تنقسم أنواع الحماية من الانفجار إلى: النوع المقاوم للانفجار (Ex d)، النوع الآمن جوهريًا (Ex i)، النوع ذو الأمان المتزايد (Ex e)، النوع ذو الضغط الإيجابي (Ex p)، النوع المغلف بالصب (Ex m)، النوع المملوء بالزيت (Ex o)، النوع المملوء بالرمل (Ex q)، والنوع عديم الشرارات (Ex n). يتناول هذا المقال بشكل أساسي ثلاثة أنواع نموذجية شائعة من الحماية من الانفجار: مبدأ الحماية وخصائص النوع المقاوم للانفجار، والنوع الآمن جوهريًا، والنوع ذو الضغط الإيجابي.

مبدأ الحماية من الانفجار ومزايا وعيوب الأنواع: المقاوم للانفجار، والآمن جوهريًا، وذو الضغط الإيجابي

النوع المقاوم للانفجار Ex "d"

يعتمد مبدأ الحماية من الانفجار للنوع المقاوم للانفجار على استخدام غلاف مقاوم للانفجار يتحمل ضغط الانفجار الناتج عن انفجار خليط الغازات القابلة للانفجار داخله، ويمنع انتقال الانفجار الداخلي إلى الخليط القابل للانفجار المحيط. يجب أن تكون جميع الفجوات المقاومة للانفجار في المعدات أقل من الحد الأقصى للفجوة الآمنة التجريبية للغاز القابل للاشتعال المقابل (في الظروف التجريبية القياسية، عندما يتم إشعال خليط قابل للانفجار بتركيز الإشعال الأسهل داخل غلاف، ويعبر اللهب الناتج سطح توصيل بطول 25 مم، دون أن يتمكن من إشعال الخليط القابل للانفجار في البيئة الخارجية للغلاف، فإن الحد الأقصى للفجوة بين جزأي سطح التوصيل). إذا دخل الغاز القابل للاشتعال إلى الغلاف وأُشعل بواسطة شرارة مما يسبب انفجارًا، فإن لهب الانفجار يُحتجز داخل الغلاف ولا يمكنه إشعال الخليط القابل للانفجار في البيئة الخارجية للغلاف، مما يضمن سلامة بيئة الاستخدام.

المزايا: النوع الأكثر استخدامًا على نطاق واسع من أنواع الحماية من الانفجار، مع هيكل وتصميم بسيطين نسبيًا.

العيوب: الغلاف كبير وثقيل، ويتطلب متطلبات خاصة للكابلات والوصلات والأنابيب والحشوات والتغليف (يجب أن يتناسب القطر الداخلي للحلقة المطاطية في جهاز إدخال الكابل مع القطر الخارجي للكابل المتصل، ويتم تثبيته بجوز ضغط؛ إذا كانت الأسلاك عبر أنابيب فولاذية، فيجب إجراء الختم بالحشو وفقًا للوائح؛ يجب إغلاق مداخل أجهزة الإدخال التي لا تحتوي على كابلات بسدادات وفقًا للمعايير). لا يُسمح بفتح الغلاف أثناء التشغيل في البيئات الخطرة، ويجب استخدام أدوات خاصة لفتح الغلاف، وقد يؤدي التركيب أو الصيانة غير الصحيحة إلى حالات خطيرة. لا يُسمح باستخدام النوع المقاوم للانفجار في المنطقة 0، ويُستخدم عمومًا للمحركات والمصابيح وما إلى ذلك.

النوع الآمن جوهريًا Ex "i"

النوع الآمن جوهريًا يعني النوع الآمن بطبيعته، ويعتمد مبدأ الحماية من الانفجار على تقييد الطاقة الناتجة عن الشرارات الكهربائية أو التأثيرات الحرارية التي قد تنشأ من داخل المعدات وأسلاك التوصيل المكشوفة في البيئات القابلة للانفجار المحتملة إلى مستوى لا يمكن أن يسبب اشتعالًا. في الظروف التجريبية المحددة، لا يمكن للشرارات الكهربائية أو التأثيرات الحرارية الناتجة عن التشغيل العادي (لدوائر المعدات) أو في حالات الأعطال المحددة أن تشعل الخليط القابل للانفجار المحدد. تتمثل إجراءات الحماية الرئيسية في تقييد التيار والجهد في الدائرة بحيث تكون طاقة الشرارة الناتجة أقل من الحد الأدنى لطاقة الإشعال المقابلة. تشمل إجراءات الحماية الرئيسية: تقييد الجهد والتيار في الدائرة، وتقييد السعة والحث في الدائرة، وينقسم إلى نوع ia (يسمح بنقطتي عطل) ونوع ib (يسمح بنقطة عطل واحدة).

المزايا: لا تتطلب المعدات كابلات خاصة، ويكون العمال أكثر أمانًا أثناء الفحص والصيانة، ويُسمح بفتح الغلاف أثناء التشغيل.

العيوب: غير مناسب للمعدات عالية الطاقة، ويُستخدم عمومًا لمعدات التيار المنخفض مثل أجهزة القياس والتحكم والاتصالات. يُسمح باستخدام النوع "ia" في المنطقة 0، بينما يُسمح باستخدام النوع "ib" في المنطقة 1.

النوع ذو الضغط الإيجابي Ex "p"

يعتمد مبدأ الحماية من الانفجار للنوع ذو الضغط الإيجابي على إدخال هواء نقي أو غاز خامل بضغط معين داخل غلاف المعدات، بحيث لا يمكن للغازات القابلة للاشتعال المحيطة الدخول إلى داخل الغلاف، مما يمنع مصدر الإشعال من ملامسة الغاز القابل للانفجار لتحقيق هدف منع الانفجار. الإجراء الرئيسي لمعدات الضغط الإيجابي هو أن يكون ضغط الغاز الواقي الداخلي (الهواء النقي أو الغاز الخامل) أعلى من الضغط المحيط بمقدار 50 باسكال على الأقل. تتطلب معدات الضغط الإيجابي: يجب أن تتحمل أنابيب الغلاف ذي الضغط الإيجابي ومكونات توصيلها 1.5 ضعف الحد الأقصى للضغط الإيجابي مع إغلاق جميع فتحات التنفيس أثناء التشغيل العادي كما تحدده الشركة المصنعة، مع حد أدنى للضغط يبلغ 200 باسكال. يجب أن يكون مدخل الغاز الواقي في منطقة غير خطرة وخالٍ من الوسائط المسببة للتآكل؛ ويجب أيضًا أن يكون مخرج التنفيس في منطقة غير خطرة، وإلا فيجب النظر في تركيب حواجز لعزل الشرارات والجسيمات.

يجب أن تتوافق قيمة ضبط جهاز مراقبة ضغط الرياح وحجم الرياح مع اللوائح الواردة في لوحة اسم المنتج أو دليل الاستخدام.

المزايا: حل عندما لا تنطبق الطرق الأخرى.

العيوب: أعمال التركيب والصيانة معقدة ومكلفة؛ إذا لامست الأجهزة خليطًا قابلاً للاشتعال، يجب اتخاذ تدابير حماية أخرى؛ لا يُسمح بفتح الغطاء أثناء التشغيل مع وجود التيار. يُستخدم بشكل أساسي في المحركات الكبيرة والمحولات والمفاتيح ذات الجهد العالي. المناطق المسموح بها: الأجهزة المزودة بوظيفة إعادة التشغيل التلقائي يمكن استخدامها في المنطقة 1؛ الأجهزة المزودة بإنذار صوتي وضوئي أثناء العمل يمكن استخدامها في المنطقة 2.

حاليًا، تشمل منتجات شركتنا المقاومة للانفجار بشكل أساسي ثلاثة أنواع: النوع المقاوم للانفجار (Flameproof)، النوع الآمن جوهريًا (Intrinsic Safety)، والنوع ذو الضغط الإيجابي (Pressurized). بغض النظر عن نوع الحماية من الانفجار، فإن المبدأ الأساسي للحماية من الانفجار هو تجنب أن تصبح المعدات الكهربائية مصدرًا للإشعال. إن أكثر الوسائل جذرية لمنع الانفجار هي عدم السماح لعناصر الاحتراق والمؤكسد ومصدر الإشعال بالظهور في نفس الوقت والمكان. في بيئات التشغيل المختلفة، يجب اختيار النوع الأنسب من المنتجات الكهربائية المقاومة للانفجار بعد النظر الشامل في التكلفة وسهولة الصيانة، لتقليل معامل الخطر في الموقع إلى أدنى حد.