ما هي متطلبات مستويات الحماية لشهادة ATEX المضادة للانفجار؟
توضيح اختيار المعدات المعتمدة من قبل ATEX للمناطق الخطرة، تشمل الإرشادات الأوروبية، وعلامات Ex، ومناطق الغاز والغبار، وتصنيفات المعدات، ورموز EPL، ومفاهيم الحماية، وحدود IP، ومراجعة الوثائق وفحوصات التركيب.
Becke Telcom
شهادة ATEX هي إطار الامتثال الأوروبي للمعدات وأنظمة الحماية المستخدمة في الأجواء القابلة للانفجار. تنطبق على أماكن العمل حيث قد يشكل الغاز أو البخار أو الرذاذ القابل للاشتعال أو الغبار القابل للاحتراق خطر اشتعال. في الهندسة العملية، السؤال الأساسي ليس ما إذا كان المنتج موصوفًا ببساطة بأنه "حاصل على شهادة ATEX". السؤال الحقيقي هو ما إذا كانت علامته، وشهادته، ومفهوم الحماية، وتصنيف درجة الحرارة، وملحقاته، وتعليماته تتطابق مع ظروف الموقع الفعلية.
هذا التمييز مهم لأن معدات المناطق الخطرة لا تُختار أبدًا بالاسم وحده. قد يكون هاتف صناعي معتمد، أو صندوق توصيل، أو كاميرا، أو منارة، أو محرك، أو مستشعر، أو محطة تحكم مناسبًا لمنطقة مصنفة وغير مناسب لمنطقة أخرى. قد يكون لعائلة المنتج نفسها إصدارات مختلفة لمناطق الغاز، أو مناطق الغبار، أو المواقع عالية الحرارة، أو البيئات البحرية، أو التطبيقات التي تتطلب مداخل كابلات خاصة.
تبدأ عملية الاختيار الجيدة بتصنيف الموقع، ثم التحقق من فئة المعدات، وعلامة Ex، ومجموعة الغاز أو الغبار، وحد درجة الحرارة، والنطاق المحيط، والوثائق، وطريقة التركيب. عندما تتم مراجعة هذه التفاصيل معًا، تصبح ATEX أداة سلامة وامتثال عملية بدلاً من كونها ادعاءً غامضًا عن المنتج.
تعتمد الحماية من الانفجار على العلاقة بين تصنيف المنطقة، وعلامة المنتج، ووثائق الشهادة، والتركيب الصحيح.
لماذا يهم الإطار
تأتي كلمة ATEX من التعبير الفرنسي Atmosphères Explosibles، أي الأجواء القابلة للانفجار. في الاستخدام الصناعي، تشير إلى المتطلبات الأوروبية للمنتجات وأماكن العمل التي قد تحدث فيها أجواء قابلة للانفجار. تساعد هذه المتطلبات في التحكم في خطر الاشتعال من المعدات الكهربائية والمعدات الميكانيكية وأنظمة الحماية والمكونات ذات الصلة.
غالبًا ما يُستخدم مصطلح "مقاوم للانفجار" في التسويق، لكنه واسع جدًا للاختيار الهندسي. قد يكون المنتج مضادًا للهب، أو آمنًا ذاتيًا، أو بأمان متزايد، أو مضغوطًا، أو مغلفًا، أو محميًا بهيكل للغبار. تعمل مفاهيم الحماية هذه بطرق مختلفة وليست قابلة للتبادل.
على سبيل المثال، قد يكون هاتف ميداني موسوم لمنطقة غاز 1 وصندوق توصيل موسوم لمنطقة غبار 21 كلاهما منتجين متوافقين، لكنهما مصممان لمخاطر مختلفة. يجب التحقق من طريقة الحماية، والعلامة، ومجموعة الغاز أو الغبار، وحد درجة الحرارة، وظروف التركيب قبل قبول المنتج للمشروع.
قواعد المنتج وواجبات مكان العمل
يُناقش نظام ATEX الأوروبي عادةً من خلال توجيهين. يركز أحدهما على المنتجات قبل طرحها في السوق. ويركز الآخر على تقييم مخاطر مكان العمل والاستخدام الآمن. في المشاريع الحقيقية، كلا الجانبين مهم.
التوجيه 2014/34/EU
ينطبق التوجيه 2014/34/EU على المعدات وأنظمة الحماية المخصصة للاستخدام في الأجواء القابلة للانفجار المحتملة. وهو يغطي متطلبات الصحة والسلامة الأساسية، وتقييم المطابقة، والوثائق التقنية، وعلامة CE، وعلامة Ex، ومسؤوليات الشركة المصنعة.
يمكن أن ينطبق هذا التوجيه على المعدات الكهربائية وعلى المعدات غير الكهربائية ذات الصلة حيث يجب التحكم في مصادر الاشتعال مثل الأسطح الساخنة، أو الكهرباء الساكنة، أو الاحتكاك، أو الصدمات، أو الشرر الميكانيكي.
التوجيه 1999/92/EC
ينطبق التوجيه 1999/92/EC على جانب مكان العمل. وهو يتطلب من أصحاب العمل ومشغلي المواقع تقييم مخاطر الانفجار، وتصنيف المناطق الخطرة إلى مناطق، وتنسيق إجراءات السلامة، واستخدام معدات مناسبة في تلك المواقع.
لهذا السبب لا تكفي الشهادة وحدها. لا يزال المنتج بحاجة إلى أن يتوافق مع تصنيف منطقة الموقع، ونوع المادة، ومتطلبات درجة الحرارة، والظروف المحيطة، وطريقة التركيب، وممارسة الفحص.
المعايير الفنية المستخدمة في المشاريع
توفر التوجيهات الإطار القانوني، بينما توفر معايير EN المنسقة والمعايير القائمة على IEC الكثير من التفاصيل الفنية للتصميم والاختبار والعلامات والتركيب والفحص والصيانة.
EN IEC 60079-0: المتطلبات العامة لمعدات Ex.
EN IEC 60079-1: الهيكل المضاد للهب "d".
EN IEC 60079-7: الأمان المتزايد "e".
EN IEC 60079-11: الأمان الذاتي "i".
EN IEC 60079-14: اختيار وتركيب المعدات الكهربائية في الأجواء القابلة للانفجار.
EN IEC 60079-17: فحص وصيانة التركيبات الكهربائية في المناطق الخطرة.
EN IEC 60079-31: الحماية بالهيكل "t" لأجواء الغبار القابلة للانفجار.
EN ISO 80079-36 / EN ISO 80079-37: المعدات غير الكهربائية للأجواء القابلة للانفجار.
IEC 60529: حماية دخول الهيكل، المعروفة عمومًا بتصنيف IP.
المناطق والفئات ورموز EPL
تصف المناطق الخطرة عدد مرات توقع حدوث جو قابل للانفجار. تصف فئات المعدات ومستويات حماية المعدات (EPL) سلامة الحماية المطلوبة من المنتج. يجب قراءة هذه العناصر الثلاثة معًا.
تُقسم معدات ATEX إلى مجموعتي معدات رئيسيتين. مجموعة المعدات I مخصصة للمناجم المعرضة لغاز الميثان أو الغبار القابل للاحتراق. مجموعة المعدات II مخصصة للمناطق الخطرة الأخرى، مثل المصانع الكيميائية، ومستودعات الوقود، والمنصات البحرية، ومواقع مناولة الحبوب، ومناطق الطلاء، ومرافق معالجة المساحيق.
قد تشمل العلامات التفصيلية أيضًا مجموعات الغاز مثل IIA و IIB و IIC، أو مجموعات الغبار مثل IIIA و IIIB و IIIC. تساعد هذه الرموز في تحديد نوع وشدة الجو القابل للانفجار.
المنطقة الخطرة
الجو النموذجي
فئة المعدات الشائعة
مستوى حماية المعدات الشائع (EPL)
المنطقة 0
غاز أو بخار أو رذاذ موجود بشكل مستمر أو متكرر أو لفترات طويلة
الفئة 1G
Ga
المنطقة 1
غاز أو بخار أو رذاذ يُحتمل حدوثه أحيانًا أثناء التشغيل العادي
الفئة 2G أو أعلى
Gb أو أعلى
المنطقة 2
غاز أو بخار أو رذاذ غير محتمل أثناء التشغيل العادي، أو موجود لفترة وجيزة فقط
الفئة 3G أو أعلى
Gc أو أعلى
المنطقة 20
غبار قابل للاحتراق موجود بشكل مستمر أو متكرر أو لفترات طويلة
الفئة 1D
Da
المنطقة 21
غبار قابل للاحتراق يُحتمل حدوثه أحيانًا أثناء التشغيل العادي
الفئة 2D أو أعلى
Db أو أعلى
المنطقة 22
غبار قابل للاحتراق غير محتمل أثناء التشغيل العادي، أو موجود لفترة وجيزة فقط
الفئة 3D أو أعلى
Dc أو أعلى
يمكن غالبًا استخدام معدات الفئة الأعلى في المناطق الأقل خطورة عندما تتطابق جميع تفاصيل العلامات الأخرى، ولكن لا ينبغي استخدام معدات الفئة الأدنى في منطقة أعلى خطورة.
كيفية قراءة العلامة
لوحة بيانات المنتج هي واحدة من أهم مصادر المعلومات لاختيار المنطقة الخطرة. لا ينبغي التحقق منها فقط بحثًا عن رمز Ex أو علامة CE. يحتاج المهندسون إلى قراءة العلامة الكاملة ومقارنتها بملف تصنيف المنطقة ومواصفات المشروع والشهادة.
يجب التحقق من لوحة البيانات مع الشهادة والإعلان والكتيب والملحقات وظروف التركيب.
مثال على منطقة الغاز
قد تبدو علامة منطقة الغاز الشائعة كما يلي:
II 2G Ex db eb IIC T6 Gb
جزء العلامة
المعنى
II
مجموعة المعدات II، للمناطق الخطرة غير التعدينية.
2G
الفئة 2 للأجواء الغازية، مرتبطة عادةً بتطبيقات المنطقة 1.
Ex
الجهاز مصمم وفقًا لمبادئ الحماية من الانفجار المعترف بها.
db eb
طرق حماية مدمجة، مثل الهيكل المضاد للهب والأمان المتزايد.
IIC
مجموعة غاز للأجواء الغازية الأكثر تطلبًا، بما في ذلك الهيدروجين والأسيتيلين.
T6
فئة درجة حرارة تشير إلى حد أقصى منخفض لدرجة حرارة السطح.
Gb
مستوى حماية المعدات للأجواء الغازية، غالبًا ما يرتبط باستخدام المنطقة 1.
مثال على منطقة الغبار
قد تبدو علامة منطقة الغبار كما يلي:
II 2D Ex tb IIIC T85°C Db
في هذا المثال، تشير 2D إلى الفئة 2 لأجواء الغبار، ويعني Ex tb الحماية بالهيكل للغبار، ويحدد IIIC مجموعة الغبار، ويعطي T85°C درجة حرارة السطح القصوى، ويظهر Db مستوى حماية المعدات للغبار.
قد يبدو المنتج قويًا وصناعيًا، لكن المظهر لا يثبت الملاءمة. يجب أن تتناسب العلامة مع المنطقة، ومجموعة الغاز أو الغبار، ومتطلبات درجة الحرارة، والنطاق المحيط، والملحقات، وطريقة التركيب.
طرق الحماية وحدود درجة الحرارة
قد تستخدم المعدات المعتمدة مفهوم حماية واحدًا أو تجمع بين عدة طرق في منتج واحد. يعتمد التصميم الصحيح على وظيفة المعدة والمخاطر في موقع التركيب.
تصميم أمان متزايد يقلل من الأقواس والشرر ودرجات الحرارة المفرطة.
صناديق طرفية، غرف توصيل، محركات، أنظمة إضاءة.
Ex i
أمان ذاتي يحد من الطاقة الكهربائية والحرارية في ظل ظروف محددة.
حلقات الأجهزة، المستشعرات، الأجهزة المحمولة، الدوائر منخفضة الطاقة.
Ex p
تضغيط يمنع الجو القابل للانفجار من دخول الهيكل.
خزائن المحللات، لوحات التحكم، الهياكل الكهربائية الكبيرة.
Ex m
تغليف يعزل المكونات القادرة على الاشتعال داخل مركب واقٍ.
وحدات إلكترونية، ملفات، مكونات مدمجة.
Ex t
حماية من الغبار بالهيكل مع التحكم في دخول الغبار ودرجة حرارة السطح.
صناديق توصيل مناطق الغبار، المستشعرات، المحركات، أجهزة الاتصالات.
يجب التحقق من خصائص المادة مع نوع الحماية. قد تتطلب الأجواء الغازية ملاءمة IIA أو IIB أو IIC وفئة درجة حرارة من T1 إلى T6. قد تتطلب أجواء الغبار ملاءمة IIIA أو IIIB أو IIIC ودرجة حرارة سطح قصوى مثل T85°C.
هذا مهم بشكل خاص في المواقع التي تحتوي على مذيبات، أو هيدروجين، أو غبار حبوب، أو غبار سكر، أو مسحوق صيدلاني، أو مواد بطاريات، أو مواد أخرى ذات خصائص اشتعال محددة. إذا كانت مجموعة الغاز، أو مجموعة الغبار، أو تصنيف درجة الحرارة لا تتطابق مع المادة، فقد لا يكون المنتج مناسبًا حتى لو كان يحمل علامة Ex معترف بها.
لماذا لا يكفي تصنيف IP
يصف تصنيف IP مدى مقاومة الهيكل للجسيمات الصلبة والماء. إنه مفيد للأجهزة الخارجية، ومناطق الغسل، والأسطح البحرية، والمصانع المتربة، والبيئات المسببة للتآكل، وتقييم المتانة العامة. ومع ذلك، فإن تصنيف IP ليس بديلاً عن شهادة المناطق الخطرة.
قد يشير IP66 أو IP67 إلى حماية قوية من الدخول، لكنه لا يثبت أنه تم تقييم الجهاز لمخاطر الاشتعال في جو غازي أو غباري قابل للانفجار. تعالج شهادة Ex منع الاشتعال، ودرجة حرارة السطح، وسلوك العطل، والمواد، والعلامات، وشروط الشهادة، وتعليمات الاستخدام الآمن.
في العديد من المشاريع، هناك حاجة إلى كليهما. قد يتطلب الجهاز الميداني شهادة Ex للمنطقة المصنفة وتصنيف IP عالٍ للمطر أو الغبار أو الغسل أو التعرض البحري. يدعم المتطلبان أجزاء مختلفة من التصميم ولا ينبغي الخلط بينهما.
مراجعة الاختيار والوثائق
قبل اختيار هاتف صناعي، أو صندوق توصيل، أو كاميرا، أو مستشعر، أو محرك، أو وحدة إضاءة، أو منارة، أو مكبر صوت، أو محطة تحكم لمنطقة مصنفة، يجب على فريق المشروع مقارنة وثائق المنتج بمتطلبات الموقع الفعلية.
تأكيد المنطقة المصنفة: المنطقة 0، 1، 2، 20، 21، أو 22.
تحديد نوع الخطر: غاز، بخار، رذاذ، غبار قابل للاحتراق، أو خطر مختلط.
التحقق من مجموعة الغاز أو مجموعة الغبار المطلوبة.
التحقق من فئة درجة الحرارة المطلوبة أو درجة حرارة السطح القصوى.
مراجعة نطاق درجة الحرارة المحيطة في موقع التركيب.
التحقق من التعرض للتآكل، أو رذاذ الملح، أو الأشعة فوق البنفسجية، أو الاهتزاز، أو الصدمات، أو الغسل، أو الغبار الكثيف.
مراجعة شروط الاستخدام الخاصة المدرجة في الشهادة أو دليل التعليمات.
التحقق من قواعد التركيب والفحص والصيانة التي تنطبق على المشروع.
تشمل حزمة التحقق العملية عادةً الشهادة، وإعلان المطابقة، ولوحة بيانات المنتج، ودليل التعليمات، ونطاق درجة الحرارة المحيطة، ومتطلبات الملحقات، وشروط الاستخدام الخاصة. يجب التحقق من هذه العناصر قبل الشراء ومرة أخرى قبل التركيب.
أين تُستخدم المنتجات المعتمدة
تُستخدم المنتجات المحمية من الانفجار بشكل شائع في منشآت النفط والغاز، والمصافي، والمصانع الكيميائية، ووحدات البتروكيماويات، ومناطق مناولة الطلاء والمذيبات، ومستودعات الوقود، ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي، ومواقع معالجة الحبوب والأعلاف، ومطاحن السكر، وخطوط المساحيق الصيدلانية، وأنظمة الهيدروجين، ومحطات الغاز الحيوي، والمنصات البحرية، ومرافق مواد البطاريات.
في أنظمة الاتصالات الصناعية، قد تشمل المنتجات النموذجية الهواتف المقاومة للانفجار، ومحطات الاتصال في حالات الطوارئ، وأجهزة الاتصال الداخلي، ومحطات النداء، ومكبرات الصوت، والمنارات، والكاميرات، وأغلفة الشبكات، ولوحات التحكم. يجب اختيار كل منتج وفقًا للمنطقة، والمادة، والتعرض البيئي، ووظيفة النظام.
تُستخدم المعدات المعتمدة على نطاق واسع في صناعات مخاطر الغاز والغبار حيث يجب التحكم في خطر الاشتعال.
فحوصات التركيب ودورة الحياة
اختيار المنتج الصحيح لا يضمن تركيبًا آمنًا بحد ذاته. يمكن أن تؤثر مانعات تسرب الكابلات، وسدادات الإغلاق، ومداخل الأنابيب، والأختام، وملحقات التثبيت، والتأريض، والربط، وسلامة الهيكل، وفصل الدوائر، والوصول للفحص، كلها على ما إذا كان مفهوم الحماية المعتمد لا يزال ساريًا.
يجب على فرق التركيب اتباع دليل المنتج ومعيار تركيب المناطق الخطرة للمشروع. إذا تم تركيب هيكل معتمد بملحقات غير متوافقة، أو تم فتحه بشكل غير صحيح، أو تعديله دون موافقة، أو تركيبه خارج نطاق درجة حرارته المحيطة، فقد يتعرض الامتثال للخطر.
الفحص والصيانة لا يقلان أهمية. يجب أن تظل الملصقات قابلة للقراءة، ويجب أن تبقى الهياكل سليمة، ويجب أن تظل مداخل الكابلات آمنة، ويجب أن تكون أي قطع غيار مناسبة لشروط الشهادة. في مناطق الغبار، يجب أيضًا تضمين النظافة والتحكم في طبقات الغبار في خطة الصيانة.
الأخطاء الشائعة والإصلاحات الأفضل
الخطأ
الخطر النموذجي
الإصلاح الأفضل
استخدام "مقاوم للانفجار" كمصطلح اختيار عام
قد لا يتطابق مفهوم الحماية وملاءمة المنطقة والعلامة مع الموقع.
قراءة علامة Ex الكاملة ومقارنتها بتصنيف المنطقة.
افتراض أن علامة CE وحدها كافية
قد لا يكون المنتج مناسبًا للمنطقة الخطرة.
التحقق من علامة ATEX والشهادة والإعلان والتعليمات.
تجاهل مخاطر الغبار
ملاءمة منطقة الغاز لا تغطي تلقائيًا تطبيقات الغبار.
التحقق من فئة الغبار والمجموعة ودرجة حرارة السطح وحماية الهيكل.
نسيان مانعات تسرب الكابلات والملحقات
يمكن للمداخل غير الصحيحة أن تكسر مفهوم الحماية المعتمد.
استخدام ملحقات معتمدة أو مقبولة للمعدة وطريقة التركيب.
التغاضي عن شروط الاستخدام الخاصة
قد ينتهك التركيب قيود الشهادة.
مراجعة الشهادة والكتيب قبل الشراء والتركيب.
معاملة تصنيف IP كموافقة Ex
حماية الدخول لا تثبت الحماية من الاشتعال.
استخدام تصنيف IP كعامل بيئي، وليس كبديل عن شهادة Ex.
كيفية الحكم على ما إذا كان الاختيار مناسبًا
يبدأ الاختيار المناسب بتصنيف المنطقة الخطرة. يجب أن يتطابق المنتج مع المنطقة، والجو الغازي أو الغباري، ومجموعة المعدات، وفئة المعدات، ومستوى حماية المعدات (EPL)، ومجموعة الغاز أو الغبار، وتصنيف درجة الحرارة. إذا تعارض أي من هذه التفاصيل مع متطلبات الموقع، فلا ينبغي قبول المنتج دون مراجعة هندسية.
الفحص الثاني هو الوثائق. يجب أن تحكي الشهادة، وإعلان المطابقة، ولوحة البيانات، ودليل التعليمات، وقائمة الملحقات، وشروط الاستخدام الخاصة القصة نفسها. إذا بدت لوحة البيانات مناسبة لكن الدليل يقيد بيئة التركيب، فيجب احترام القيد.
الفحص الثالث هو واقع التركيب. يمكن أن تؤثر درجة الحرارة المحيطة، والتآكل، والاهتزاز، والغسل، وتوجيه الكابلات، والوصول إلى الهيكل، وتراكم الغبار، وإجراءات الصيانة، جميعها على الملاءمة طويلة الأجل. لذلك فإن الاختيار الجيد للمنطقة الخطرة هو عملية كاملة، وليس فحص شهادة من سطر واحد.
النظرة النهائية
لا تقدم شهادة ATEX قيمة إلا عندما يكون المنتج المعتمد متوافقًا بشكل صحيح مع المنطقة الخطرة. النهج الأكثر أمانًا هو البدء بتصنيف الموقع، وقراءة علامة Ex الكاملة، ومراجعة الشهادة والتعليمات، والتحقق من الملحقات، وتأكيد أن طريقة التركيب تناسب بيئة التشغيل الحقيقية.
بالنسبة لأجهزة الاتصالات الصناعية، وأجهزة الإنذار، ومحطات التحكم، والكاميرات، والمحركات، والأضواء، والأجهزة، فإن الهدف ليس مجرد شراء منتج معتمد. الهدف هو الحفاظ على الحماية من الانفجار من خلال الاختيار الصحيح، والتركيب، والفحص، والصيانة طوال دورة الحياة.
الأسئلة الشائعة
ما هي شهادة ATEX؟
شهادة ATEX هي إطار الامتثال الأوروبي للمعدات وأنظمة الحماية المخصصة للاستخدام في الأجواء القابلة للانفجار المحتملة.
ما الذي ترمز إليه ATEX؟
تأتي ATEX من Atmosphères Explosibles، أي الأجواء القابلة للانفجار.
هل ATEX هي نفسها مضادة للهب؟
لا. الهيكل المضاد للهب هو طريقة حماية واحدة. ATEX هو إطار امتثال أوسع يمكن أن يشمل عدة مفاهيم حماية، بما في ذلك المضاد للهب، والأمان الذاتي، والأمان المتزايد، والتضغيط، والتغليف، والحماية من الغبار بالهيكل.
ما الفرق بين التوجيهين الرئيسيين؟
ينطبق التوجيه 2014/34/EU على المنتجات ومسؤوليات الشركة المصنعة. ينطبق التوجيه 1999/92/EC على تقييم مخاطر مكان العمل، وتصنيف المناطق، وحماية العمال.
هل يمكن استخدام منتج معتمد واحد في كل منطقة خطرة؟
لا. يجب أن يتطابق المنتج مع المنطقة المصنفة، وفئة المعدات، ومستوى حماية المعدات (EPL)، ومجموعة الغاز أو الغبار، وحد درجة الحرارة، والنطاق المحيط، والملحقات، وظروف التركيب.
ما الذي يجب على المشترين التحقق منه قبل الشراء؟
يجب على المشترين التحقق من علامة Ex، والشهادة، وفئة المعدات، ومستوى حماية المعدات (EPL)، ونوع الحماية، ومجموعة الغاز أو الغبار، وتصنيف درجة الحرارة، والنطاق المحيط، والملحقات، وشروط الاستخدام الخاصة، وتعليمات التركيب.