اللغة العربية
المقاوم للانفجار مقابل الآمن جوهريًا مقابل المدمج — كيف تختار طريقة الحماية الصحيحة في مشروع الصمامات؟
تم إنشاؤها 08.12
1. الغلاف المقاوم للهب / المضاد للانفجار (Ex d)
مبدأ العمل
يتم تصنيع غلاف معدني قوي بما فيه الكفاية للمعدات. عند حدوث انفجار داخلي داخل الغلاف، يجب أن يتحمل الهيكل ضغط الانفجار دون تمزق، بينما يعمل مسار اللهب (فجوة سطح التوصيل) على تبريد وتقليل ضغط اللهب والغازات الساخنة، مما يمنع اشتعال خليط الغاز المتفجر الخارجي. مفهوم الحماية من الانفجار هو استراتيجية احتواء ما بعد الحدث — فهو يسمح بحدوث انفجار داخلي ولكنه يمنع انتشار اللهب إلى الخارج.
الشكل 1 — رسم تخطيطي لمبدأ الحماية من الانفجار للمعدات الكهربائية المقاومة للانفجار
الخصائص الهيكلية
يتم تصنيع الغلاف من معدن عالي القوة. يجب أن تكون أسطح التوصيل (أسطح التلامس للشفاه) مسطحة وناعمة وذات عرض وفجوة دقيقة الأبعاد. تُصنف المعدات المقاومة للانفجار إلى ثلاثة مستويات حماية للمعدات (EPL): Ex da وEx db وEx dc، بما يتوافق مع مستويات مختلفة من الحماية.
المناطق الخطرة القابلة للتطبيق
المنطقة 1 والمنطقة 2.
المزايا
- درجة حماية عالية؛ هيكل قوي ومتين
- متطلبات منخفضة نسبياً للدوائر الداخلية
- التكلفة التصنيعية القابلة للتحكم
العيوب
- الحجم الكبير والوزن الثقيل
- أداء تبديد الحرارة محدود
- يُمنع منعًا باتًا فتح الغلاف أثناء توصيل التيار الكهربائي
2. السلامة الجوهرية (Ex i)
مبدأ العمل
من خلال تحديد الطاقة الكهربائية داخل الدائرة، تضمن المعدات أن أي شرارة كهربائية أو تأثير حراري ناتج أثناء التشغيل العادي أو تحت ظروف الخطأ المحددة يكون غير كافٍ لإشعال الغلاف الجوي المتفجر. السلامة الجوهرية (IS) هي استراتيجية الوقاية أولاً - فهي تمنع مصدر الاشتعال من جذره.
الخصائص الهيكلية
يستخدم تصميم دائرة منخفض الجهد، منخفض التيار، ومنخفض الطاقة. لا يتطلب هيكلًا مقاومًا للانفجار ثقيلًا.
ثلاثة مستويات للحماية الذاتية (IS)
جدول
المستوى | الوصف | المنطقة المطبقة |
ia | آمن في التشغيل العادي + عطلين مستقلين | المنطقة 0 |
ib | آمن في التشغيل العادي + عطل واحد | المنطقة 1 |
ic | آمن في التشغيل العادي فقط | المنطقة 2 |
ملاحظة: مستوى ia هو النوع الوحيد من الحماية الذاتية (IS) المعتمد للمنطقة 0 — ويوفر أعلى تصنيف أمان بين جميع طرق الحماية من الانفجار.
المزايا
- حجم صغير ووزن خفيف
- يُسمح بفتح الهيكل أثناء التشغيل للصيانة
العيوب
- متطلبات تصميم دائرة صارمة؛ تكلفة أعلى
- قدرة إخراج محدودة وقوة إشارة محدودة
3. الحماية المدمجة المقاومة للانفجار والحماية الذاتية (Ex d + Ex i)
مبدأ العمل
يجمع هذا التكوين بين طريقتي الحماية من الانفجار في وقت واحد:
- الدائرة الآمنة جوهريًا
- الحاوية المقاومة للهب
عادةً ما يتم تقسيم المعدات إلى حجرة مقاومة للهب (حجرة العزل) وحجرة أمان جوهرية (حجرة الأمان الجوهري)، مترابطتين من خلال موصلات طرفية عابرة للجدران (محطات عبور الجدار).
الخصائص الهيكلية
هيكل معقد يتطلب كلاً من حاوية مقاومة للهب قوية ودوائر دقيقة منخفضة الطاقة مع عزل صارم بين الحجرات.
المناطق الخطرة القابلة للتطبيق
المنطقة 1 والمنطقة 2 (يمكن لقسم الحجرة الآمنة جوهريًا تحقيق حماية بمستوى المنطقة 0).
المزايا
- يجمع بين فوائد طريقتي الحماية
- أعلى مستوى أمان إجمالي
- مناسب للأماكن ذات متطلبات الحماية من الانفجار الصارمة للغاية
العيوب
- هيكل معقد؛ صعوبة في التصميم والتصنيع
- أعلى تكلفة بين الأنواع الثلاثة
- الصيانة والإصلاح تتطلب أفرادًا متخصصين
4. المقارنة الأساسية بين أنواع الحماية الثلاثة
معايير المقارنة | مقاوم للهب (Ex d) | آمن جوهريًا (Ex i) | مدمج (Ex d + Ex i) |
منطق الحماية | عزل فيزيائي؛ يحتوي ويمنع انتشار الانفجار | تحديد الطاقة؛ يثبط مصدر الإشعال عند المنشأ | الجمع بين الطريقتين |
المكوّن الأساسي | غلاف مقاوم للهب عالي القوة | دائرة آمنة جوهريًا | غلاف مقاوم للهب + دائرة آمنة جوهريًا |
حجم المعدات | كبير وثقيل | مدمج وخفيف الوزن | متوسط إلى كبير |
الصيانة أثناء التشغيل | محظور تمامًا | مسموح | يعتمد على الحجرة |
أعلى منطقة خطر قابلة للتطبيق | المنطقة 1 | المنطقة 0 (مستوى ia) | المنطقة 1 |
هيكل التكلفة | تكلفة تصنيع عالية للغلاف | تكلفة عالية لتصميم الدائرة | التكلفة المجمعة — الأعلى إجمالاً |
التطبيقات النموذجية | المحركات، المفاتيح، صناديق التوزيع | أجهزة الاستشعار، الأجهزة، أجهزة الاتصال | وحدات التحكم، وحدات إمداد الطاقة |
مرجع سريع لعلامات مقاومة الانفجار
- النوع المضاد للهب: Ex d
- النوع الآمن جوهرياً: Ex i
- مثال على العلامة: Ex db ⅡC T4 Gb
5. إرشادات الاختيار
جدول
السيناريو | التوصية |
المنطقة 0 (جو انفجاري موجود باستمرار) | آمن جوهريًا ia المستوى إلزامي |
المنطقة 1 (جو انفجاري محتمل في التشغيل العادي) | مقاوم للهب (Ex db) أو مستوى IS ib — يُختار بناءً على متطلبات الطاقة وسهولة الوصول للصيانة |
المنطقة 2 (جو انفجاري فقط في ظل ظروف غير طبيعية) | جميع الأنواع الثلاثة مقبولة؛ النوع الآمن جوهرياً بمستوى ic أو النوع المضاد للهب خيارات فعالة من حيث التكلفة |
المعدات عالية الطاقة (المحركات، المفاتيح الكهربائية، إلخ) | النوع الآمن جوهرياً محدود الطاقة؛ يجب اختيار النوع المضاد للهب |
الأجهزة/أجهزة الاستشعار التي تتطلب صيانة أثناء التشغيل | يُفضَّل النوع الآمن جوهرياً |
أنظمة التحكم ذات متطلبات صارمة للغاية لمقاومة الانفجار | يُوصى بالنوع المدمج (مضاد للهب وآمن جوهرياً) |
اتصل
اترك معلوماتك وسنتصل بك.
واتساب