın malzemesini belirler. Bölge 1 gaz gruplarının tipik olarak IIC (pil odalarından hidrojen) ve IIB (yüzeyde hidrokarbon buharları) içerdiği offshore platformlarda, kapak malzemesi seçimi korozyon direnci kadar patlama koruması tarafından da yönlendirilir.
Toz kaplamalı yüzeylere sahip bakımsız alüminyum alaşım muhafazalar, karada bulunan Bölge 1 ve Bölge 2 uygulamalarının çoğunda IP66 giriş koruması sağlar ve WF2 korozyon direnci ile doğru şekilde belirtildiğinde. Ürün kütüphanemiz, bu malzemedeki HRMD92 ve HRMD93 dağıtım paneli serilerini sunar ve bu muhafazaları çöl tank çiftliklerinden tropikal kimyasal terminallere kadar çeşitli sahalara sevk ettik, on yıl boyunca korozyonla ilgili garanti taleplerinde bulunulmamıştır.
Paslanmaz çelik, dış atmosferde alüminyumla saldıran klorür konsantrasyonları bulunduğunda devreye girer. Deniz yüzeyleri, kıyı LNG terminalleri ve iskele yükleme alanları bu kategoriye girer. BXJ-S terminal kutusu serisi, tam olarak bu kurulumlar için 316L paslanmaz çelik muhafazalar kullanır. Malzeme maliyet primi alüminyuma göre yaklaşık ila arasındadır, ancak bu, tuz yüklü Bölge 1 ortamında alüminyumun gerektireceği periyodik muhafaza değişimini ortadan kaldırır.
Gerçek bir Bölge 1 ve Bölge 2 karar noktası yaratan bir malzeme seçeneği, cam elyaf takviyeli polyester (GRP)dir. GRP muhafazalar, paslanmaz çeliğe kıyasla mükemmel korozyon direnci sağlar ve daha düşük maliyetlidir, ve Bölge 2 ve Bölge 22 (yanıcı toz) uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. GRP genellikle Ex d alev geçirmez yapıya sertifikalanmamıştır, bu nedenle Bölge 1’de kullanımı sınırlıdır ve BXM(D)8050 gibi Ex e artan güvenlik tasarımlarıyla sınırlıdır. ışıklandırma dağıtım kutuları Ürün yelpazemizde. Eğer Bölge 1 spesifikasyonunuz alev geçirmez koruma gerektiriyorsa, GRP malzeme listesinden çıkarılır ve seçim alüminyum veya paslanmaz çeliğe daralır.
Bölge 2 Ekipmanları Daha Akıllı Ticari Seçenek Olduğunda
Teknik tartışma, Bölge 1 ekipmanlarının her zaman daha güvenli veya daha muhafazakar seçim olduğu izlenimini bırakabilir, ancak bu mantık proje bütçe kısıtlamaları altında bozulur. Bölge 2 ekipmanı, yanıcı atmosfer olasılığının tam alev geçirme mimarisini haklı çıkarmadığı risk analizi nedeniyle vardır ve Bölge 2 alanlarda Bölge 1 ekipmanı belirtmek, sermaye harcamalarını artırır ve karşılık gelen bir güvenlik avantajı sağlamaz.
Bölge 2 ekipmanı için ticari durum, gaz dağılım çalışmasının Bölge 2 sınıflandırmasını doğruladığı büyük alan kurulumlarında en güçlüdür: tank çiftliği çevre aydınlatması, kompresör barınak havalandırma fanları ve kablo bağlantı kutuları tipik örneklerdir. Bir tank çiftliğinde 40 direğe sahip bir Bölge 1 Ex d feneri yerine, Bölge 2 Ex nR feneri kullanmak, aydınlatma paket maliyetini önemli ölçüde azaltır ve tehlikeli alan sınıflandırma çizimi tarafından tam desteklenir.
Projenizde her iki bölge de varsa, her iki Bölge 1 ve Bölge 2 sertifikalı ürünleri üreten bir üreticiyle ekipman siparişini birleştirmek, belge paketini basitleştirir ve iki tedarikçinin her birinin arayüzün diğerinin sorumluluğu olduğunu iddia ettiği durumları ortadan kaldırır. Tek kaynaklı tedarikçi, karışık bölge dağıtım dolaplarını da fabrikada monte edebilir—örneğin, Bölge 1 Ex d ana giriş odası ile Bölge 2 Ex e çıkış devreleri—bu da saha montaj süresini azaltır ve saha yapımı kombinasyonlarının sertifikasyon belirsizliğini önler.
Bölge 1 ve Bölge 2 Ekipman Seçimi Hakkında Yaygın Sorular
Ek güvenlik önlemleri eklediğimde, Bölge 2 sertifikalı ekipmanı Bölge 1 alanına kurabilir miyim?
Hayır. Ek dış önlemler—gaz tespiti, havalandırma kilitlenmesi, idari prosedürler—ekipman sertifikasını değiştirmez. Ekipmanın EPL’si (Gb Bölge 1 için, Gc Bölge 2 için), ekipmana entegre edilen koruma konsepti ve sertifikasyon kurumu tarafından doğrulanır. Bir Bölge 2 Ex n aydınlatması, alanda kaç gaz dedektörü olursa olsun Gc cihazı olarak kalır. Bölge 2 ekipmanını Bölge 1’de kullanmanın tek kabul edilen yolu, ekipmanın her iki koruma seviyesine de çift sertifikaya sahip olmasıdır, bu son derece nadirdir ve sertifikada açıkça belirtilir.
Bölge 2 patlamaya dayanıklı elektrik ekipmanlarının maliyeti, Bölge 1’e kıyasla ne kadar daha fazladır?
Çarpan, ürün kategorisine bağlıdır. Aydınlatma için, Bölge 1 Ex d feneri genellikle eşdeğer Bölge 2 Ex n fenerinin 2 ila 2.5 katı maliyetindedir. Dağıtım panelleri için oran 3 ila 4 kata ulaşabilir çünkü alev geçirme muhafazası daha kalın duvar bölümleri, işlenmiş alev yolları ve sertifikalı kablo giriş bileşenleri gerektirir. Toplam kurulum maliyet farkı, alev geçirme kablo somunları ve ek denetim saatleriyle daha da genişler. Proje deneyimlerimizde, karışık bölge yaklaşımı—sadece sınıflandırma çizimi gerektirdiği yerde Bölge 1 donanımı, diğer yerlerde Bölge 2—toplam elektrik paketi maliyetini ila azaltır, bu da genel maliyetleri düşürür.
Bir denetçi, Bölge 1 alanında Bölge 2 ekipmanı kurulduğunu fark ederse ne olur?
Denetçi, uygunsuzluk raporu düzenler ve ekipman, tesisin işletme iznini almadan önce değiştirilmek üzere işaretlenir. Bu, risk değerlendirmesi eklenerek kapatılabilecek küçük bir gözlem değildir. Ekipman sertifikası, Bölge 1 operasyonunu desteklemez ve denetçinin kabul etme takdiri yoktur. Değiştirme maliyeti, sadece donanımı değil, kurulum işçiliği, yeniden bağlantı, yeniden denetim ve zaman gecikmesini de içerir—bunun hepsi, uygunsuzluk, ekipman teslimatı inceleme aşamasında değil, ön yeterlilik sırasında bulunursa daha da karmaşık hale gelir. Bu nedenle, EPC müteahhitlerine, onay döngüsü sırasında sadece veri sayfası değil, tam sertifikayı da sunmalarını tavsiye ederiz.
Sıcaklık sınıfı gereksinimi, Bölge 1 ile Bölge 2 arasında değişir mi?
Sıcaklık sınıfı seçimi, bölgeye göre değil, mevcut gaz veya buhara göre belirlenir. Hidrojen T1 (maksimum 450°C yüzey sıcaklığı) gerektirir, ancak pratikte ekipman T6 (85°C) olarak derecelendirilir, çünkü modern Ex ekipmanlarındaki LED sürücüleri ve elektronik bileşenler zaten ek maliyet olmaksızın T6 veya T5'i karşılamaktadır. Bölge, hangi koruma konseptlerinin mevcut olduğunu etkiler, ancak koruma konsepti seçildikten sonra, belirli bir gaz için sıcaklık sınıfı gereksinimi Bölge 1 ve Bölge 2'de aynıdır. Asetilen, hangi bölgede bulunursa bulunsun her zaman T2 veya daha iyisini gerektirir. Pratik fark, Bölge 1 Ex d muhafazalarının daha büyük termal kütleye sahip olması ve aynı iç ısı yükü altında daha serin çalışabilmesidir, bu da Bölge 1'de T6'nın, ısı dağılımı için daha az yüzey alanına sahip kompakt bir Bölge 2 Ex n aydınlatma armatürüne göre daha kolay elde edilmesini sağlayabilir.
Tüm tehlikeli alan için basitçe Bölge 1 ekipmanı belirtmek daha güvenli midir?
Zorunlu değil. Toplu Bölge 1 spesifikasyonu kendi sorunlarını beraberinde getirir. Bölge 1 ekipmanı daha ağırdır, bu da boru rafları ve tank platformları üzerindeki yapısal montajı karmaşıklaştırır. Daha büyük muhafaza hacimleri, basınçlı (Ex p) sistemlerde boşaltılması veya inertleştirilmesi gereken iç gaz hacmini artırır. Bakım görevleri daha uzun sürer çünkü Ex d muhafazaları, kapaklar değiştirildiğinde özel cıvata torklama sıraları ve alev yolu boşluğu doğrulaması gerektirir. Bu faktörlerin hiçbiri Bölge 2 alanında güvenliği artırmaz - risk azaltma gerekçesi olmaksızın operasyonel yük ekler. En güvenli yaklaşım, tehlikeli alan sınıflandırma çizimini tam olarak takip etmektir: Bölge 1'de Bölge 1 ekipmanı, Bölge 2'de Bölge 2 ekipmanı.
Tehlikeli alan sınıflandırma çiziminin karışık bölgeleri gösterdiği projelerde, hem Bölge 1 hem de Bölge 2 patlamaya dayanıklı ekipmanları her iki kategori için de sertifikaya sahip bir üreticiyle birleştirmek, onay paketini basitleştirir ve arayüz boşluklarını ortadan kaldırır. Ekipman listenizi ve bölge sınıflandırma verilerinizi şu adrese gönderin gm*@***om.com veya +86 21 39977076 numaralı telefonu arayın, mühendislik ekibimiz teklif öncesinde her etiket numarası için doğru koruma yöntemini onaylayacaktır.
İlginizi çekiyorsa, bu ilgili makalelere göz atın:
Warom, 2024 Yılının Seçkin Çalışan Teşvik Töreni’ni Düzenledi
Patlamaya Dayanıklı Solenoid Valfler: Gaz Boru Hattı Kontrol Güvenliği
WAROM MENA'nın Yeni Fabrikası
Patlamaya Dayanıklı Terminal Kutuları: Enstrümantasyon Kablo Bağlantılarının Güvenliğini Sağlama
On yılı aşkın deneyime sahip olan o, güvenlik ve patlamaya dayanıklı ürünlerin tasarımı ve üretimi konusunda uzmanlaşmış deneyimli bir Patlamaya Dayanıklı Elektrik Mühendisidir. Patlama dayanıklı sistemler, nükleer güç aydınlatması, deniz güvenliği, yangın koruması ve akıllı kontrol sistemleri dahil olmak üzere ana alanlarda derin uzmanlığa sahiptir. Warom Teknoloji Enstitüsü Şirketi’nde Uluslararası İşlerden Sorumlu Baş Mühend, Uluslararası Ar-Ge Departmanı Başkanı olarak çift liderlik rolüne sahiptir; burada Ar-Ge girişimlerini denetler ve uluslararası projeler için tasarım dokümantasyonunun kesin teslimatını sağlar. Küresel endüstriyel güvenliği ilerletmeye kendini adayan, karmaşık teknolojileri pratik çözümlere dönüştürmeye ve müşterilerin dünyanın dört bir yanındaki daha güvenli, akıllı ve daha güvenilir kontrol sistemlerini uygulamasına yardımcı olmaya odaklanır.
Qi Lingyi