استاندارد اتکس (ATEX)

استاندارد اتکس (ATEX)

بمنظور یکسان سازی شرایط ساخت و آزمایش تجهیزات مناسب فضاهای طبقه بندی شده در اروپا، پارلمان اتحادیه اروپا دستورالعملی به نام۹۴/۹/EC Directive تصویب نموده که ATEX نام گذاری شده است. این نام از حروف اول عبارت Atmosphere Explosible در زبان فرانسه مشتق گردیده است.

دستورالعمل فوق الذکر که در راستای خط و مشی های CENELEC تهیه گردیده مقرر داشته است که از اول جولای سال ۲۰۰۳ تجهیزات از نوع Ex می باید طیق مشخصات مندرج در این دستورالعمل ساخته و آزمایش شوند و گواهی تطابق با این دستورالعمل را داشته باشند. بعد از تاریخ مزبور تجهیزاتی که گواهی از نوعATEX را نداشته باشند مجاز به استفاده از علامت اتحادیه اروپا (CE ) نخواهند بود و در نتیجه قابل عرضه در بازار صنعتی اروپا نمی باشند.

طیق دستورالعمل ATEX برای تجهیزات Zone 0 و Zone 1 سازمانهای تائید کننده موظفند نه تنها تجهیزات مربوطه را مورد بررسی و آزمایش قرار دهند بلکه می باید نحوه تولید تجهیزات را نیز تحت نظر داشته باشند. چنین نظارتی برای تجهیزات Zone 2 اجباری نمی باشد.

علامت گذاری تجهیزاتی که طبق دستورالعمل ATEX ساخته و آزمایش می شوند همان علامت های تعیین شده توسط CENELEC بعلاوه پیشوندهایی می باشند که Zone و نوع مواد قابل اشتعال را نیز نشان می دهند. Zone ها با اعداد ۱ ، ۲ و ۳ و مواد قابل اشتعال با حرف G برای گازها و حرف D برای غبارهای قابل اشتعال نشان داده می شوند.

مثلا” دستگاهی که بر حسب استانداردهای CENELEC با علامت EExd IIA T3 علامت گذاری شده در صورت مطابقت با دستورالعمل ATEX بصورت II 2 G EExd IIA T3 علامت گذاری می شود.علامت II به معنای فضاهای صنعتی روزمینی است که در علامت گذاری CENELEC منعکس است (علامت I به معنی فضاهای زیرزمینی یا معادن می باشد).

عدد ۲ به معنی Zone 1 می باشد( Zone 2=3 Zone 1=2 Zone 0=1 )

حرف G به معنی وجود گازهای قابل اشتعال است (گازهای قابل اشتعال = G و غبارهای قابل اشتعال = D )

با توجه به توضیحات فوق الذکر از اول جولای ۲۰۰۳ (۱۱ تیر ماه ۱۳۸۲ ) بمنظور اطمینان از کیفیت تجهیزات مناسب برای فضاهای طبقه بندی شده می توان از سازنده تجهیزات گواهی ATEX درخواست نمود. این گواهی می تواند توسط سازمانهای فوق الذکر در اتحادیه اروپا و یا هر یک از سازمانهای تائید کننده تجهیزات که طبق دستورالعمل ATEX با عنوانBodies Notified نامگذاری شده اند، صادر گردد. توجه شود که درخواست گواهی ATEX بدین معنی است که تجهیزات می باید مطابق با استانداردهای اتحادیه اروپا ساخته شوند.

محافطت نوع D یا ضد شعله Flameproof_Enclosure

در این نوع محافظت ، محفظه ها به گونه ای طراحی شده اند که بدون آنکه محیط اطراف خود را شعله ور ساخته ویا به آن آسیب برسانند ، برای تحمل انفجار داخلی گازها ب بخار های قابل اشتعالی که ممکن است به آن ها وارد شوند مقاوم باشند.

لذا نه تنها این محفطه ها باید مقاوم باشند بلکه ضروری است که کلیه قطعات متصل شده به آن ها نظیر لولای در پوش و ورودی کابلها به قدری محکم، مقاوم و بدون نفوذ وصل شده باشند که آن ها همان مشخصات فوق الذکر را داشته باشند (این محفظه ها در کارخانه های سازنده تا ۴ برابر فشار انفجار آزمایش می شود.)

ضمناً این محفظه ها به گونه ای طراحی شده اند که در هنگام انفجار در داخل آن ها حرارت بوجود آمده بر روی کلیه سطوح خارجی بطور یکنواخت پخش شود تا از اشتعال ویا انفجار گازهای موجود در محیط مستعد خطر اطراف محفظه جلوگیری شود وجود یکنواختی امواج و عدم وجود سطح تیز ومثلثی شکل و روی این محفظه ها از اهمیت بالایی برخوردار است .

یک محفظه ضد انفجار ایده آل نباید هیچ گونه اتصالی غیر از محل های ورود کابل یا سیم یا کاندوییت به آن داشته باشد چنانچه امکان داشت در پوش محفظه به آن جوش شود ، نصب آن بسیار ساده انجام میشد و محودیت های طراحی برای سازندگان بوجود نمی آورد.اما این کار عملی نیست زیرا بسیاری از دستگاه های برقی داخل محفظه ها نیاز به تعمیر پیدا می کنند ولذا برای دسترسی به آنها باید محفظه قابل باز شدن باشند.در ابتدا این نوع محفظه ها را بصورت پیچی می ساختند اما این امر مستلزم آن بود که محفظه ها به شکل گرد یا استوانه ای ساخته شوند .

و همیشه امکان پذیر نبود.زیرا بسیاری از مذاکرات داخلی این دستگاه ها به صورت چهارگوش میباشد.برای تضمین استحکام در پوشش محفظه های چهار گوش میبایست با تعداد زیادی از پیچ ها به بدنه متصل شود ، به نحوی که در پوش در مقابل انفجار داخلی تاب بر ندارد و ترک نخورد و اتصالات ان به بیرون پرتاب نگردد تعداد پیچ های نگهدارنده با توجه به حجم محفظه ها تغییر پیدا میکند که بتواند تحمل لازم در برابر فشار های احتمالی را داشته باشند به همین دلیل این محفظه ها بسیار حجیم و سنگین هستند.

پیچ های نگهدارنده میبایست از استحکام کششی بالایی برخوردار باشند و سر آنها به صورت مثلثی برجسته یا شش گوش فرو رفته باشند.که برای باز کردن نیازمند ابزار خاصی باشند.

این محفظه ها علاوه بر آزمایش های الکتریکی برای گرفتن تاییدیه باید حداقل ۷ آزمایش زیر را با موفقیت طی کند:

مقاومت در برابر ضربه.

مقاومت در برابر ایجاد الکتریسیته ساکن معمولا پوشش بدنه به صورت Powder Coated میباشد.

مقاومت در برابر تابش اشعه ماورا بنفش ( این آزمایش مخصوص قطعات پلاستیکی میباشد زیرا این اشعه قطعات پلاستیکی را از بین میبرد.

آزمایش فشار آب یا هوا با ۱.۵ برابر فشار مرجع حداقل ۳.۵ BAR به مدت ۱۰ ثانیه فشار مرجع و برای به بالا ۴ برابر فشار مرجع.

آزمایش برای مشخص شدن حداکثر دمای سطح.

آزمایش فشار مرجع (در این روش گاز های حامل فشار به نسبت معینی با هوا مخلوط و با ایجاد جرقه منفجر میشود.فشار ایجاد شده به وسیله انفجار را اندازه گیری کرده و با فشار مرجع میسنجند) این آزمایش برای تعیین مقاومت داخلی مورد استفاده قرار میگیرد.

آزمایش عدم انتقال اجزای داخلی محفظه ها به بیرون بر اثر انفجار (این آزمایش برای تعیین مقاومت کلیه قطعات مورد استفاده قرار میگیرد.)

علاوه بر همه این ها داشتن گواهینامه ISO9001 نیز الزامی است.

همچنین برای جلوگیری از بالا رفتن احتمالی درجه حرارت قطعات و دستگاه های برقی داخل این نوع محفظه ها (در شرایط عملیات عادی) و تعیین ماکزیموم درجه حرارت بر روی آنها تست ولتاژ انجام میشود که با توجه به قطعه یا نوع دستگاه تغییر میکند.جزئیات آن در استاندارد ۵۰۰۱۴ قید شده است.

دریچه های بازدید و بازرسی در دستگاه های نوع d:

گاهی اوقات لازم میشود یک محفظه نوع d دارای قسمتی شیشه ای یا دریچه بازدید باشد.در این صورت جنس آن میبایست از پیرکس باشد یا چنانچه از فرآورده های پتروشیمی استفاده میشود باید در مقابل ماکزیموم درجه حرارت سطح مقاومت داشته باشد و تغییر جنس،شکل یا شفافیت ندهد و در تقلیل درجه حفاظت اثری نداشته باشد.نحوه نصب آن میبایست به یکی ار طرق زیر صورت پذیرد:

۱- جنس شفاف مورد استفاده شیشه یا مواد پتروشیمی به طور آب بندی شده در محفظه کار گذاشته شود به نحوی که به آن یکپارچه شده و جزئی از آن محصوب شود.

۲- جنس شفاف مورد نظر با واشر به وسیله گیره به طور مستقیم از داخل به محفظه متصل شده باشد.

جنس شفاف مورد نظر ممکن است با چسب یا ماده دیگری به داخل چهارچوب محفظه وصل شده باشد.و در مواقع نیاز بدون آنکه به درجه حفاظت دستگاه آسیب بند قابل تعویض است.چسب مورد نظر نباید به مرور زمان تغییر شکل دهد و ضمنا بی اثر باشد و در مقابل آب ، روغن و دیگر حلال ها و بالا رفتن درجه حرارت تا ماکزیموم درجه حرارت سطح مجاز دستگاه از خود مقاومت نشان دهد.

در زمانیکه از این روش برای دریچه بازدید استفاده می شود بایستی در طراحی دقت شود که مقاومت مکانیکی دستگاه ربطی به چسب یا ماده آب بندی نداشته باشد.

در این نوع محفظه ها مجبوریم برای اب بندی از واشر های مخصوص استفاده کنیم که مشخصات پهنا وشکاف این واشرها در استاندارد CENELEC EN 50018 ذکر شده است.

به مثال زیر توجه نمایید:

برای محفظه های کمتر از L=12.4mm _ 1000 CM3 و مقدار D با توجه به گروه بندی گازهای محیط های مستعد خطر فرق میکند:

برای معادن D<0.4mm

برای گروه های گازی IIA D<0.3mm

برای گروه های گازی IIB D<0.2mm

برای گروه های گازی IIC D<0.15mm

حفاظت نوع e یا ایمنی مضاعف :Increase_safety

دراین نوع حفاظت با انتخاب مواد اولیه با کیفیت برتر، مخصوصاً از نظر پایداری حرارتی ، در ساخت دستگاه ها دقت بیشتری صورت می گیرد تا از بروز حرارت اضافی یا جرقه یا قوس الکتریکی در موقع عملیات عادی دستگاه پیشگیری شود.

در واقع تلاش میشود دستگاه به منبع جرقه تبدیل نشود بنابر این قسمت های جرقه زا به این روش نمیتوانند محافظت شوند.اما بسیاری از قطعات و وسایل دیگر موجودند که اصولا جرقه زا نیستند لذا کاندیداهای مناسبی برای این روش محسوب می شوند، این نوع محافظت ضعیفتر از نوع d محسوب می شوند. بنابر این ممکن است در یک دستگاه قسمت های جرقه زا به روش d و بقیه قسمت ها را به روش e محافظت نمود که اقتصادی تر باشد.

اصول اساسی این انتخاب به شرح ذیل است:

استفاده از عایق های با کیفیت بالا و مطلوب.

طراحی مخصوص راه های عبور هوا و فاصله خزش قسمت های گردنده برای راندمان بیشتر دستگاه مخصوصاً الکترو موتورها.

اتصالات الکتریکی بسیار محکم که به راحتی شل یا از هم جدا نمی شوند.

حداقل درجه حفاظت IP54

ویژگی های روش ایمنی مضاعف به شرح زیر می باشد:

به دلیل استفاده از عایق های با کیفیت بسیار مرغوب و حفاظت فوق العاده در مقابل با اضافی پدیده ی شکست الکتریکی کمتر اتفاق می افتد. این موضوع به ویژه در موتورهای الکتریکی کاملا صادق است.

دستگاه در برابر خوردگی های ناشی از محیط آب هوا و رطوبت و…. حفاظت شده است. استفاده از روش ایمنی مضاعف به ما امکان می دهد که جنس بعضی از محفظه ها را از مشتقات پلاستیک انتخاب کنیم که طبعاً در تاسیسات دریایی و ساحلی ، در مقابل خوردگی بسیار مقاومند و حتی قطعات الکتریکی داخل محفظه را محافظت می کنند.

نصب و تعمیر دستگاه های ایمن مضاعف در مقایسه با دستگاه های ضد شعله بسیار ساده تر است.این امر به علت آن است که محفظه های ایمن مضاعف بسیار سبکترند و تعداد پیچ و مهره های اتصال آن ها در مقایسه با دستگاه های ضد شعله بسیار کمتر است.

با توجه به اینکه محفظه های دستگاه ها ضد انفجار نیستند ، آب بندی آن ها در محل نصب الزامی نیست.

به دلیل سبکتر بودن محفظه های ان ها نسبت به دستگاه های ضد شعله هزینه های اولیه ی نصب ارزان تری دارند.

در چراغ های روشنایی ایمن مضاعف به دلیل استفاده از کلید قطع خودکار برق به عنوان یک قطعه ی ضد انفجار که در زیر در پوش نصب میشود می توان بدون قطع برق نسبت به تعویض لامپ های سوخته اقدام نمود.

به دلیل اینکه موتورهای ایمن مضاعف برای مقاومت در برابر انفجار به محفظه های خود وابسته نیستند می توانند با قدرت بالاتری ساخته شوند.

دستگاه ایمن مضاعف را میتوان برای همه گروه های گازی A,B.C ساخت.

این محفظه ها علاوه بر آز مایشات الکتریکی برای گرفتن تاییدیه باید حداقل ۴ آزمایش زیر را با موفقیت طی کنند:

مقاومت در برابر ضربه

مقاومت در برابر ایجاد الکتریسیته ساکن معمولا پوشش بدنه به صورت Powder Coated می باشد.

مقاومت در برابر تابش اشعه ماورابنفش این آزمایش مخصوص قطعات پلاستیکی می باشد.زیرا این اشعه قطعات پلاستیکی را از بین می برد.

آزمایش تعیین حد اکثر دمای سطح.

علاوه بر همه اینها داشتن گواهینامه ISO9001 نیز الزامی است.

در این نوع حفاظت شرایط زیر برای ترمینال ها الزامی است.:

ترمینال ها نباید به هیچ وجه به خودی خود شل شوند.

باید ساختمانش طوری باشد که به هیچ وجه امکان لغزش و در رفتن هادی از زیر پیچ ها نباشد.

لبه های تیز نداشته باشد که به هادی ها صدمه بزند.

در هنگام سفت کردن پیچ ها نباید از جای خود چرخش داشته باشند یا تاب بردارند یا دفورمه شوند.

ترمینال هایی که برای سیم های با سطح مقطع حداکثر ۴mm2 استفاده میشوند باید همان خواص را برای محکم گرفتن هادی های با سطح مقطع کوچکتر را داشته باشد.

در مقابل ارتعاش دستگاه و شوک مکانیکی مقاوم باشد.

حفاظت نوع de :

بعضی از وسایل برقی نظیر سوییچ ها، رله های مکانیکی ، نرومادگی های اتصالات برقی،کنتاکتور ها و …. طبق طراحی اولیه ایجاد جرقه می کند.اما وسایل دیگری نظیر ترمینال ها باعث ایجاد جرقه نمیشود.اگر قرار باشد همه ی این وسایل که مشترکاً برای مصرف خاصی کنار هم هستند در محیط های مستعد خطر در محفظه d کنار هم قرار بگیرند، باعث افزایش حجم محفظه و در نتیجه گرانی بیش از حد سیستم خواهد شد ، لذا در اینگونه موارد مدارات و دستگاه ها را به دو قسمت جرقه زا و غیر جرقه زا تقسیم میکنند، تجهیزات برقی جرقه زا در داخل محفظه ی d و تجهیزات برقی غیر جرقه زا را در محفظه ی نوع e جا داده و سپس با وسایل مناسب و آب بندی های لازم به همدیگر متصل می کنند، که در واقع یک مجموعه یکپارچه را تشکیل می دهند.این ترکیب de معروف است.

حفاظت نوع ed:

در این نوع حفاظت محفظه به صورت e حفاظت شده است و قسمت های جرقه زا به صورت d نمونه آن چراغ های فلوئورسنت ضد انفجار است که در این چراغ های میکروسوییچ قسمت قطع و وصل برق سیستم که در زیر در پوش چراغ،به وسیله ی زائده ای که جزئی از درپوش حساب می شود تحت فشار قرار دارد.و به محض برداشتن در پوش فشار روی میکروسوئیچ برداشته می شود و برق قطع می گردد تا تعویض لامپ به سهولت و ایمن صورت پذیرد.حفاظت میکرو سوئیچ زیر درب از نوع d و محفظه مجموعه ی چراغ و پایه های لامپ و ترمینال ها از نوع e می باشد. بالاست چراغ بر حسب طراحی میتواند با هر یک از انواع حفاظت d,e,q ویا m مورد استفاده قرار گیرد.