المنطقة 22 هي تصنيف مناطق خطرة للغبار يُستخدم للمواقع التي لا يُتوقع فيها وجود جو قابل للانفجار على شكل سحابة غبار قابلة للاشتعال أثناء التشغيل العادي، ولكن يمكن أن يظهر لفترة وجيزة إذا حدث انطلاق محتمل. إنه التصنيف الأقل تكرارًا بين المنطقة 20 والمنطقة 21 والمنطقة 22، لكنه يبقى منطقة خطرة تتطلب اختيارًا صحيحًا للمعدات وتركيبًا وفحصًا ونظافة.

في العديد من المصانع، تظهر المنطقة 22 حول المناطق الخارجية لعمليات مناولة المساحيق أو النقل أو التعبئة أو الغربلة أو التغليف أو تجميع الغبار. قد لا تكون سحب الغبار موجودة أثناء التشغيل العادي، لكن تسربًا من سدادة تالفة، أو انطلاقًا قصيرًا، أو تنظيفًا سيئًا، أو اضطرابًا مؤقتًا في العملية لا يزال بإمكانه خلق جو غبار قابل للاشتعال.

لهذا السبب لا ينبغي معاملة المنطقة 22 كبيئة متربة عادية. لا يثبت الهيكل المقاوم للعوامل الجوية، أو تصنيف IP العالي، أو المظهر الصناعي المتين تلقائيًا الملاءمة لأجواء الغبار القابلة للاشتعال. لا يزال المهندسون بحاجة إلى التحقق من علامة Ex، ومستوى حماية المعدات، ومجموعة الغبار، ودرجة حرارة السطح القصوى، وشروط الشهادة، ومداخل الكابلات، وطريقة التركيب.

ما الذي تعنيه المنطقة 22

منطقة الغبار الخطرة 22 هي موقع لا يُحتمل فيه حدوث سحابة غبار قابلة للاشتعال في التشغيل العادي، وإذا حدثت، فستبقى لفترة قصيرة فقط. يعتمد التصنيف على احتمالية ومدة وجود جو الغبار القابل للانفجار، وليس ببساطة على ما إذا كان الغبار مرئيًا في مكان العمل.

يجب أن يكون الغبار قابلاً للاشتعال، وقادراً على أن يصبح محمولاً في الهواء، وقادراً على تشكيل جو قابل للانفجار في ظل ظروف الموقع الواقعية. على سبيل المثال، قد لا يخلق المسحوق على خط إنتاج مغلق سحابة خطرة أثناء التشغيل العادي، لكن الغبار المتسرب من نقطة نقل سيئة الإغلاق أو باب فحص قد يبرر منطقة محيطة مصنفة.

غالبًا ما تقع المنطقة 22 خارج نقطة انطلاق الغبار الرئيسية. قد يكون داخل مجمع الغبار منطقة 20، وقد تكون نقطة التفريغ أو التعبئة القريبة منطقة 21، وقد تكون منطقة العمل المحيطة منطقة 22 إذا كان انطلاق الغبار غير متكرر وقصير الأجل. يمكن تطبيق منطق مماثل حول آلات التعبئة في أكياس، والنواقل اللولبية، ومناطق تفريغ الصوامع، ومزالق النقل، وأبواب الوصول المغلقة عادةً.

النقطة الأساسية هي أن المنطقة 22 لا تزال جزءًا من استراتيجية الحماية من الانفجار. هي لا تعني أنه يمكن استخدام معدات صناعية عادية دون التحقق من تصنيف Ex المتعلق بالغبار، وحد درجة حرارة السطح، وملحقات التركيب، ومتطلبات الصيانة.

كيف تختلف المنطقة 22 عن المنطقة 20 والمنطقة 21

الفرق بين مناطق الغبار الثلاثة هو بشكل أساسي احتمالية ومدة وجود جو الغبار القابل للانفجار. تنطبق المنطقة 20 حيث توجد سحابة غبار قابلة للاشتعال بشكل مستمر أو لفترات طويلة أو بشكل متكرر. تنطبق المنطقة 21 حيث يُحتمل أن تحدث سحابة الغبار بشكل عرضي أثناء التشغيل العادي. تنطبق المنطقة 22 حيث لا يُحتمل حدوث سحابة الغبار أثناء التشغيل العادي، ولكن إذا حدثت، فيجب أن تستمر لفترة وجيزة فقط.

قد يحتوي خط إنتاج واحد على التصنيفات الثلاثة جميعها. قد تخلق معدات العملية المغلقة والمرشحات والصوامع ظروف المنطقة 20. قد تكون نقاط التعبئة أو مناطق النقل المفتوحة أو نقاط الانطلاق الروتينية منطقة 21. قد تندرج المساحات الخارجية حول تلك العمليات ضمن المنطقة 22 عندما يكون انطلاق الغبار ممكنًا ولكن غير متوقع كجزء من التشغيل العادي.

لا يلغي التكرار الأقل للمنطقة 22 الحاجة إلى معدات معتمدة. لا يزال بإمكان ترسبات الغبار، والسدادات التالفة، وسوء النظافة، والأسطح المحمومة، ومداخل الكابلات غير المناسبة، أو اضطرابات العملية المؤقتة أن تخلق سيناريو اشتعال.

كيفية تقييم المنطقة 22

يتم تحديد المنطقة 22 عادةً من خلال دراسة تصنيف المناطق الخطرة. يراجع المهندسون مادة الغبار، وتخطيط العملية، ومصادر الانطلاق، وتكرار الانطلاق، ومدة الانطلاق المحتملة، والتهوية، والاستخلاص، والاحتواء، والنظافة، وإمكانية اضطراب طبقات الغبار وانتشارها في الهواء.

للتهوية والاحتواء غالبًا تأثير قوي على حدود المنطقة 22. قد يخلق الناقل المغلق جيدًا مع استخلاص محلي فعال منطقة خطرة محيطة محدودة فقط. قد تتطلب نقطة النقل سيئة الإغلاق أو المصنع الذي يعاني من تراكم كثيف للغبار منطقة مصنفة أكبر. يجب أن يعكس التقييم سلوك التشغيل الحقيقي، وليس فقط حالة التصميم المقصودة.

النظافة مهمة بشكل خاص في المناطق الخطرة للغبار. يمكن أن تصبح ترسبات الغبار على الأرضيات والعوارض وحوامل الكابلات وأغلفة المحركات وتركيبات الإضاءة وأسطح المعدات مصدر خطر ثانوي إذا تم اضطرابها بفعل الاهتزاز أو تدفق الهواء أو أعمال الصيانة أو التنظيف. يمكن لطبقات الغبار أيضًا عزل الأسطح الساخنة وزيادة خطر الاشتعال.

لهذا السبب، يجب ربط تصنيف المنطقة 22 بإجراءات التنظيف والفحص والصيانة العملية. الموقع الذي يبدو منخفض المخاطر على المخطط قد يصبح أكثر خطورة إذا لم يتم التحكم في تراكم الغبار في التشغيل اليومي.

المعايير وأطر الاعتماد

يعتمد تصنيف المنطقة 22 بشكل شائع على سلسلة IEC 60079. يُستخدم المعيار IEC 60079-10-2 لتصنيف المناطق التي قد تحدث فيها أجواء غبار قابلة للانفجار ويساعد في تحديد ما إذا كان ينبغي أن يكون الموقع منطقة 20 أو منطقة 21 أو منطقة 22.

تصميم المعدات وعلاماتها مدعوم بـ IEC 60079-0، الذي يقدم المتطلبات العامة لمعدات Ex. يغطي IEC 60079-31 الحماية من اشتعال الغبار بالهيكل "t"، وهي طريقة حماية شائعة للمناطق الخطرة للغبار. يُستخدم IEC 60079-14 لاختيار المعدات وتركيبها، بينما يغطي IEC 60079-17 الفحص والصيانة.

في أوروبا، يعتبر ATEX أيضًا مرجعًا رئيسيًا. يحدد التوجيه 1999/92/EC الأماكن الخطرة من جانب سلامة مكان العمل، بما في ذلك المنطقة 22 لأجواء الغبار القابلة للاشتعال. يغطي التوجيه 2014/34/EU المعدات وأنظمة الحماية المخصصة للاستخدام في الأجواء القابلة للانفجار المحتملة.

بموجب ممارسة ATEX، ترتبط المنطقة 22 بشكل شائع بمعدات الفئة 3D، على الرغم من أنه يمكن أيضًا استخدام معدات ذات تصنيف أعلى حيث تتطلب قواعد الموقع أو توحيد قطع الغيار أو تخطيطات المصانع ذات المناطق المختلطة ذلك. يجب أن يتبع الاختيار النهائي مواصفات المشروع والشهادة ودراسة تصنيف المنطقة.

كيفية قراءة علامات Ex للمنطقة 22

اختيار المعدات للمنطقة 22 ليس مماثلاً لاختيار منتج يبدو مقاومًا للغبار. يجب أن يكون المنتج مناسبًا للاستخدام في جو غبار قابل للاشتعال. يحتاج المهندسون إلى التحقق من علامة Ex، ومستوى حماية المعدات، ومجموعة الغبار، ودرجة حرارة السطح القصوى، وشروط الشهادة، وتصميم الهيكل، ومداخل الكابلات، وتعليمات التركيب.

مستوى حماية المعدات وفئة ATEX

تتوافق المنطقة 22 بشكل شائع مع مستوى حماية المعدات Dc في نظام IEC وغالبًا ما ترتبط بمعدات الفئة 3D بموجب ATEX. هذا يعني أن المعدات مخصصة للمواقع التي لا يُحتمل فيها وجود جو غبار قابل للانفجار في التشغيل العادي، ولكن قد يحدث لفترة وجيزة.

الحماية بالهيكل

مفهوم الحماية الشائع للمناطق الخطرة للغبار هو Ex t. بالنسبة لتطبيقات المنطقة 22، غالبًا ما تحمل المعدات علامة Ex tc. تعتمد هذه الطريقة على سلامة الهيكل والتحكم في درجة حرارة السطح بحيث لا يشتعل الغبار القابل للاشتعال خارج المعدات.

مجموعات الغبار

تُقسم أجواء الغبار إلى فئات المجموعة III. تغطي IIIA المواد المتطايرة القابلة للاشتعال، وتغطي IIIB الغبار غير الموصل، وتغطي IIIC الغبار الموصل. يتطلب الغبار الموصل عادةً حماية أكثر تطلبًا.

يمكن للمعدات التي تحمل علامة المجموعة IIIC أن تغطي عادةً تطبيقات IIIA و IIIB أيضًا، شريطة أن تكون بقية العلامات وحدود درجة الحرارة مناسبة. ومع ذلك، لا ينبغي افتراض أن المعدات التي تحمل علامة مجموعات غبار أقل تطلبًا فقط مناسبة للغبار الموصل.

درجة حرارة السطح القصوى

درجة حرارة السطح هي واحدة من أهم الفحوصات في المناطق الخطرة للغبار. قد تحمل معدات المنطقة 22 علامة بدرجة حرارة سطح قصوى مثل T85°C أو T100°C أو T120°C. يجب أن يكون حد درجة الحرارة المختار أقل بأمان من خصائص اشتعال الغبار الفعلي.

طبقات الغبار تجعل هذا الفحص أكثر أهمية. طبقة من الغبار على هيكل أو غلاف محرك يمكن أن تقلل من تبديد الحرارة وتزيد من خطر درجة حرارة السطح. لذلك يجب النظر في علامة درجة حرارة المعدات جنبًا إلى جنب مع ممارسة التنظيف وسمك طبقة الغبار المتوقعة.

تصنيف IP وسلامة الهيكل

حماية IP مفيدة لأن دخول الغبار يمكن أن يؤثر على أداء الهيكل. ومع ذلك، فإن تصنيف IP العالي لا يثبت أن المعدات مناسبة للمنطقة 22. تصف تصنيفات IP الحماية ضد الجسيمات الصلبة ودخول الماء. تعالج تصنيفات Ex خطر الاشتعال في جو قابل للانفجار. قد يحتاج منتج المنطقة 22 إلى كليهما، لكن أحدهما لا يحل محل الآخر.

ما تظهره علامة المنطقة 22 النموذجية

قد تبدو العلامة النموذجية لمعدات الغبار للمنطقة 22 كما يلي:

Ex tc IIIC T120°C Dc

• Ex يحدد المعدات المحمية ضد الانفجار.

• tc يشير إلى حماية الغبار القائمة على الهيكل للاستخدام في المنطقة 22.

• IIIC يحدد الملاءمة للغبار الموصل، فئة الغبار الأكثر تطلبًا في المجموعة III.

• T120°C يحدد درجة حرارة السطح القصوى المسموح بها.

• Dc يحدد مستوى حماية المعدات المرتبط عادةً بالمنطقة 22.

يجب مع ذلك التحقق من هذه العلامة مقابل الشهادة وتعليمات التركيب. قد تحدد الشهادة نطاق درجة الحرارة المحيطة المعتمد، ومتطلبات مدخل الكابل، وشروط الاستخدام الخاصة، وقيود الهيكل، ومتطلبات الفحص.

التطبيقات النموذجية لمعدات المنطقة 22

تُستخدم معدات المنطقة 22 في المناطق المحيطة بالقرب من عمليات الغبار القابل للاشتعال حيث لا يُتوقع ظهور سحب الغبار أثناء التشغيل العادي ولكن لا يزال من الممكن أن تحدث لفترة وجيزة. يجب أن يأتي الحد الدقيق دائمًا من دراسة تصنيف المناطق الخطرة، لكن العديد من الصناعات تشمل عادةً مناطق 22.

مصانع الأغذية والحبوب

قد تتطلب المناطق حول مناولة الدقيق ونقل السكر وإنتاج الأعلاف وجرعات الحبوب ومعالجة النشا وخطوط تعبئة المساحيق معدات المنطقة 22 عندما يكون انطلاق الغبار ممكنًا ولكن غير متوقع عادةً. قد تشمل الأجهزة القريبة من هذه المناطق محطات اتصال وأجهزة إنذار وصناديق توصيل ومحطات تحكم محلية.

مصانع الأخشاب والألواح

يمكن أن تتطلب المساحات القريبة من خطوط الصنفرة ومعدات نقل نشارة الخشب وواجهات الاستخلاص وأنظمة مناولة الكريات ونقاط تجميع غبار الخشب مراجعة المنطقة 22. طبقات الغبار مهمة بشكل خاص لأنها قد تتراكم على العوارض وأسطح المعدات والمحركات وحوامل الكابلات.

الإنتاج الكيميائي والدوائي

قد تخلق نقاط نقل المساحيق والخلاطات وآلات التعبئة وخلايا التغليف مناطق مصنفة محلية أو محيطة. في هذه المصانع، قد يحتاج اختيار المعدات أيضًا إلى مراعاة طريقة التنظيف ومقاومة التآكل ومتطلبات الغسل واستمرارية العملية.

المواد السائبة وإعادة التدوير

قد تندرج المناطق الخارجية بالقرب من الفواصل والحاويات ومعدات الجرعات وخطوط التقطيع والنواقل المغلقة التي تتعامل مع المواد الصلبة الدقيقة القابلة للاشتعال ضمن المنطقة 22 عندما تكون الانطلاقات قصيرة وغير متكررة ولكنها لا تزال محتملة.

مناطق خدمة المصنع والاتصالات

يجب اختيار أجهزة الإنذار المحلية، والاتصالات الداخلية، ومحطات الاتصال، ومكبرات الصوت، والهواتف الصناعية، وأغلفة الكاميرات، ومنتجات التحكم الميدانية المركبة بالقرب من مناطق العمليات المصنفة للغبار وفقًا لمنطقة الغبار الفعلية ومتطلبات العلامات.

مواقع المنطقة 22 الشائعة في تخطيطات المصانع

في تخطيطات المصانع، تظهر المنطقة 22 عادةً خارج مصدر الغبار الرئيسي. تشمل الأمثلة المنطقة حول آلة تعبئة في أكياس مع استخلاص فعال، ومساحة الأرضية بالقرب من نقطة فحص ناقل لولبي، ومحيط واجهة تفريغ صومعة، أو ممر بجانب خط معالجة مساحيق مغلق.

قد تظهر أيضًا بالقرب من مخارج مجمعات الغبار، ومزالق النقل، وأبواب الوصول، أو واجهات المعدات المغلقة عادةً حيث يكون تسرب غبار قصير ممكنًا. يعتمد التصنيف النهائي على نوع الغبار، وسلوك العملية، والاحتواء، وتدفق الهواء، وانضباط التنظيف، والمدة المحتملة لأي سحابة غبار.

اعتبارات الاختيار والتركيب

حتى في المنطقة 22، جودة التركيب مهمة. يمكن أن تفقد المعدات المعتمدة قيمتها الوقائية إذا تم تركيبها بمانعات تسرب كابلات غير مناسبة، أو أختام مفقودة، أو مداخل غير صحيحة، أو هياكل تالفة، أو تعديلات غير مصرح بها، أو ملحقات لا تتطابق مع الشهادة.

يجب على المهندسين تأكيد خصائص الغبار الفعلي القابل للاشتعال قبل اختيار المعدات. يمكن للغبار الموصل، أو الغبار ذي درجة حرارة الاشتعال المنخفضة، أو تكون طبقات الغبار الثقيلة أن يغير ما هو مناسب من المعدات. يجب دائمًا التحقق من علامات لوحة البيانات والشهادات وتعليمات المستخدم مقابل دراسة تصنيف المناطق الخطرة.

قد تتطلب المواقع الخارجية ومناطق الغسل والبيئات المسببة للتآكل حماية بيئية إضافية، لكن يجب ألا تضر هذه المتطلبات بمفهوم حماية Ex. على سبيل المثال، قد يحتاج الهيكل إلى شهادة غبار Ex ومقاومة مناسبة للماء ومواد التنظيف الكيميائية والتعرض للأشعة فوق البنفسجية أو الصدمات الميكانيكية.

يجب أيضًا مراجعة الوصول للصيانة قبل التركيب. إذا كان يجب فتح جهاز أو تنظيفه أو فحصه أو استبداله، يحتاج الفنيون إلى مساحة كافية وإجراءات واضحة للحفاظ على الحالة المعتمدة. المنتج الذي تم اختياره بشكل صحيح ولكن يصعب صيانته قد يصبح مشكلة موثوقية على المدى الطويل.

النظافة والتحكم في طبقات الغبار

النظافة ليست منفصلة عن الحماية من انفجار الغبار. في مناطق المنطقة 22، قد تكون سحب الغبار غير محتملة أثناء التشغيل العادي، لكن الغبار المتراكم لا يزال بإمكانه خلق خطر ثانوي. يمكن للاهتزاز أو تدفق الهواء أو التنظيف بالهواء المضغوط أو حركة المعدات أو أعمال الصيانة إعادة نشر الغبار في الهواء.

يمكن لطبقات الغبار أيضًا تغيير السلوك الحراري. إذا تراكم الغبار على المحركات أو الإضاءة أو مكبرات الصوت أو صناديق التوصيل أو الهواتف أو أغلفة التحكم، فقد لا تتبدد الحرارة كما هو متوقع. هذا يمكن أن يجعل التحكم في درجة حرارة السطح أكثر صعوبة ويزيد من خطر الاشتعال.

لذلك يجب أن تتضمن خطة إدارة المنطقة 22 العملية وتيرة التنظيف، ومسارات الفحص، والتحكم في طبقات الغبار، وفحوصات حالة الهيكل، وفحوصات مدخل الكابل، وسجلات الإجراءات التصحيحية. الهدف هو الحفاظ على المعدات المركبة في الحالة التي تفترضها شهادتها وتصميم تركيبها.

الأخطاء الشائعة والإصلاحات الأفضل

كيفية الحكم على صحة الاختيار

يجب أن يبدأ اختيار معدات المنطقة 22 الصحيح بدراسة تصنيف المناطق الخطرة. يجب على المهندسين تأكيد أن الموقع هو بالفعل منطقة 22 وأن الغبار قابل للاشتعال وقابل للانتشار وموثوق كمصدر انطلاق قصير المدة.

الفحص الثاني هو علامة المنتج. يجب أن تحمل المعدات مفهوم حماية Ex مناسب للغبار، ومستوى حماية المعدات الصحيح، ومجموعة الغبار الصحيحة، ودرجة حرارة سطح قصوى مناسبة. يجب أن تتطابق هذه التفاصيل مع خصائص الغبار والمنطقة المصنفة.

الفحص الثالث هو توافق التركيب. يجب أن تحافظ مانعات تسرب الكابلات وسدادات الغلق والأختام وطرق التثبيت والملحقات ومداخل الكابلات على مفهوم الحماية المعتمد. يمكن أن يصبح الجهاز ذو العلامات الصحيحة غير متوافق إذا تم تركيبه بملحقات غير مناسبة أو تم تعديله في الميدان.

الفحص الأخير هو إدارة دورة الحياة. تعتمد حماية المنطقة 22 على الفحص والتنظيف والصيانة والتحكم المستمر في طبقات الغبار. إذا لم يتم الاحتفاظ بالمعدات في الحالة التي تفترضها شهادتها وتعليمات التركيب، فقد لا يعود الاختيار الأصلي يوفر حماية موثوقة.

النظرة النهائية

تنطبق المنطقة 22 على المناطق التي لا يُحتمل فيها ظهور سحابة غبار قابلة للاشتعال أثناء التشغيل العادي، ولكن يمكن أن تظهر لفترة وجيزة في ظل ظروف انطلاق محتملة. إنها أقل شدة من المنطقة 20 والمنطقة 21، لكنها لا تزال تصنيف منطقة خطرة يؤثر على اختيار المعدات والتركيب والفحص والصيانة.

يجب أن يعتمد اختيار المعدات الصحيح على علامة Ex الكاملة، ومستوى حماية المعدات، ومجموعة الغبار، ودرجة حرارة السطح القصوى، وأداء IP، وشروط الشهادة، وملحقات التركيب، وممارسة النظافة، وسلوك الغبار الفعلي في الموقع.

عندما يتم تقييم هذه العوامل معًا، تصبح حماية المنطقة 22 عملية هندسية واضحة بدلاً من تخمين قائم على المظهر، أو ادعاءات مقاومة الغبار العامة، أو تصنيف IP العالي وحده.

الأسئلة الشائعة

هل المنطقة 22 هي نفس المنطقة المتربة العادية؟

لا. المنطقة المتربة ليست تلقائيًا منطقة 22. تعني المنطقة 22 تحديدًا مكانًا لا يُحتمل فيه وجود جو قابل للانفجار على شكل سحابة غبار قابلة للاشتعال أثناء التشغيل العادي، ولكن قد يحدث لفترة وجيزة إذا حدث انطلاق محتمل.

هل المنطقة 22 أقل شدة من المنطقة 21؟

نعم. تنطبق المنطقة 21 حيث يُحتمل حدوث سحابة غبار قابلة للانفجار بشكل عرضي أثناء التشغيل العادي. تنطبق المنطقة 22 حيث لا يُحتمل حدوثها أثناء التشغيل العادي، وإذا حدثت، فيجب أن تبقى لفترة قصيرة فقط.

هل يمكن استخدام معدات عادية بتصنيف IP في المنطقة 22؟

ليس تلقائيًا. قد يساعد تصنيف IP العالي في الحماية من دخول الغبار والماء، لكنه لا يثبت الملاءمة لجو غبار قابل للاشتعال. لا تزال المعدات بحاجة إلى علامة Ex وشهادة صحيحة.

ما العلامة التي تُرى بشكل شائع على منتجات المنطقة 22؟

مثال شائع هو Ex tc IIIC T120°C Dc. تعتمد العلامة الدقيقة على طريقة الحماية، ومجموعة الغبار، ودرجة حرارة السطح القصوى، والنطاق المحيط، وتصميم المنتج.

هل يمكن تركيب معدات ذات تصنيف أعلى في المنطقة 22؟

نعم. يمكن استخدام معدات ذات تصنيف أعلى في المنطقة 22 إذا كانت مناسبة لمجموعة الغبار، ومتطلبات درجة الحرارة، وظروف التركيب. تستخدم بعض المواقع أيضًا منتجات ذات تصنيف أعلى لتوحيد المعايير عبر المناطق الخطرة المختلفة.

لماذا طبقات الغبار مهمة إذا كانت المنطقة 22 تتعلق بسحب الغبار؟

يمكن فيما بعد اضطراب طبقات الغبار وانتشارها في الهواء، مما يخلق سحابة غبار قابلة للاشتعال. يمكنها أيضًا عزل الأسطح الساخنة وزيادة خطر الاشتعال. لهذا السبب يبقى التنظيف والفحص والتحكم في درجة حرارة السطح مهمين في مناطق المنطقة 22.