المنطقة 2 هي تصنيف منطقة خطرة يُستخدم للأماكن التي لا يُحتمل فيها حدوث جو قابل للانفجار مكون من غاز أو بخار أو رذاذ قابل للاشتعال أثناء التشغيل العادي، وإذا حدث، فمن المتوقع أن يستمر لفترة قصيرة فقط. إنه التصنيف الأقل خطورة بين مناطق الغاز، لكنه لا يزال منطقة خطرة منظمة.

غالبًا ما يُساء فهم هذه النقطة في المشاريع الحقيقية. نظرًا لأن احتمال تسرب الغاز أقل مما هو عليه في المنطقة 0 أو المنطقة 1، يعامل بعض الناس المنطقة 2 كما لو أن المعدات الصناعية العادية مقبولة. هذه ليست مقصود تصنيف المناطق الخطرة. لا تزال المعدات بحاجة إلى حماية Ex مناسبة، وعلامات صحيحة، وتركيب سليم، وفحص مخطط له.

في الهندسة العملية، تظهر المنطقة 2 حول معدات المعالجة، ونقاط النقل، وفتحات التهوية، والمضخات، وأنظمة الوقود، وأماكن مناولة المذيبات، وملاجئ أجهزة التحليل، والمنصات، وغيرها من الأماكن التي لا يُتوقع فيها حدوث تسرب أثناء التشغيل العادي ولكن قد يحدث في ظل ظروف غير طبيعية أو نادرة. يعتمد اختيار المعدات الصحيح على الغاز الفعلي، ومصدر التسرب، والتهوية، وفئة درجة الحرارة، ومجموعة الغاز، واحتياجات الهيكل، وشروط الشهادة.

سبب وجود هذا التصنيف

لا يعتمد تصنيف المناطق الخطرة فقط على ما إذا كانت المواد القابلة للاشتعال موجودة في الموقع. إنه يعتمد على ما إذا كانت هذه المواد يمكن أن تشكل جوًا قابلاً للاشتعال في الهواء، وكم مرة قد يظهر هذا الجو، وكم من الوقت قد يبقى، وأي نوع من المعدات يمكن تركيبه بأمان في ذلك الموقع.

تُستخدم المنطقة 0 عندما يكون جو الغاز القابل للانفجار موجودًا بشكل مستمر، أو لفترات طويلة، أو بشكل متكرر. تُستخدم المنطقة 1 عندما يُحتمل حدوث مثل هذا الجو أحيانًا أثناء التشغيل العادي. تختلف المنطقة 2 لأن الجو القابل للانفجار غير محتمل أثناء التشغيل العادي، وإذا وجد، يجب أن يكون لفترة وجيزة.

يغير هذا الاحتمال الأقل مستوى الحماية المطلوب، لكنه لا يزيل الخطر. يمكن أن يؤدي تسرب صمام، أو فشل سدادة، أو تسرب غير طبيعي من فتحة تهوية، أو اضطراب أثناء الصيانة، أو انسداد مسار التهوية، أو اضطراب في العملية إلى خلق خليط قابل للاشتعال. يجب ألا تصبح المعدات المركبة في تلك المنطقة مصدر اشتعال خلال تلك الظروف المتوقعة.

منطقة غاز، وليست منطقة غبار

تنطبق المنطقة 2 على أجواء الغاز أو البخار أو الرذاذ القابل للاشتعال. لا ينبغي الخلط بينها وبين تصنيفات الغبار القابل للاحتراق. تُصنف مخاطر الغبار بشكل منفصل كمناطق 20 و 21 و 22، مع علامات معدات ومفاهيم حماية مختلفة.

هذا التمييز مهم أثناء الشراء. الجهاز المناسب لخدمة الغبار في المنطقة 22 ليس مناسبًا تلقائيًا لخدمة الغاز في المنطقة 2. وبالمثل، قد لا يكون منتج موسوم لجو غازي مقبولاً في منطقة غبار قابل للاحتراق ما لم يحمل أيضًا علامة الغبار الصحيحة ذات الصلة.

لذلك يجب أن يكون سؤال الاختيار الأول بسيطًا: هل الجو المصنف غاز/بخار/رذاذ، أم غبار قابل للاحتراق، أم خطر مختلط؟ فقط بعد ذلك يجب على فريق المشروع مراجعة فئة المعدات، ومستوى حماية المعدات (EPL)، ومجموعة الغاز، وفئة درجة الحرارة، ومفهوم الحماية.

كيف يحدد المهندسون المنطقة

يجب أن يأتي المدى المصنف من تقييم المناطق الخطرة، وليس من التخمين أو رسم منسوخ من منشأة أخرى. يراجع المهندسون المادة القابلة للاشتعال، ومصدر التسرب، ودرجة التسرب، والضغط، ودرجة الحرارة، والتهوية، والازدحام، وتخطيط الموقع، وسلوك الانتشار.

في كثير من الحالات، يظهر هذا التصنيف بالقرب من حافة منطقة أعلى خطورة أو حول المعدات التي يكون فيها التسرب ممكنًا ولكن غير متوقع كحدث عادي. تشمل الأمثلة مضخات نقل المذيبات، وفتحات التنفس، ومنصات التحميل، وملاجئ تحليل الغاز، والمعدات المساعدة للغاز البترولي المسال أو الغاز الطبيعي المسال، وحزم الضواغط، ونقاط أخذ العينات، ومعدات مناولة الوقود.

لا توجد مسافة ثابتة عالمية تنطبق على كل مصنع. قد يكون لمصنعين يتعاملان مع نفس الغاز مدى خطورة مختلف بسبب اختلاف التهوية، وتخطيط الهيكل، وضغط التشغيل، وتباعد المعدات، واتجاه التسرب. هذا هو السبب في أن التقييم الرسمي أكثر موثوقية من استخدام افتراضات المسافة العامة.

المعايير الكامنة وراء القرار

عادةً ما يتم تشكيل تصنيف المنطقة واختيار المعدات من خلال مجموعة من معايير تصنيف المناطق، وقواعد بناء المعدات، ومتطلبات التركيب، وممارسات الفحص، والقانون المحلي. يُشار على نطاق واسع إلى سلسلة IEC 60079 دوليًا، بينما تنطبق متطلبات ATEX في الإطار الأوروبي.

IEC 60079-10-1

IEC 60079-10-1 هو معيار مركزي لتصنيف الأماكن التي قد توجد فيها أجواء غازية قابلة للانفجار. يوفر الأساس لتحديد مناطق 0 و 1 و 2 من خلال النظر في خصائص التسرب وظروف التهوية.

IEC 60079-0

يوفر IEC 60079-0 المتطلبات العامة للمعدات المستخدمة في الأجواء القابلة للانفجار. وهو يغطي مبادئ وضع العلامات، ومتطلبات البناء، وأساسيات الاختبار، والقواعد التي تدعم مفاهيم حماية متعددة.

IEC 60079-14 و IEC 60079-17

يتم تغطية الاختيار والتركيب بواسطة IEC 60079-14، بينما يتم تناول الفحص والصيانة بواسطة IEC 60079-17. هذه المعايير مهمة لأن المنتج المعتمد يمكن أن يتعرض للخطر بسبب مداخل الكابلات السيئة، أو السدادات التالفة، أو الملحقات الخاطئة، أو التأريض الضعيف، أو الصيانة غير المناسبة.

الإطار الأوروبي ATEX

في أوروبا، يتناول التوجيه 1999/92/EC مخاطر مكان العمل، وتصنيف المناطق الخطرة، وحماية العمال. يغطي التوجيه 2014/34/EU المعدات وأنظمة الحماية المخصصة للاستخدام في الأجواء القابلة للانفجار المحتملة. من الناحية العملية، يجب على مشغل الموقع تصنيف المنطقة بشكل صحيح، ويجب على الشركة المصنعة للمعدات توفير منتجات مناسبة للبيئة الخطرة المقصودة.

العلامات التي يجب أن تتطابق مع الخطر

عندما يناقش الناس تصنيفات الحماية لمنطقة غاز منخفضة الخطورة، فقد يقصدون عدة أشياء مختلفة: فئة المعدات، ومستوى حماية المعدات (EPL)، ومجموعة الغاز، وفئة درجة الحرارة، ومفهوم الحماية، وأحيانًا تصنيف IP. يجب مراجعة هذه العناصر معًا بدلاً من معاملتها كمربعات اختيار منفصلة.

بموجب ممارسة ATEX، ترتبط المعدات المخصصة لتصنيف الغاز هذا بشكل شائع بالمجموعة II الفئة 3G. في علامات نمط IECEx، يكون مستوى حماية المعدات المقابل عادةً Gc. يشير هذا إلى مستوى حماية مخصص لجو غازي قابل للانفجار غير محتمل في التشغيل العادي، وإذا حدث، فهو موجود لفترة وجيزة فقط.

علامة مثل II 3G أو Gc ليست كافية بحد ذاتها. يجب أن يتطابق الجهاز أيضًا مع مجموعة الغاز الفعلية، وفئة درجة الحرارة، ونطاق درجة الحرارة المحيطة، وملحقات التركيب، وشروط الشهادة.

فحوصات مجموعة الغاز ودرجة الحرارة

تحدد مجموعة الغاز مدى تطلب جو الغاز من منظور خطر الاشتعال. بالنسبة لصناعات المجموعة II السطحية، قد تكون المعدات موسومة بـ IIA أو IIB أو IIC. تعتبر IIC عمومًا الأكثر تطلبًا من بين هذه المجموعات. يمكن للمعدات المناسبة لـ IIC أن تغطي غالبًا خدمات IIB و IIA، لكن لا ينبغي افتراض العكس.

تحدد فئة درجة الحرارة الحد الأقصى لدرجة حرارة السطح التي قد تصل إليها المعدات. تتراوح فئات درجة حرارة الغاز الشائعة من T1 إلى T6. تعتمد الفئة المطلوبة على درجة حرارة اشتعال الغاز أو البخار. إذا كان سطح المعدات يمكن أن يصبح أكثر سخونة مما يسمح به الجو، فقد يصبح الجهاز مصدر اشتعال حتى عندما تبدو الأجزاء الأخرى من العلامة صحيحة.

هذا هو السبب في أن بيانات غاز الموقع يجب أن تكون متاحة قبل الشراء. قرار الشراء القائم فقط على عبارة "مناسب للمنطقة 2" يمكن أن يظل خاطئًا إذا كانت مجموعة الغاز أو فئة درجة الحرارة غير مناسبة للمادة الفعلية.

مفاهيم الحماية وسلامة الهيكل

تستخدم العديد من الأجهزة المخصصة لأجواء الغاز منخفضة الاحتمالية مفاهيم حماية مصممة لمستوى الخطر هذا. اعتمادًا على المعدات وأساس الشهادة، قد تتضمن العلامات طرقًا مثل Ex ec أو Ex ic أو مفاهيم نمط Ex n القديمة. قد تظهر طرق حماية أخرى أيضًا اعتمادًا على تصميم المعدات والمعيار المعمول به.

الاختصار ليس كافيًا. يجب على المهندسين قراءة سلسلة العلامات الكاملة، والشهادة، والكتيب، والنطاق المحيط، وقواعد إدخال الكابلات، وأي شروط استخدام خاصة. قد يكون منتجان كلاهما موصوفين بأنهما مناسبين لنفس المنطقة لكنهما يختلفان في مجموعة الغاز، أو تصنيف درجة الحرارة، أو متطلبات الهيكل، أو طريقة الإنهاء.

تصنيف IP مهم أيضًا، لكنه يجيب على سؤال مختلف. تصف تصنيفات مثل IP65 أو IP66 أو IP67 مقاومة المواد الصلبة والماء. إنها مفيدة للبيئات الخارجية، أو القابلة للغسل، أو المتربة، أو المسببة للتآكل، لكن تصنيف IP وحده لا يثبت الحماية من الانفجار.

قد يظل الهيكل المتين المقاوم للعوامل الجوية غير مناسب لمنطقة غاز خطرة إذا لم يحمل علامة Ex المطلوبة. في الوقت نفسه، لا تزال معدات المناطق الخطرة المعتمدة بحاجة إلى مستوى الحماية البيئية المناسب للمطر، ورذاذ الملح، والتعرض للأشعة فوق البنفسجية، والغسل، والتآكل، أو تراكم الغبار.

أين يظهر هذا التصنيف

هذا التصنيف شائع في الصناعات التي تتعامل مع الغازات والأبخرة والسوائل المتطايرة القابلة للاشتعال ولكنها لا تحافظ على جو قابل للانفجار بشكل مستمر في المكان المصنف. يعتمد الحد الدقيق على العملية الحقيقية وظروف التهوية.

منشآت النفط والغاز

قد تشمل المواقع العلوية والوسطى والسفلية مناطق مصنفة حول المنصات، والمشعبات، ونقاط التحميل، ومحطات أخذ العينات، وتجميعات الصمامات، وملحقات الضواغط، ومساحات المرافق المجاورة لمعدات المعالجة.

المصانع الكيميائية والبتروكيماوية

قد تتطلب مناطق مناولة المذيبات، وأنظمة الخلط، ومحطات تعبئة البراميل، ومناطق دعم المفاعلات، ومناطق مضخات النقل، ومحيط تصريف فتحات التهوية محركات، وصناديق توصيل، وأجهزة إشارات، وهواتف، وكاميرات، وإضاءة، وواجهات تحكم مناسبة.

مناولة الوقود وتخزينه

قد تشمل مزارع الخزانات، وأنظمة التزود بالوقود، وجسور التحميل، ومنصات التوزيع، والأماكن المغلقة بالقرب من معدات السوائل المتطايرة مناطق خطرة غازية منخفضة الاحتمالية. يؤثر سلوك التنفيس، وتطاير المنتج، والتخطيط، والتهوية، جميعها على المدى المصنف.

المرافق وغرف العمليات الخاصة

قد تتطلب غرف البطاريات ذات احتمالية انبعاث الهيدروجين، وملاجئ تحليل الغاز، وأنظمة الغاز الحيوي، ومنشآت معالجة مياه الصرف الصحي، ومناطق معينة من المذيبات الصيدلانية أو الغذائية أيضًا معدات موسومة بشكل مناسب.

قائمة مراجعة اختيار المعدات

يبدأ الاختيار الجيد بملف تصنيف المنطقة، وبيانات الغاز، وبيئة الموقع، وطريقة التركيب. الهدف ليس ببساطة العثور على ملصق يقول "المنطقة 2"، ولكن التأكد من أن مواصفات المعدات الكاملة تتطابق مع الخطر الحقيقي.

• تأكيد نوع الخطر: يجب عدم الخلط بين تصنيف الغاز أو البخار أو الرذاذ وتصنيف الغبار القابل للاحتراق.

• التحقق من مجموعة الغاز المطلوبة: تحقق مما إذا كان الموقع يحتاج إلى ملاءمة IIA أو IIB أو IIC.

• مطابقة فئة درجة الحرارة: قارن تصنيف درجة حرارة المعدات بدرجة حرارة اشتعال المادة.

• التحقق من الفئة أو EPL: تأكد من فئة ATEX المقصودة أو EPL الخاص بـ IECEx، وعادةً ما يكون II 3G أو Gc لهذا النوع من مناطق الغاز.

• مراجعة الحدود المحيطة: قد تتجاوز التركيبات الخارجية أو البحرية أو الصحراوية أو المناطق الباردة أو المغلقة افتراضات درجة الحرارة العادية.

• فحص مداخل الكابلات: يجب أن تتطابق مانعات التسرب، وسدادات الإغلاق، والمحولات، والأختام مع الشهادة ومعيار التركيب.

• اختيار حماية هيكل مناسبة: يجب أن يتطابق تصنيف IP، ومادة الهيكل، ومقاومة التآكل، والتعرض للأشعة فوق البنفسجية، ومقاومة الصدمات مع الموقع.

• تخطيط الفحص: يجب مراعاة الوصول للصيانة، والملصقات، وحالة السدادات، والفحوصات الدورية قبل التركيب.

تفاصيل التركيب والصيانة

اختيار جهاز معتمد ليس سوى جزء من العمل. يجب أن يحافظ التركيب على مفهوم الحماية. يمكن أن تؤثر مانعات تسرب الكابلات، والمداخل غير المستخدمة، والتأريض، والربط، والحماية الميكانيكية، وطريقة التمديدات، وإغلاق الهيكل، وتوافق الملحقات، جميعها على السلامة.

الظروف الميدانية مهمة أيضًا. قد تعرض المنصات الخارجية، والأسطح البحرية، والمصانع الكيميائية، ومناطق الغسل المعدات للمطر، ورذاذ الملح، والاهتزاز، والأشعة فوق البنفسجية، والأبخرة الكيميائية، والصدمات الفيزيائية. يجب أن يكون الجهاز المختار مناسبًا ليس فقط لعلامة المنطقة الخطرة ولكن أيضًا للإجهاد البيئي.

لا ينبغي التعامل مع الصيانة كتمرين ورقي. يمكن للسدادات التالفة، ومانعات التسرب المفكوكة، والسدادات المفقودة، ولوحات البيانات غير المقروءة، والهياكل المتآكلة، ومداخل الكابلات المعدلة، وممارسات الإصلاح السيئة أن تقوض التصميم المتوافق. يحافظ الفحص المنتظم على توافق المعدات مع حالتها المعتمدة.

الأخطاء الشائعة والإصلاحات الأفضل

كيفية الحكم على ما إذا كان الاختيار مناسبًا

يبدأ القرار المناسب برسم المنطقة المصنفة وتقييم المنطقة الخطرة. يجب أن يعرف فريق المشروع لماذا تم تصنيف المنطقة، وما هي المادة المعنية، وأين يقع مصدر التسرب، وما هي الظروف البيئية التي ستواجهها المعدات.

الفحص الثاني هو العلامة الكاملة. يجب أن تتوافق الفئة أو EPL، ومجموعة الغاز، وفئة درجة الحرارة، والنطاق المحيط، ومفهوم الحماية، جميعها مع متطلبات الموقع. إذا كان أي عنصر من هذه العناصر خاطئًا، فلا ينبغي قبول الجهاز لمجرد أنه يبدو متينًا أو يحمل رمز Ex.

الفحص الثالث هو واقع التركيب. قد يكون المنتج معتمدًا بشكل صحيح ولكن لا يزال مركبًا بشكل غير صحيح من خلال مداخل كابلات غير مناسبة، أو إحكام سيء، أو سنون تالفة، أو ملحقات خاطئة، أو حماية ميكانيكية غير كافية، أو نقص في الوصول للفحص.

الفحص الأخير هو صيانة دورة الحياة. يجب أن تظل المعدات المركبة في منطقة خطرة قابلة للقراءة، ومحكمة، وسليمة ميكانيكيًا، ومتوافقة مع شروط الشهادة طوال عمرها التشغيلي.

النظرة النهائية

المناطق الخطرة من المنطقة 2 هي مواقع خطرة غازية منخفضة الاحتمالية، لكنها لا تزال تتطلب هندسة منضبطة. ينطبق التصنيف عندما لا تكون أجواء الغاز القابلة للانفجار محتملة في التشغيل العادي، وإذا حدثت، فهي موجودة لفترة وجيزة فقط.

النهج الأكثر أمانًا هو ربط التصنيف بتقييم الموقع الحقيقي: تحديد خطر الغاز بشكل صحيح، والتحقق من علامة Ex الكاملة، ومطابقة مجموعة الغاز وفئة درجة الحرارة، واختيار حماية بيئية مناسبة، وتركيب المعدات وفقًا للمعايير ذات الصلة، وصيانتها في حالتها المعتمدة.

الأسئلة الشائعة

هل المنطقة 2 هي نفسها المنطقة 22؟

لا. تستخدم المنطقة 2 لأجواء الغاز أو البخار أو الرذاذ القابل للاشتعال. تستخدم المنطقة 22 لأجواء الغبار القابل للاحتراق. تتطلب منطق تصنيف وعلامات معدات مختلفة.

هل يمكن استخدام معدات صناعية عادية؟

ليس كقاعدة عامة. لا تزال هذه منطقة خطرة، لذلك يجب أن تكون المعدات مناسبة بشكل خاص للبيئة المصنفة ومركبة وفقًا للمعايير المعمول بها واللوائح المحلية.

ما هي العلامة التي تُرى بشكل شائع على المعدات المناسبة؟

ترتبط العديد من التطبيقات بمجموعة ATEX II الفئة 3G ومستوى حماية المعدات IECEx Gc، مع مجموعة الغاز الصحيحة، وفئة درجة الحرارة، والنطاق المحيط، ومفهوم الحماية. يجب دائمًا التحقق من العلامة الكاملة.

هل يعني تصنيف IP الأعلى حماية أفضل من الانفجار؟

لا. يصف تصنيف IP الحماية ضد المواد الصلبة والماء. إنه لا يحل محل شهادة Ex، أو ملاءمة مجموعة الغاز، أو فئة درجة الحرارة، أو مفهوم الحماية.

من الذي يجب أن يحدد التصنيف؟

يجب تحديد التصنيف من خلال تقييم رسمي للمناطق الخطرة من قبل متخصصين أكفاء باستخدام المعايير المعمول بها، وبيانات العملية، وخصائص المواد، وظروف التهوية، ومعلومات الموقع المحددة.