تجهیزات ضد انفجار در ابزار دقیق و راهنمای کامل برای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
در قلب صنایع فرآیندی مانند نفت، گاز و پتروشیمی، جایی که همواره خطر وجود گازها، بخارات و غبارات قابل اشتعال وجود دارد، ایمنی حرف اول را میزند. کوچکترین جرقه الکتریکی یا افزایش دما در تجهیزات میتواند منجر به حوادث فاجعهبار شود. به همین دلیل، استفاده از تجهیزات ضد انفجار (Explosion-Proof) در حوزه مهندسی ابزار دقیق، یک الزام حیاتی و غیرقابل چشمپوشی است. این مقاله به بررسی جامع انواع این تجهیزات و کاربردهای کلیدی آنها در مناطق پرخطر (Hazardous Areas) میپردازد. انتخاب صحیح تجهیزات ضد انفجار بر اساس نوع منطقه خطر، گروه گازی و کلاس دمایی، یک اصل مهندسی حیاتی برای تضمین ایمنی پایدار در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی است. با درک درست از انواع روشهای حفاظتی و کاربرد هر یک، مهندسان ابزار دقیق میتوانند سیستمهایی طراحی کنند که هم کارآمد و هم در برابر خطرات انفجار ایمن باشند.
تجهیزات ضد انفجار چه هستند و چرا اهمیت دارند؟
تجهیزات ضد انفجار به گونهای طراحی و ساخته میشوند که از وقوع انفجار در محیطهای مستعد خطر جلوگیری کنند. این تجهیزات با استفاده از روشهای حفاظتی مختلف، مانع از رسیدن انرژی (جرقه یا حرارت) به ترکیبات قابل اشتعال موجود در محیط میشوند. اهمیت این تجهیزات در موارد زیر خلاصه میشود:
- حفاظت از جان کارکنان: اصلیترین هدف، جلوگیری از حوادث منجر به آسیبهای جانی است.
- حفاظت از سرمایهها و تجهیزات: انفجار میتواند خسارات مالی سنگینی به تأسیسات و تجهیزات گرانقیمت وارد کند.
- تداوم تولید: با تضمین ایمنی، از توقفهای ناخواسته خطوط تولید جلوگیری میشود.
- رعایت الزامات و استانداردهای بینالمللی: استفاده از این تجهیزات برای دریافت گواهینامههای معتبر مانند ATEX و IECEx ضروری است.
طبقهبندی مناطق پرخطر (Hazardous Area Classification)
پیش از انتخاب تجهیزات ضد انفجار، شناخت دقیق محیط نصب ضروری است. مناطق پرخطر بر اساس میزان احتمال وجود مواد قابل اشتعال به زونهای مختلفی تقسیمبندی میشوند:
| زون (Zone) | تعریف |
|---|---|
| Zone 0 | حضور دائمی یا طولانیمدت گازهای قابل اشتعال در شرایط عادی. |
| Zone 1 | احتمال وجود گازهای قابل اشتعال در شرایط عادی عملکرد. |
| Zone 2 | عدم وجود گازهای قابل اشتعال در شرایط عادی و احتمال حضور کوتاهمدت در شرایط غیرعادی. |
انواع روشهای حفاظت ضد انفجار در ابزار دقیق
برای ایمنسازی تجهیزات ابزار دقیق در این مناطق، از روشهای حفاظتی گوناگونی استفاده میشود که هرکدام برای کاربردها و سطوح خطر متفاوتی مناسب هستند.
۱. ایمنی ذاتی (Intrinsic Safety – Ex i)
این روش یکی از پرکاربردترین و ایمنترین روشها برای تجهیزات ابزار دقیق و سیستمهای کنترلی با سیگنال ضعیف است. در این روش، انرژی الکتریکی در مدار به حدی محدود میشود که حتی در صورت بروز خطا (مانند اتصال کوتاه) نیز، انرژی لازم برای ایجاد جرقه یا حرارت جهت احتراق گازهای محیط فراهم نمیشود.
- کاربرد: سنسورها، ترانسمیترها، سوئیچها، بریرهای ایزولاتور و تجهیزات ارتباطی که در Zone 0, 1 و 2 نصب میشوند.
۲. محفظه ضد انفجار (Flameproof/Explosion-Proof – Ex d)
در این روش، تجهیزات الکتریکی درون یک محفظه بسیار مستحکم قرار میگیرند. این محفظه به گونهای طراحی شده که اگر انفجاری در داخل آن رخ دهد، میتواند فشار ناشی از انفجار را تحمل کرده و از خروج شعله و گازهای داغ به محیط بیرون جلوگیری کند.
-
کاربرد: موتورهای الکتریکی، تابلوهای برق، جعبههای تقسیم (Junction Box)، کلیدها و تجهیزاتی که انرژی بالایی دارند و در Zone 1 و Zone 2 استفاده میشوند.
۳. افزایش ایمنی (Increased Safety – Ex e)
هدف این روش، جلوگیری از ایجاد جرقه یا نقاط داغ در شرایط عادی کارکرد تجهیزات است. این امر از طریق تقویت عایقبندی، استفاده از ترمینالهای باکیفیت و طراحی مطمئن برای جلوگیری از هرگونه آرک الکتریکی محقق میشود.
- کاربرد: ترمینال باکسها، جعبههای تقسیم و موتورهای الکتریکی که در آنها هیچگونه جرقهای در حالت عادی تولید نمیشود و معمولاً در Zone 1 کاربرد دارند.
۴. تحت فشار قرار دادن (Pressurization – Ex p)
در این روش، یک گاز تمیز و خشک (مانند هوای ابزار دقیق) با فشاری بالاتر از فشار محیط، به داخل محفظه تجهیزات تزریق میشود. این فشار مثبت از ورود گازهای قابل اشتعال به داخل محفظه جلوگیری میکند.
- کاربرد: تابلوهای کنترل بزرگ، آنالایزرها و کامپیوترهای صنعتی که در Zone 1 و Zone 2 نصب میشوند.
کاربرد تجهیزات ضد انفجار در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
ترکیب خطرناک مواد هیدروکربنی و تجهیزات الکتریکی، این صنایع را به یکی از اصلیترین مصرفکنندگان تجهیزات ضد انفجار تبدیل کرده است.
-
روشنایی ضد انفجار: پروژکتورها و چراغهای Ex d برای روشنایی ایمن سکوهای نفتی، پالایشگاهها و واحدهای فرآیندی.
-
تجهیزات کنترلی و ابزار دقیق: ترانسمیترهای فشار، دما، سطح و جریان با حفاظت Ex i یا Ex d برای نظارت دقیق و ایمن بر فرآیندها.
- جعبههای تقسیم و اتصالات (Junction Boxes): باکسهای ضد انفجار از جنس آلومینیوم یا استنلس استیل با حفاظت Ex d یا Ex e برای کابلکشی و اتصالات ایمن در محیطهای خشن و خورنده.
- موتورها و پمپها: موتورهای الکتریکی با محفظه Ex d برای راهاندازی پمپها، کمپرسورها و فنها.
- سیستمهای هشدار و ارتباطات: تلفنها، آژیرها و شستیهای اعلام حریق ضد انفجار برای ارتباطات و واکنش سریع در شرایط اضطراری.
