การวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างเขตอันตรายจากการระเบิดและเขตที่ไม่เป็นอันตรายจากการระเบิด บทนำ

การวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างเขตอันตรายจากการระเบิดและเขตที่ไม่เป็นอันตรายจากการระเบิด

การแนะนำ

บทความนี้อ้างอิงจากข้อกำหนดการเลือกประเภทของเครื่องส่งสัญญาณความดันอุณหภูมิสูง และจากประสบการณ์การทดสอบระบบและการตรวจสอบความปลอดภัยในสถานที่จริงในโครงการเคมี ปิโตรเคมี และวิศวกรรมพลังงาน โดยได้ทำการจำแนกอย่างเป็นระบบระหว่างพื้นที่อันตรายจากวัตถุระเบิดและพื้นที่ที่ไม่เป็นอันตราย บทความนี้ได้จัดเรียงเกณฑ์การจำแนกประเภทพื้นที่ ข้อกำหนดของเครื่องมือและอุปกรณ์ และสิ่งจำเป็นในการจัดการในสถานที่ นอกจากนี้ยังกล่าวถึงปัญหาทั่วไปในการกำหนดขอบเขตพื้นที่ การเลือกใช้เครื่องส่งสัญญาณความดันไอน้ำและเครื่องส่งสัญญาณความดันอุตสาหกรรม และการตรวจสอบที่เกี่ยวข้องกับการกำกับดูแลความปลอดภัย

เป้าหมายหลักของการแยกพื้นที่เสี่ยงต่อการระเบิดออกจากพื้นที่ที่ไม่เสี่ยงต่อการระเบิด คือการป้องกันไม่ให้ก๊าซ ไอระเหย และฝุ่นละอองที่ติดไฟได้ปะปนกับอากาศและก่อให้เกิดบรรยากาศที่อาจเกิดการระเบิดได้

คำอธิบายระดับภาคสนามที่เข้าใจง่าย:

เขตอันตรายจากการระเบิด: การจัดการจะเน้นที่การกำจัดแหล่งกำเนิดประกายไฟที่เกิดจากเครื่องมือและอุปกรณ์ไฟฟ้า เครื่องส่งสัญญาณความดันอุตสาหกรรมและเครื่องส่งสัญญาณความดันไอน้ำทั้งหมดที่ติดตั้งในเขตนี้จะต้องติดตั้งโครงสร้างป้องกันการระเบิดที่เหมาะสม เครื่องส่งสัญญาณความดันอุณหภูมิสูง เครื่องส่งสัญญาณความดัน HART และเครื่องส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์จะต้องได้รับการเลือกให้ตรงกับการจำแนกประเภทอันตรายของสถานที่

เขตปลอดอันตรายจากการระเบิด: ฝ่ายบริหารมุ่งเน้นไปที่การป้องกันไม่ให้สารไวไฟเข้ามาในพื้นที่ มีการรักษาสภาพแวดล้อมการทำงานที่ปลอดภัยโดยการกำหนดระยะห่างเพื่อความปลอดภัย การระบายอากาศด้วยเครื่องจักร การป้องกันด้วยแรงดันบวก และการปิดผนึกอย่างแน่นหนา อนุญาตให้ใช้เครื่องส่งสัญญาณทั่วไปที่ไม่มีใบรับรองการป้องกันการระเบิดได้

1. ระบุแหล่งที่มาของการรั่วไหลของสารทั้งหมด

การจำแนกโซนไม่สามารถอาศัยเพียงแค่ป้ายกำกับพื้นฐาน เช่น พื้นที่ปั๊มหรือกลุ่มถังเก็บน้ำมันได้ จำเป็นต้องระบุจุดรั่วไหลที่อาจเกิดขึ้นทุกจุดทีละจุด และจุดเหล่านี้ก็เป็นจุดติดตั้งที่สำคัญสำหรับเครื่องส่งสัญญาณความดันอุณหภูมิสูงด้วย

สำหรับปั๊มแบบแรงเหวี่ยง ให้ตรวจสอบซีลเชิงกล ช่องระบายของเหลว วาล์วหลักสำหรับมาตรวัดความดัน ช่องเชื่อมต่อสำหรับเครื่องส่งสัญญาณความดันอุตสาหกรรม และหน้าแปลนที่ทางเข้าและทางออกของอุปกรณ์

สำหรับถังเก็บ ให้ตรวจสอบวาล์วระบายอากาศ ช่องวัดแรงดันเพื่อตรวจวัดระดับของเหลว ช่องระบาย และข้อต่อสำหรับขนถ่ายวัสดุ ระบบตรวจสอบระดับของเหลวมักติดตั้งเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไอน้ำเพื่อเก็บข้อมูล

สำหรับถังปฏิกิริยา ให้ตรวจสอบช่องป้อนสาร หัวฉีดเก็บตัวอย่าง ท่อระบายอากาศ และซีลเพลาคนสาร เครื่องส่งสัญญาณความดันอุณหภูมิสูงทั้งหมดที่ติดตั้งบนท่อส่งกระบวนการต้องเป็นไปตามข้อกำหนดป้องกันการระเบิด

ความเสี่ยงต่อการรั่วไหลแตกต่างกันไปตามตำแหน่งต่างๆ บนอุปกรณ์ชิ้นเดียวกัน ซีลเชิงกลมักรั่วซึมจากการสั่นสะเทือนในระยะยาว การรั่วไหลของหน้าแปลนเกิดจากปะเก็น ความเครียดของท่อ และการเสียรูปจากความร้อน จุดเก็บตัวอย่างมักปล่อยของเหลวออกมาบ่อยครั้งระหว่างการใช้งาน และการกระจายตัวของของเหลวที่ปล่อยออกมาขึ้นอยู่กับรูปแบบของท่อส่งกลับปลายทาง

จุดรั่วไหลต้องระบุไว้อย่างชัดเจนในแบบแปลนผังพื้นที่ การใช้เครื่องหมายที่ไม่ชัดเจน เช่น "บริเวณถัง" หรือ "บริเวณปั๊ม" จะเป็นอุปสรรคต่อการเลือกเครื่องมือป้องกันการระเบิดที่เหมาะสม เมื่อคุณเปลี่ยนเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไอน้ำ แก้ไขอันตรายที่ซ่อนอยู่ หรือเข้ารับการตรวจสอบความปลอดภัยอย่างเป็นทางการ

2. การจำแนกโซนขึ้นอยู่กับความถี่ในการเกิดของสารอันตราย

พื้นที่เสี่ยงต่อการระเบิดที่เกิดจากก๊าซจะถูกแบ่งระดับเป็น โซน 0, โซน 1 และโซน 2

โซน 0: โพรงภายในของถังเก็บและภาชนะปฏิกิริยา ซึ่งมีก๊าซไวไฟอยู่ตลอดเวลา เครื่องส่งสัญญาณความดันอุณหภูมิสูงเป็นเครื่องมือภาคสนามที่นิยมใช้

โซน 1: บริเวณรอบๆ จุดเก็บตัวอย่างและจุดเชื่อมต่อการขนถ่ายที่อาจเกิดการผสมของก๊าซที่ติดไฟได้เป็นระยะๆ เครื่องส่งสัญญาณความดัน HART ที่ทนไฟเหมาะสำหรับการใช้งานในบริเวณนี้

โซน 2: บริเวณใกล้เคียงหน้าแปลน ก้านวาล์ว และข้อต่ออุปกรณ์ ซึ่งสารไวไฟอาจรั่วไหลเพียงชั่วครู่ เครื่องส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์มาตรฐานและเครื่องส่งสัญญาณความดันอุตสาหกรรมตรงตามข้อกำหนดการทำงาน

เขตอันตรายจากการระเบิดของฝุ่นแบ่งออกเป็นโซน 20 โซน 21 และโซน 22 โดยใช้หลักเกณฑ์การพิจารณาเดียวกันกับเขตอันตรายจากก๊าซ

ไม่สามารถประเมินขอบเขตการแพร่กระจายของก๊าซอันตรายได้จากประสบการณ์เพียงอย่างเดียว การคำนวณอย่างครอบคลุมจะต้องคำนึงถึงความผันผวนของตัวกลาง อุณหภูมิและความดันของกระบวนการ ทิศทางของเจ็ทการรั่วไหล การระบายอากาศ เขื่อนชั่วคราว และร่องลึกใต้ดิน การรั่วไหลของไฮโดรคาร์บอนเหลวที่มีอุณหภูมิและความดันสูงครอบคลุมพื้นที่การแพร่กระจายที่กว้างกว่า ดังนั้นเครื่องส่งสัญญาณความดันไอน้ำที่รองรับตลอดแนวท่อส่งทั้งหมดจึงจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงให้มีโครงสร้างป้องกันการระเบิด

3. การแพร่กระจายของก๊าซเกิดขึ้นในพื้นที่สามมิติ อย่าพึ่งพาภาพวาดสองมิติเพียงอย่างเดียว

ก๊าซที่มีความหนาแน่นต่ำ เช่น ไฮโดรเจนและมีเทน จะลอยขึ้นและสะสมในพื้นที่ระดับสูง เครื่องส่งสัญญาณความดัน HART และเครื่องส่งสัญญาณความดันอุณหภูมิสูงที่ติดตั้งบนเพดานและแท่นยกสูงจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานระดับอันตรายที่เข้มงวดกว่า

ก๊าซที่มีน้ำหนักมาก รวมถึงก๊าซปิโตรเลียมเหลว มักแพร่กระจายใกล้พื้นดิน เครื่องส่งสัญญาณแรงดันอุตสาหกรรมที่ติดตั้งในท่อส่งใต้ดินไม่สามารถลดระดับการป้องกันการระเบิดลงได้

การติดตั้งที่พักพิงกันฝนใหม่และอุปกรณ์ที่จัดวางอย่างหนาแน่นจะเปลี่ยนแปลงการไหลเวียนของอากาศ จำเป็นต้องประเมินขอบเขตของพื้นที่อันตรายเดิมใหม่ และต้องเปลี่ยนเครื่องส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์ที่ตรงกันให้เหมาะสม

หากไม่มีผนังกั้นที่ปิดสนิทบริเวณจุดทะลุผนังร่องลึก ก๊าซไวไฟสามารถเดินทางได้ไกลเข้าไปในอาคาร เครื่องส่งสัญญาณแรงดันอุตสาหกรรมทั่วไปที่ไม่ป้องกันการระเบิดซึ่งอยู่ภายในอาคารจะกลายเป็นอันตรายจากการจุดติดไฟอย่างรุนแรง

4. ความปลอดภัยของพื้นที่ที่ไม่เสี่ยงต่อการระเบิดขึ้นอยู่กับมาตรการป้องกันระยะยาว

สามารถนำอุปกรณ์ทั่วไปมาใช้ในห้องจ่ายไฟ ห้องตู้เครื่องมือ และห้องเก็บเครื่องวิเคราะห์ได้โดยไม่ต้องใช้เครื่องส่งสัญญาณความดันอุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตาม ชุดการตั้งค่าความปลอดภัยทั้งหมดต้องใช้งานได้ตลอดเวลา:

ระยะห่างที่ปลอดภัยคงที่จากจุดรั่วไหลปานกลาง ช่องรับอากาศบริสุทธิ์ปราศจากมลพิษ วาล์วแรงดันบวกภายในอาคารที่ได้มาตรฐาน ประตูแบบปิดเองได้ รูเจาะผนังท่อที่ปิดสนิท ร่องระบายน้ำใต้ดินแบบแบ่งส่วน และสัญญาณเตือนการล็อกแรงดันต่ำที่ใช้งานได้จริง

ไฟแสดงสถานะพัดลมที่ทำงานอยู่ไม่ได้หมายความว่าห้องจะปลอดภัยเสมอไป การประเมินอย่างครอบคลุมจำเป็นต้องใช้ข้อมูลแบบเรียลไทม์และบันทึกสัญญาณเตือนจากมิเตอร์วัดความดันแตกต่างที่เชื่อมต่อกับเครื่องส่งสัญญาณความดันไอน้ำ

ความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่พบได้ทั่วไปในสถานที่ปฏิบัติงาน ได้แก่ ประตูที่เปิดทิ้งไว้ตลอดเวลา และช่องว่างที่ผนังไม่ได้ปิดผนึก ซึ่งทำให้ฉนวนป้องกันถูกทำลาย ห้องที่เดิมทีปลอดภัยและไม่มีอันตรายอาจกลายเป็นพื้นที่เสี่ยงต่อการระเบิด ทำให้เครื่องส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์ทั่วไปไม่ปลอดภัย

5. อย่าตัดสินประสิทธิภาพการป้องกันการระเบิดจากเครื่องหมาย "Ex" บนตัวปลอกกระสุนเพียงอย่างเดียว

เมื่อซื้อเครื่องส่งสัญญาณแรงดันสูงและเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไอน้ำที่อุณหภูมิสูง อย่าพึ่งพาเพียงแค่โลโก้ Ex ที่พิมพ์อยู่บนตัวเครื่อง ตรวจสอบระดับความเสี่ยงอันตราย กลุ่มก๊าซ กลุ่มอุณหภูมิ ระดับการป้องกันอุปกรณ์ โครงสร้างป้องกันการระเบิด และข้อกำหนดของสายเคเบิลที่เกี่ยวข้องทีละรายการ

รายละเอียดการทำเครื่องหมายตัวอย่าง Ex db IIC T4 Gb

ตัวอย่าง: เครื่องหมายระบุตัวตนสากลสำหรับเครื่องมือที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่อาจเกิดการระเบิดได้

db: โครงสร้างตัวเรือนกันไฟ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเครื่องส่งสัญญาณแรงดัน HART โซน 1

IIC: กลุ่มก๊าซที่มีความเสี่ยงสูง เครื่องส่งสัญญาณความดันไอน้ำที่ใช้ในกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนและอะเซทิลีนต้องตรงตามมาตรฐานนี้

T4: การจำแนกประเภทอุณหภูมิพื้นผิวของอุปกรณ์ สภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงจะให้ความสำคัญกับเครื่องส่งสัญญาณแรงดันสูงที่ทนต่ออุณหภูมิสูง

Gb: ระดับการป้องกันอุปกรณ์ที่กำหนดไว้สำหรับสภาพแวดล้อมโซน 1

การเลือกอุปกรณ์ที่ไม่เหมาะสม เช่น การติดตั้งเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไอน้ำกันไฟภายในโซน 0 หรือการติดตั้งเครื่องส่งสัญญาณแรงดันอุตสาหกรรมทั่วไปสำหรับกระบวนการที่ใช้ไฮโดรเจน จะทำให้ไม่ผ่านการตรวจสอบการยอมรับด้านความปลอดภัย

6. การติดตั้งตามมาตรฐานเป็นตัวกำหนดความสามารถในการป้องกันการระเบิดที่แท้จริง

การรับรองความปลอดภัยจากการระเบิดของเครื่องส่งสัญญาณแรงดันสูงและเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไอน้ำที่ผลิตใหม่จากโรงงานนั้น ได้รับการปรับเทียบสำหรับตัวเรือนของผู้ผลิตดั้งเดิม พื้นผิวข้อต่อกันไฟ และชุดกล่องขั้วต่อ การเจาะหรือการเปลี่ยนชิ้นส่วนในสถานที่โดยไม่ได้รับอนุญาตจะทำให้ประสิทธิภาพการป้องกันการระเบิดเป็นโมฆะ

ตัวเชื่อมต่อสายเคเบิลจะต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่พอดีกับสายเคเบิลสำหรับเครื่องส่งสัญญาณแรงดันสัมบูรณ์ ช่องเสียบสายเคเบิลที่ไม่ได้ใช้งานจะต้องปิดผนึกด้วยปลั๊กกันระเบิดที่เป็นอุปกรณ์ดั้งเดิม เครื่องส่งสัญญาณแรงดันอุตสาหกรรมที่มีระดับการกันน้ำเพียงระดับ IP เท่านั้น ไม่สามารถใช้งานภายในพื้นที่เสี่ยงต่อการระเบิดได้

7. การจับคู่พารามิเตอร์แบบเต็มลูปเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวงจรที่ปลอดภัยจากอันตรายโดยเนื้อแท้

การตรวจสอบความสอดคล้องของเครื่องส่งสัญญาณแรงดันสูงที่อุณหภูมิสูงนั้นไม่สามารถตัดสินได้จากฉลากบนอุปกรณ์เพียงชิ้นเดียว ส่วนประกอบทั้งหมดในวงจรทั้งหมด (เครื่องส่งสัญญาณ แผงกั้นความปลอดภัย สายเคเบิล และระบบสายดิน) ต้องมีพารามิเตอร์ที่ตรงกัน ซึ่งเป็นมาตรฐานการตรวจสอบหลักสำหรับการเลือกเครื่องส่งสัญญาณ

ขณะเปลี่ยนเครื่องส่งสัญญาณแรงดันไอน้ำและเครื่องส่งสัญญาณแรงดันอุตสาหกรรม ให้ตรวจสอบกำลังไฟฟ้าที่กำหนดของอุปกรณ์ พารามิเตอร์เอาต์พุตของระบบป้องกันความปลอดภัย และค่าความจุและความเหนี่ยวนำแบบกระจายของสายเคเบิล สายเคเบิลที่ปลอดภัยจากประกายไฟและสายไฟจ่ายไฟจะต้องวางแยกกันภายในตู้ที่มีช่องว่างเพื่อความปลอดภัยตามที่กำหนด

ขอแนะนำให้จัดทำแผ่นบันทึกวงจรที่ปลอดภัยจากอันตรายภายใน บันทึกรุ่น ความยาวสายเคเบิล และพารามิเตอร์ป้องกันการระเบิดทั้งหมดของเครื่องส่งสัญญาณแรงดัน HART และเครื่องส่งสัญญาณแรงดันอุณหภูมิสูง การเปรียบเทียบพารามิเตอร์อย่างรวดเร็วในระหว่างการเปลี่ยนชิ้นส่วนอะไหล่จะช่วยป้องกันการทำงานของวงจรที่ไม่ตรงกัน

บทสรุป

เกณฑ์หลักสามประการในการแบ่งเขตอันตรายจากการระเบิดและเขตปลอดอันตรายจากการระเบิด ได้แก่ แหล่งกำเนิดสาร การระบายอากาศ และเส้นทางการแพร่กระจายของก๊าซ

เลือกใช้เครื่องส่งสัญญาณความดันอุณหภูมิสูง เครื่องส่งสัญญาณความดันไอน้ำ และเครื่องส่งสัญญาณความดันอุตสาหกรรมตามระดับความเสี่ยงของพื้นที่อันตราย และบังคับใช้การติดตั้งตามมาตรฐานเพื่อรับประกันความปลอดภัยในการใช้งาน เมื่ออุปกรณ์ป้องกันเกิดความเสียหายภายในห้องที่ไม่กันระเบิด เครื่องส่งสัญญาณความดันสัมบูรณ์ทั่วไปจะก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการระเบิดอย่างรุนแรง