Obszary, w których istnieje możliwość występowania wybuchowej mieszaniny łatwopalnego gazu, oparów lub pyłu i powietrza, określa się jako "niebezpieczne", a inne obszary jako "bezpieczne" lub "nie niebezpieczne". Wszelkie urządzenia elektryczne stosowane w strefach niebezpiecznych, w tym urządzenia do wykrywania gazu, muszą być specjalnie przetestowane i zatwierdzone w celu zapewnienia, że podczas użytkowania, nawet w warunkach awarii, nie mogą zainicjować wybuchu.
Urządzenia Crowcon spełniają europejskie, amerykańskie i inne międzynarodowe normy i dyrektywy dotyczące urządzeń elektrycznych stosowanych w obszarach niebezpiecznych.
Dopuszczenia europejskie
CENELEC
CENELEC jest Europejskim Komitetem Normalizacji Elektrotechnicznej. Został on oficjalnie uznany za organizację europejską w swojej dziedzinie przez Komisję Europejską w Dyrektywie 83/189 EEC. CENELEC wykorzystuje normy IEC (Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej) jako punkt odniesienia i harmonizuje je ze wszystkimi krajami Wspólnoty Europejskiej (patrz poniżej)
Dyrektywa ATEX
ATEX (od Atmosphere Explosif) to nazwa nadana ramom kontroli atmosfery wybuchowej oraz normom dotyczącym urządzeń i systemów ochronnych w niej stosowanych. ATEX składa się z dyrektyw i jest kontynuacją norm CENELEC. Dotyczy on kwestii, które nie zostały uwzględnione w pierwotnych normach EN, takich jak zagrożenia pyłowe. Celem jest, aby te wspólne normy całkowicie usunęły bariery handlowe we Wspólnocie Europejskiej.
ATEX zobowiązuje pracodawców do eliminacji lub kontroli ryzyka związanego z substancjami niebezpiecznymi. Operatorzy zakładów muszą zapewnić, że instalacje, urządzenia, systemy ochronne i wszelkie związane z nimi urządzenia łączące mogą zostać uruchomione tylko wtedy, gdy dokument zabezpieczenia przeciwwybuchowego wskazuje, że mogą być bezpiecznie używane w atmosferze wybuchowej. ATEX opiera się na wymaganiach dwóch dyrektyw europejskich.
1) Dyrektywa 99/92/WE (znana również jako "ATEX 137" lub "dyrektywa ATEX Workplace") w sprawie minimalnych wymagań dotyczących poprawy ochrony zdrowia i bezpieczeństwa pracowników potencjalnie narażonych na przebywanie w atmosferze wybuchowej.
2) Dyrektywa 2014/34/UE (była 94/9/WE przed 19 kwietnia 2016 r., znana również jako "ATEX 95" lub "dyrektywa ATEX Equipment Directive") w sprawie zbliżenia ustawodawstw państw członkowskich dotyczących urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do użytku w przestrzeniach zagrożonych wybuchem. Dyrektywa 2014/34/UE dzieli urządzenia i systemy ochronne, które obejmuje, na grupy i kategorie urządzeń; dyrektywa ta przewiduje klasyfikację przez pracodawcę miejsc, w których mogą występować atmosfery wybuchowe w kategoriach Stref oraz określa, które grupy i kategorie urządzeń i systemów ochronnych powinny być stosowane w każdej Strefie. Patrz poniżej.
Klasyfikacja obszarów niebezpiecznych
Miejsca niebezpieczne są klasyfikowane w kategoriach stref na podstawie częstotliwości i czasu trwania występowania atmosfery wybuchowej.
Obszary, w których występuje zagrożenie gazami palnymi, są klasyfikowane jako Strefa 0, Strefa 1 lub Strefa 2.
Obszary zagrożone łatwopalnym pyłem są klasyfikowane jako Strefa 20, Strefa 21 lub Strefa 22.
Uwaga: Warstwy, złoża i hałdy łatwopalnego pyłu należy traktować jak każde inne źródło, które może tworzyć atmosferę wybuchową.
Opis każdej ze stref znajduje się w tabeli na stronie poniżej.
Kategorie urządzeń związanych z dyrektywą ATEX
Dyrektywa ATEX identyfikuje dwie grupy urządzeń.
Urządzenia grupy 1 przeznaczone są do stosowania w górnictwie i dzielą się na kategorie M1 i M2. M1 określa urządzenia, które muszą nadal działać, gdy występuje atmosfera potencjalnie wybuchowa. M2 identyfikuje urządzenia, które nie działają w obecności potencjalnie wybuchowej atmosfery.
Grupa 2 jest przeznaczona do wszystkich innych sytuacji na powierzchni ziemi (Surface Industries) i jest podzielona na kategorie 1, 2 i 3. Urządzenia kategorii 1 są przeznaczone do użytku w środowiskach strefy 0. Urządzenia kategorii 2 są przeznaczone do użytku w środowisku strefy 1. Urządzenia kategorii 3 są przeznaczone do użytku w środowisku strefy 2.
Obowiązkiem producentów jest uzyskanie certyfikatu badania typu WE od jednostki notyfikowanej, jeżeli produkują oni sprzęt elektryczny kategorii 1 i 2 oraz M1 i M2.
| KATEGORIA ATEX | KLASYFIKACJA | STREFA - GAZ LUB PYŁ |
| 1 | Obszar, w którym atmosfera wybuchowa składająca się z mieszaniny z powietrzem lub substancjami łatwopalnymi w postaci oparów gazu, mgły lub pyłu występuje stale lub przez długie okresy czasu lub często. | Gaz: Strefa 0
Pył: Strefa 20 |
| 2 | Obszar, w którym podczas normalnej eksploatacji sporadycznie może wystąpić atmosfera wybuchowa składająca się z mieszaniny z powietrzem lub substancjami łatwopalnymi w postaci oparów gazu, mgły lub pyłu. | Gaz: Strefa 1
Pył: Strefa 21 |
| 3 | Obszar, w którym atmosfera wybuchowa składająca się z mieszaniny z powietrzem lub substancjami łatwopalnymi w postaci oparów gazu, mgły lub pyłu prawdopodobnie nie wystąpi podczas normalnej pracy, a jeśli wystąpi, to będzie się utrzymywać tylko przez krótki okres. | Gaz: Strefa 2
Pył: Strefa 22 |
Ochrona przeciwwybuchowa
Przy projektowaniu urządzeń stosowane są różne techniki ochrony przed eksplozjami. Przykłady podano w poniższej tabeli.
| OCHRONA | METODA | CODE | STREFA | KATEGORIA ATEX | DZIAŁ (AMERYKA PÓŁNOCNA) |
| Iskrobezpieczne "ia" lub "ib" | Ograniczenie energii iskier i temperatury. Obejmuje to jedną (b) lub dwie (a) usterki elektryczne, które mogą spowodować wzrost temperatury powierzchni powyżej wartości znamionowej "T". | Ex ia
Ex ib |
0,1,2
1,2 |
1,2,3
2,3 |
1,2
1,2 |
| Specjalne "s" | Każda metoda, co do której można wykazać, że jest bezpieczna. | Ex s | 0,1,2 | 1,2,3 | 2 |
| Ognioodporne "d" Proszkowe/Piaskowe "q" | Konstrukcja powstrzymująca wybuch i gasząca płomień | Ex d
Ex q |
1,2
1,2 |
2,3
2,3 |
1,2
1,2 |
| Zwiększone bezpieczeństwo "e" Nieiskrzący "n" | Brak łuków, gorących powierzchni, iskier dzięki zwiększonemu naciskowi i ograniczonemu wnikaniu wilgoci. | Ex e
Ex n |
1,2
2 |
2,3
3 |
2
2 |
| Pod ciśnieniem "p" | Ciągły przepływ powietrza lub gazu obojętnego lub dodatnie ciśnienie statyczne w celu utrzymania łatwopalnego gazu z dala od źródła zapłonu lub gorącej powierzchni. | Ex p | 1,2 | 2,3 | 1,2 |
| Encapsultation "m" | Obudowywanie elementów elektrycznych żywicą. | Ex m | 1,2 | 2,3 | 2 |
Klasyfikacja temperaturowa
Aby zapewnić, że nie ma ryzyka zapłonu spowodowanego gorącymi powierzchniami, urządzenia są klasyfikowane pod względem maksymalnej temperatury powierzchni jakiejkolwiek części urządzenia podczas pracy lub w wyniku awarii, w oparciu o temperaturę otoczenia 40oC. Jest to tak zwana klasyfikacja "T". Sprzęt musi być wybrany z odpowiednią klasyfikacją temperaturową, tak aby jego maksymalna temperatura powierzchni nie przekraczała temperatury zapłonu gazów i oparów występujących w miejscu, w którym sprzęt ma być zainstalowany.
Grupa gazów, grupa aparatów i klasa temperaturowa
Gazy są pogrupowane na podstawie ilości energii potrzebnej do zapłonu wybuchowej mieszaniny gazów z powietrzem. Urządzenia są podzielone na grupy w zależności od gazów i oparów, do których są przystosowane.
| GAS | GRUPA URZĄDZEŃ | MAX. TEMPERATURA POWIERZCHNI oC | RATING "T" |
| Metan | I Wydobywanie M1 & M2 | 450 | T1 |
| Propan | IIA | 300 | T2 |
| Etylen | IIB | 200 | T3 |
| Wodór | IIC | 135 | T4 |
| Acetylen | IIC | 100 | T5 |
| Każdy gaz | II | 85 | T6 |
Oznaczenia
Dyrektywa ATEX wymaga, aby certyfikowane produkty były oznaczone znakiem CE (potwierdza zgodność z obowiązkowymi przepisami EMC i dyrektywą niskonapięciową dla urządzeń zawierających napięcie sieciowe), znakiem "EX" (wskazuje, że urządzenie jest przeznaczone do użytku w obszarze niebezpiecznym) i kodem sprzętu (potwierdza grupę, pojęcie ochrony grupy gazowej i klasyfikację temperaturową, dla której produkt jest certyfikowany).
1180 (1180= numer jednostki notyfikowanej Crowcon)
Grupa i kategoria ATEX
Przykładowa etykieta produktu
Uwaga: Tamb (Ta) oznacza zakres temperatur otoczenia, dla którego produkt jest certyfikowany (tzn. nie spowoduje zapłonu); nie wskazuje temperatury roboczej produktu.
Najnowsze normy wprowadzają "poziomy ochrony" do struktury kodowej certyfikatów bezpieczeństwa. Poniżej przedstawiono przykład kodu certyfikacji wskazującego poziom ochrony:
Ex iad IIC T4 Gb
| POZIOM OCHRONY a STREFA | ||
| POZIOM OCHRONY | RÓWNOWAŻNA STREFA NIEBEZPIECZNA | RODZAJ ATMOSFERY WYBUCHOWEJ |
| Ga | Strefa 0 | Gaz |
| Gb | Strefa 1 | |
| Gc | Strefa 2 | |
| Da | Strefa 20 | Pył |
| Db | Strefa 21 | |
| Dc | Strefa 22 | |
Organy zatwierdzające
Istnieje wiele akredytowanych organów zatwierdzających, które testują produkty i audytują procedury jakościowe w celu sprawdzenia, czy produkty spełniają wymagania obowiązkowych dyrektyw, takich jak ATEX. W przypadku usług związanych z dopuszczeniami ATEX i IECEx Crowcon korzysta z usług Baseefa, Sira i UL/Demko.
W przypadku usług związanych z dopuszczeniami w Ameryce Północnej Crowcon korzysta z UL (Underwriters Laboratories) i CSA (Canadian Standards Association).
Atesty północnoamerykańskie
W wyniku dążenia Ameryki Północnej, Kanady i Europy do harmonizacji, Narodowy Kodeks Elektryczny (NEC) i Kanadyjski Kodeks Elektryczny (IEC) uznają obecnie stosowanie europejskiego systemu strefowego do klasyfikacji obszarów niebezpiecznych. Artykuł 505 NEC w zasadzie stworzył amerykańską wersję systemu strefowego Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC, patrz poniżej) i CENELEC. NEC 505 nie jest taki sam, ale dopasowuje do niego europejskie strefy IEC, zachowując jednocześnie techniki ochrony NEC. W Ameryce Północnej obszary niebezpieczne są podzielone na klasy, działy, strefy i grupy w celu określenia poziomu bezpieczeństwa wymaganego dla urządzeń zainstalowanych w tych miejscach. Klasy definiują ogólną postać materiałów palnych w atmosferze. Oddziały określają prawdopodobieństwo obecności materiałów palnych. Strefy określają lokalizację w Europie, a grupy klasyfikują dokładny charakter palny materiału.
Zajęcia
| KLASA | OPIS |
| 1 - Gazy i pary | Łatwopalne gazy lub pary są obecne w powietrzu w ilościach wystarczających do wytworzenia mieszanin wybuchowych lub łatwopalnych. |
| 2 - Pył | Występują pyły palne lub przewodzące. |
| 3 - Włókna i materiały | Obecne są palne włókna lub materiały wytwarzające palne cząstki, ale nie jest prawdopodobne, aby były w zawiesinie w ilościach wystarczających do wytworzenia palnych mieszanin. (Klasyfikacji grupowej nie stosuje się do tej klasy) |
Klasyfikacja obszaru
Instalacje procesowe podzielone są na strefy (metoda europejska i IEC) lub działy (metoda północnoamerykańska) w zależności od prawdopodobieństwa wystąpienia atmosfery wybuchowej.
Działy i strefy
| KLASYFIKACJA EUROPEJSKA, IEC & NEC 505 | DEFINICJA STREFY LUB PODZIAŁU | KLASYFIKACJA PÓŁNOCNOAMERYKAŃSKA |
| Strefa 0 - Gazy
Strefa 20 - Pyły |
Obszar, w którym mieszanina wybuchowa jest obecna w sposób ciągły lub przez dłuższy czas. | Klasa I dywizja 1 (gazy)
Klasa II dział 1 (pyły) |
| Strefa 1 - Gazy
Strefa 21 - Pyły |
Obszar, w którym podczas normalnej pracy istnieje prawdopodobieństwo wystąpienia mieszaniny wybuchowej. | Klasa I dywizja 1 (gazy)
Klasa II dział 1 (pyły) |
| Strefa 2 - Gazy
Strefa 22 - Pyły |
Obszar, w którym wystąpienie mieszaniny wybuchowej jest mało prawdopodobne podczas normalnej eksploatacji, a jeśli wystąpi, to tylko przez krótki czas. | Klasa I dywizja 2 (gazy)
Klasa II Dział 2 (pyły) |
Grupy gazu i pyłu
| SUBSTANCJE | GRUPA | CENELEC/IEC/NEC500 |
| Acetylen | A | 11C |
| Wodór | B | 11C |
| Etylen | C | 11B |
| Propan | D | 11A |
| Metan | D | - – |
| Pył metalowy | E | - – |
| Pył węglowy | F | - – |
| Pył zbożowy | G | - – |
Działy
| DYWIZJA | OPIS |
| 1 | Substancja określona przez klasę jest obecna stale lub przez pewien czas w normalnych warunkach. |
| 2 | Substancja określona przez klasę jest obecna tylko w warunkach nietypowych, takich jak awaria zbiornika lub awaria systemu. |
Oznaczenia
Przykłady oznaczeń produktów dla USA i Kanady przy użyciu działów:
Klasa I, Dział 1, Grupa C, T4
Klasa I (łatwopalne gazy lub opary), Dział 1 - Klasyfikacja obszaru
Grupa C - Etylen
T4- Kod temperatury (patrz wyżej). Amerykańskie kody temperatury są zasadniczo podobne do europejskich.
Przykład oznaczeń produktów dla USA i Kanady przy użyciu stref opartych na NEC505:
Klasa I, Strefa 1, AEx de IIB T4
Klasa I (łatwopalne gazy lub opary), strefa 1 - klasyfikacja obszaru
AEx- Odporność na wybuch zgodnie z NEC 505
Metoda ochrony, ognioszczelność i zwiększone bezpieczeństwo komponentów
IIB- Grupa gazów
T4- Temperatura znamionowa
Organy branżowe
Underwriters Laboratories (UL)
UL jest prywatną amerykańską firmą, która przeprowadza testy, aby upewnić się, że produkty spełniają normy bezpieczeństwa.
Administracja Bezpieczeństwa i Zdrowia w Kopalniach (MSHA)
Północnoamerykańskie Centrum Zatwierdzania i Certyfikacji MSHA zatwierdza i certyfikuje niektóre produkty górnicze do użytku w podziemnych kopalniach węgla i gazowych podziemnych kopalniach metali. Centrum, które cieszy się międzynarodowym uznaniem, testuje sprzęt, instrumenty i materiały pod kątem zgodności z przepisami federalnymi. Produkty, które pomyślnie przejdą testy, są uznawane za zatwierdzone przez MSHA lub certyfikowane przez MSHA.
Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC)
IEC została założona kilka lat temu i składa się z wielu krajów, w tym USA. Jej celem jest ustanowienie standardów ochrony przeciwwybuchowej dla produktów elektrycznych oraz klasyfikacji obszarów.
IECEx to międzynarodowy system certyfikacji stworzony przez IEC w celu ułatwienia międzynarodowego handlu urządzeniami elektrycznymi przeznaczonymi do użytku w strefach zagrożonych wybuchem. Pojawienie się standardu IECEx daje możliwość sprzedaży produktów w krajach, które nie akceptują standardów ATEX lub UL.
IECEx został zaprojektowany w celu wyeliminowania potrzeby posiadania wielu krajowych certyfikatów poprzez zapewnienie jednego międzynarodowego certyfikatu i znaku certyfikacji akceptowanego przez wszystkie uczestniczące kraje.
Certyfikat zgodności IECEx poświadcza, że produkty są zgodne z odpowiednimi normami IEC. Certyfikat ten jest uznawany przez wszystkie kraje uczestniczące w programie jako równoważny z ich własnymi krajowymi certyfikatami. Więcej informacji na temat IECEx i szczegóły dotyczące jednostek członkowskich w każdym kraju można znaleźć na stronie www.iecex.com.
