ATEX işaretlemesi: Ex Ekipman Nasıl Seçilir ?[ÇALIŞMA KİTABI]
Patlamaya karşı korumalı ekipmanlar üzerindeki Ex işaretlemelerinin doğru anlaşılması son derece önemlidir. Bunu yalnızca müşterilerimizle yaptığımız günlük görüşmelerden değil, aynı zamanda bu konuyu açıklayan kılavuzumuzun bugüne kadar 10.000’den fazla kez indirilmiş olmasından da biliyoruz.
Bu yazıda, Ex ekipmanın doğru seçimi ve güvenli işletilmesi için gerekli temel bilgileri pratik alıştırmalarla birlikte sunuyoruz. Bu bilgiler, sizi hem maliyetli hem de güvenlik açısından tehlikeli hatalardan korumaya yardımcı olacaktır.
Not: Ana konuya geçmeden önce bazı terimleri açıklamak faydalı olacaktır.
| Kavram | Anlamı |
|---|---|
| EX / patlamaya dayanıklı ekipman | Patlama tehlikesi bulunan alanlarda çalışmak üzere tasarlanmış her türlü ekipman veya bileşen. |
| EX işaretlemesi | Ekipmanın isim plakasında, uygunluk beyanında ve gerekli olması halinde tip inceleme sertifikasında yer alan semboller dizisidir. Bu işaretleme; ekipmanın nerede kurulabileceği, patlayıcı atmosferin tutuşma riskini azaltmak için hangi güvenlik özelliklerinin kullanıldığı ve ekipmanın hangi koşullarda kullanılabileceği hakkında bilgi verir. |
| ATEX sertifikası | Tip inceleme sertifikası için yaygın olarak kullanılan ifadedir. Tip inceleme sertifikası, Onaylanmış Kuruluşun katılımıyla gerçekleştirilen uygunluk değerlendirmesinin olumlu sonuçlandığını doğrulayan belgedir. |
NOT: Patlayıcı atmosferlerde kullanılmak üzere tasarlanan her ekipmanın ATEX sertifikasına, yani resmi adıyla tip inceleme sertifikasına sahip olması gerekmez. Bu konuda daha fazla bilgi için “Tüm Ex ekipmanlar ATEX sertifikalı olmak zorunda mı?” başlıklı yazımızı inceleyebilirsiniz.
Ex Ekipmanların Özel Olarak İşaretlenmesi: Yasal Dayanak Nedir?
Patlayıcı atmosferlerde kullanılacak ekipmanları üreten üreticiler, ATEX Direktifi 2014/34/AB gerekliliklerine uymak zorundadır.
Bu direktif, potansiyel patlayıcı atmosferlerde kullanılmak üzere tasarlanan ekipman ve koruyucu sistemlere ilişkin gereklilikleri düzenler. Söz konusu düzenlemeler, ürün isim plakasında, uygunluk beyanında ve düzenlenmişse tip inceleme sertifikasında özel işaretlemelerin bulunmasını gerektirir. Bu işaretlemeler genel olarak “Ex işaretlemesi” olarak adlandırılır.
Çeşitli tanımların açıklamasını içeren bir Ex işaretleme örneğinde şu bilgiler yer alır:
- Ekipman grubu
- Ekipman kategorisi
- Ekipmanın patlamaya karşı korumalı olarak tasarlandığının teyidi
- Patlamaya karşı koruma tipi
- Ekipmanın kullanılabileceği toz, gaz veya buharların patlama alt grubu
- Sıcaklık sınıfı: gazlar ve buharlar için
- Maksimum yüzey sıcaklığı: tozlar için
- Ekipman Koruma Seviyesi: EPL
Ex İşaretlemesi: Sembollerin Arkasındaki Anlam
Ekipmanın Ex işaretlemesini oluşturan unsurlar iki ana gruba ayrılabilir:
- Tehlikeli alanda kullanılacak ekipmanın doğru seçimi için gerekli semboller. Bu semboller, ekipmanın hangi koşullarda kullanılabileceğini belirtir.
- Ekipmanda tutuşturma kaynaklarının oluşmasını önlemek için hangi koruma önlemlerinin uygulandığını gösteren semboller. Bu bilgiler çoğu zaman ekipmanın satın alma, kurulum ve işletme maliyetlerini etkiler.
Bu yazının amacı, belirli bir tehlikeli alanda güvenli şekilde ve yürürlükteki mevzuata uygun olarak çalışabilecek ekipmanı seçmenize yardımcı olmaktır. Bu nedenle yazıda özellikle birinci gruptaki sembollere odaklanıyoruz.
İkinci gruptaki sembollerin, yani koruma tiplerinin, satın alma, kurulum, işletme ve bakım süreçlerine etkisi daha kapsamlı bir konudur. Bu konu ayrı bir yazıda ele alınacaktır.
Ex İşaretleme Örnekleri
Aşağıda HARDO OptiLine armatürünün Ex işaretlemesine bir örnek verilmiştir. Bu armatür, hem yanıcı gazlar ve yanıcı sıvı buharlarının oluşturduğu patlayıcı atmosferlerde hem de yanıcı tozların oluşturduğu patlayıcı atmosferlerde çalışabilir.
Bu nedenle işaretleme iki satır halinde verilmiştir: biri tozlar için, diğeri gazlar ve buharlar için.
| [TOZLAR] | II 2D Ex tb IIIC T70°C Db |
| [GAZLAR/BUHARLAR] | II 3G Ex ec IIC T4 Gc |
Tehlikeli bir alan için ekipman seçerken nelere odaklanılmalı
Aşağıda, Ex işaretlemesinin her bir unsurunu açıklayan tablolar ve açıklamalar yer almaktadır. Bu değerler, ekipmanın isim plakasında, uygunluk beyanında ve varsa tip inceleme sertifikasında, yani yaygın adıyla ATEX sertifikasında bulunur.
Bu işaretlemeler, belirli bir ekipmanın hangi koşullar altında güvenli şekilde kullanılabileceğini gösterir. Bu nedenle Ex ekipmanın güvenlik ve mevzuata uygunluk açısından doğru seçilmesi için kritik öneme sahiptir.
Bir sonraki bölümde bunları ayrıntılı olarak inceleyeceğiz.
Ekipman Grubu
| I | Yeraltı madenlerinde kullanılmak üzere tasarlanmış ekipmanlar |
| II | Madencilik dışı tesislerde kullanılmak üzere tasarlanmış ekipman |
Ekipman kategorisi
Ekipmanın madencilik tesisinde mi yoksa madencilik dışı endüstriyel tesiste mi kullanılacağına bağlı olarak farklı ekipman kategorileri uygulanır.
Bu kategoriler, Grup I için ekipmanın hangi koşullarda kullanılabileceğini; Grup II için ise ekipmanın hangi patlama tehlikesi bölgesinde kullanılabileceğini gösterir.
Grup Açıklama
| I Yeraltı madenlerinde kullanılmak üzere tasarlanmış ekipmanlar. II Madencilik dışı endüstriyel tesislerde kullanılmak üzere tasarlanmış ekipmanlar. |
Ekipman grubu I için kategoriler
| M1 | Madencilik tesisleri: Nadir arızalar durumunda bile çalışabilen cihazlar. İki bağımsız arıza durumunda gerekli koruma seviyesi sağlanacaktır | |
| M2 | Maden tesisleri: Bu cihazla ilişkili ateşleme kaynakları, özellikle dikkatsiz kullanım ve değişen çevre koşullarından kaynaklananlar olmak üzere, en ağır çalışma koşullarında bile aktif hale gelmemelidir. Patlayıcı bir atmosfer oluşması durumunda cihaz kapanacaktır |
Ekipman Grup II için kategoriler
Bir üreticinin bir ekipmanı hangi kategoriye dahil edebileceği, ekipmanın sağladığı güvenlik düzeyine bağlıdır.
Cihazlar gaz bölgelerinde, toz bölgelerinde veya her ikisinde çalışmak üzere tasarlanabilir. Bu nedenle isim plakasındaki kategorinin yanında aşağıdaki harfler yer alır:
- D – toz atmosferi
- G – gaz (veya yanıcı buhar)
| 1G | Gazlar veya buharlar tarafından üretilen 0, 1 ve 2 bölgeleri için tasarlanmış ekipman. | Güvenlik seviyesi. Cihaz, zaman zaman meydana gelen arızalar sırasında bile herhangi bir etkili ateşleme kaynağına neden olmaz. | |
| 1D | Toz tarafından üretilen 20, 21 ve 22. bölgeler için tasarlanmış ekipman. | ||
| 2G | Gazlar veya buharlar tarafından üretilen bölge 1 ve 2 için tasarlanmış ekipmanlar | Yüksek güvenlik seviyesi. Cihaz, beklenen bir arıza sırasında bile herhangi bir etkili ateşleme kaynağına neden olmaz. | |
| 2D | Bölge 21 ve 22 için tasarlanmış ekipman tozlar tarafından üretilir; | ||
| 3G | Gazlar veya buharlar tarafından üretilen bölge 2 için tasarlanmış ekipman | Normal güvenlik seviyesi. Ekipman normal çalışma sırasında herhangi bir etkili ateşleme kaynağına neden olmaz. | |
| 3D | Yanıcı tozlar tarafından üretilen 22. bölge için tasarlanmış ekipman; |
NOT 1: Bazı durumlarda ekipmanın iç ve dış kısımları farklı kategorilere sahip olabilir. Örneğin bir fanın iç kısmı 2D kategorisine sahip olabilir. Bu, kanal içinde Bölge 21 veya Bölge 22 oluşabileceği anlamına gelir. Aynı fanın dış kısmı ise 3D kategorisine sahip olabilir; bu da cihazın Bölge 22’ye monte edilebileceğini gösterir. Böyle bir fanın işaretlemesi 2/3D şeklinde olabilir.
NOT 2: Kendinden emniyetli devrelerde, ilişkili cihaz (kendinden emniyetli bariyer veya ayırıcı) adı verilen bir ekipmanla karşılaşılabilir. Bu tür bir ekipman, tehlikeli alana monte edilmiş kendinden emniyetli bir cihazla birlikte çalışmak üzere tasarlanmıştır; tasarımına bağlı olarak başka bir bölgede ya da güvenli alanda konumlandırılabilir.
İlişkili cihazın işaretlemesi; birlikte çalışabileceği ekipmanın kategorisini ve koruma türünü içerir. Kategori yuvarlak parantez içinde, koruma türü ise köşeli parantez içinde gösterilir (aşağıdaki tabloya bakınız). İlişkili cihaz aşağıdaki amaçlarla tasarlanmışsa:
İlişkili cihaz:
- Tehlikeli alan dışına kurulumda: işaretlemede yalnızca cihazın birlikte çalışabileceği ekipmanın kategorisi ve koruma türü (parantez içinde) yer alır.
- Tehlikeli bir alana kurulumda: işaretlemede, birlikte çalışabileceği ekipmanın kategorisi ve koruma türünün (yukarıdaki 1. madde) yanı sıra, parantez dışında cihazın kendi kategorisi ve koruma türü de yer alır.
Kendinden emniyetli devreler için ilişkili bir Ex cihazının bağlantısı için Ex işaretleme örneği
| Bölge 0 | Bölge 1 | Güvenli bölge |
| II 1GEx ia IIC T4 Ga Kendinden emniyetli bir ekipmanın işaretlenmesi | II(1)G [Ex ia Ga] IIC İlişkili bir ekipmanın işaretlenmesi | |
| II 1GEx ia IIC T4 Ga Kendinden emniyetli bir ekipmanın işaretlenmesi | II 2(1)G Ex d[ia Ga] IIC T4 Gb İlişkili bir ekipmanın işaretlenmesi |
Örnek 1:
Örnek 2:
Ekipman kategorilerine örnekler:
| Tanımlama | Açıklama | Nerede kullanılmalı | |
| Eski II 1 D | Madenlerin dışında kullanım için Grup II ekipman, kategori 1 toz | Bölge 20’de kurulum |
|
| Ex II (1) G D | Grup II ekipman, ilgili ekipman, kategori 1 toz ve gaz ekipmanı ile kullanım için | Ex bölgelerinin dışına montaj, 0 veya 20 bölgesine monte edilmiş cihazla çalışır |
|
| Örn II 2 (1) G | Grup II cihaz, ilişkili cihaz kategorisi 2, kategori 1 gazlı cihazla kullanım için | Bölge 1’e monte edilmiş, bölge 0’a monte edilmiş cihazla işbirliği yapar (örn. bölge 1’e monte edilmiş işbirliği yapan cihaz) |
|
| Ex II (2) G (1) G | Grup II cihaz, ilgili ekipman, kategori 1 gaz ve kategori 2 gaz cihazı ile kullanım için | Ex bölgesi dışında montaj, bölge 1’e monte edilmiş cihaz ve bölge 0’a monte edilmiş cihaz ile çalışır |
|
| II 1/2 G | Grup II ekipman, ekipman kategorisi 1’in bir parçası, kategori 2 gazın bir parçası | Bölge sınırlarına montaj, ünitenin bir kısmı bölge 0’da, bir kısmı bölge 1’de çalışır (örneğin, bölge 0 ve 1 arasındaki tank duvarına monte edilmiş sensör) |
|
| II 3/3 D | Grup II, kategori 3 cihazın içinde ve dışında | Bölge sınırlarına, ünite bölgesi 22’nin içine, bölge 22’nin dışına montaj (örn. bölge 22’nin içinde, bölge 22’ye monte edilmiş fan) |
|
| II 2/- G | Grup II, kategori 2 cihaz içinde | Bölge sınırlarında montaj, ünite bölgesi 1 içinde, Ex bölgesi dışında (örn. bölge 1 içinde Ex bölgesi dışında monte edilmiş fan) |
|
| II -/3 D | Grup II, kategori 3 dış mekan cihazı | Patlayıcı olmayan atmosfer ekipmanı, Bölge 22 kurulumu (örn. fan, Bölge 22’ye monte edilmiş patlayıcı olmayan atmosfer anahtarı) |
|
| II 3 G II 2 D |
Grup II, Kategori 3 gaz ve Kategori 2 toz ekipmanı | Bölge 2 veya bölge 21’e kurulum |
|
| GD | Gaz/buhar/toz ortamlarında kullanım için koruyucu sistem | 0, 1, 2 bölgelerine veya 20, 21, 22 bölgelerine kurulum |
|
Gerekli ekipman kategorisi nasıl belirlenir?
Ekipmanın hangi kategoride olması gerektiğini belirlemek için, ekipmanın çalışacağı patlama tehlikesi bölgesini bilmek gerekir.
ATEX Kullanıcı Direktifi 1999/92/EC’ye göre, patlayıcı atmosferlerde kullanılacak elektrikli ve elektriksiz ekipmanlar, tehlikeli ZONE (bölge) türüne uygun kategoride seçilmelidir.
– ZONE 0‘da yalnızca ekipman kategorisi 1G
– ZONE 1‘de, yalnızca ekipman kategorisi 1G veya 2G
– ZONE 2‘de, ekipman kategorisi 1G, 2G veya 3G
– 20. ZONE‘da sadece ekipman kategorisi 1D
– ZONE 21‘de, ekipman kategorisi 1D veya 2D
– ZONE 22‘de, ekipman kategorisi 1D, 2D veya 3D
Bölgeler, geçerli ulusal standartlar çerçevesinde ve aşağıdaki faktörler dikkate alınarak belirlenir:
- Gaz bölgeleri için
- Maddenin özellikleri
- Patlayıcı atmosfer oluşturabilecek olası emisyon kaynakları
- Emisyon derecesi: sürekli, birincil veya ikincil
- Emisyon kaynağı üzerindeki hava akış hızı
- Seyreltme derecesi
- Havalandırmanın kullanılabilirliği ve güvenilirliği
- Fiziksel engeller
- Toz bölgeleri için
- Maddenin özellikleri
- Patlayıcı atmosfer oluşturabilecek olası emisyon kaynakları
- Toz partiküllerinin boyutu, yani tane boyutu
- Tozun özgül yoğunluğu
- Tozun nem oranı
- Toz içeren ekipmandaki basınç
- Emisyonun gerçekleştiği açıklığın konumu ve boyutu
- Emisyon miktarı veya emisyon şiddeti
- Egzoz havalandırmasının varlığı
- Mekanik engeller
- Uygulanan temizlik işlemleri ve temizliğin etkinliği
Sınıflandırmanın amacı, tesis içinde patlayıcı atmosfer oluşabilecek alanları belirlemektir. Patlayıcı atmosferin oluşma sıklığına ve süresine bağlı olarak aşağıdaki bölge türleri tanımlanır:
| ZONE 0 / | Patlayıcı atmosferin sürekli, sık sık veya uzun süreler boyunca mevcut olması |
| 20. ZONE | |
| ZONE 1 / | Normal operasyonlar sırasında bazen patlayıcı atmosfer oluşabilir |
| 21. ZONE | |
| 2. ZONE / | Patlayıcı atmosfer normal çalışma sırasında oluşmaz ve bir olay sırasında kısa bir süre devam eder |
| 22. ZONE |
Patlama tehlikesi bölgelerinin sınıflandırması, patlama riski değerlendirmesi veya patlama tehlikesi değerlendirme belgelerinde yer alır.
ATEX Kullanıcı Direktifi 1999/92/EC’ye göre işveren, patlama tehlikesi bölgelerinin belirlenmesini de içeren bir patlama riski değerlendirmesi hazırlamakla yükümlüdür. Uygulamada bu görev çoğunlukla uzman kuruluşlara devredilir.
WOLFF GROUP olarak, 30 yılı aşkın süredir farklı sektörlerde faaliyet gösteren yüzlerce endüstriyel tesis için patlama riski değerlendirmesi gerçekleştirdik.
Yanıcı Gazlar ve Yanıcı Sıvı Buharları İçin Patlama Alt Grubu
Yanıcı gazlar ve yanıcı sıvı buharları IIA, IIB veya IIC patlama alt gruplarına atanır. Bu sınıflandırma, diğer kriterlerin yanı sıra Maksimum Deneysel Güvenli Aralık (MESG) veya Minimum Tutuşma Akımı (MIC) değerleri temel alınarak yapılır.
| MESG sınır değerleri | Patlama alt grubu |
| ≥ 0,9 mm | IIA |
| 0,5 mm < MESG < 0,9 mm | IIB |
| ≤ 0,5 mm | IIC |
| MIC sınır değerleri | Patlama alt grubu |
| > 0.8 | IIA |
| 0,45 ≤ MIC ≤ 0,8 | IIB |
| < 0.45 | IIC |
Gazlar ve Sıvı Buharları İçin Patlama Alt Grubu Nasıl Belirlenir?
Yanıcı gazlar ve yanıcı sıvı buharları için patlama alt grubu, EN ISO/IEC 80079-20-1 “Patlayıcı ortamlar — Bölüm 20-1: Gazların ve buharların sınıflandırılması için malzeme özellikleri — Deney yöntemleri ve tablo verileri” standardında bulunabilir.
Bu standart, 200’den fazla madde için veri içeren tablolar sunar. Gerekli durumlarda veri tabanlarımızdan yararlanmak için bizimle iletişime geçebilirsiniz.
İlgili madde standartta bulunmuyorsa, patlama alt grubunu belirlemek için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir:
- Minimum Tutuşma Akımı (MIC) için laboratuvar testi yapılması.
- Maksimum Deneysel Güvenli Aralık (MESG), yani minimum söndürme aralığı için laboratuvar testi yapılması.
- Kimyasal yapı benzerliğine göre alt grubun belirlenmesi. Bu yöntem geçici sınıflandırma olarak adlandırılır.
Kural olarak, patlama alt grubunu belirlemek için bu parametrelerden yalnızca birinin, çoğunlukla MIC değerinin belirlenmesi yeterlidir.
Ancak sonuç sınır değere yakınsa, ikinci parametrenin de belirlenerek doğrulama yapılması gerekir.
Belirli Bir Patlama Alt Grubundaki Gaz ve Buharların Oluşturduğu Tehlikeli Alan İçin Ekipman Nasıl Seçilir?
| IIA | IIA tanımlı ekipman sadece IIA alt grubundaki gazlar ve buharlar tarafından oluşturulan patlama tehlikesi bölgelerinde kullanılabilir. | |
| IIB | IIB tanımlı ekipman, IIA ve IIB alt gruplarındaki gazlar ve buharlar tarafından oluşturulan patlama tehlikesi bölgelerinde kullanılabilir. | |
| IIC | IIC tanımına sahip ekipmanlar IIA, IIB, IIC alt gruplarındaki gaz ve buharların oluşturduğu tehlikeli alanlarda kullanılabilir. |
MESG: Maximum Experimental Safe Gap. Türkçede Maksimum Deneysel Güvenli Aralık veya söndürme aralığı olarak ifade edilebilir. Gazlar ve buharlar için laboratuvar koşullarında milimetre cinsinden belirlenen bir değerdir.
MIC: Minimum Ignition Current. Türkçede Minimum Tutuşma Akımı olarak ifade edilir. Stokiyometrik bir gaz veya buhar karışımını tutuşturabilecek minimum akım değeridir. MIC, bir maddenin tutuşma akımının metan-hava karışımının tutuşma akımına oranı olarak tanımlanır.
Tozlar İçin Patlama Alt Grubu
Yanıcı tozlar IIIA, IIIB ve IIIC patlama alt gruplarına atanır.
| Patlama alt grubu | Açıklama |
| IIIA Uçucu yanıcı liflerin aglomerası | Nominal boyutu 500μm’den fazla olan, kendi ağırlığı altında çökebilen, ancak havada asılı kalabilen lifler içeren katı parçacıklar (örneğin, sentetik ipek, pamuk, jüt, kenevir, kakao lifleri). |
| IIIB İletken olmayan toz | Elektrik direnci103 Ω*m’den büyük olan yanıcı tozlar |
| IIIC İletken toz | Elektrik direnci103 Ω*m’den fazla olmayan yanıcı tozlar |
Tozlar ve Lifler İçin Patlama Alt Grubu Nasıl Belirlenir?
Tozlar için patlama alt grubu; toz partiküllerinin şekline ve boyutuna, yani yanıcı uçuşan lifler için IIIA alt grubuna, ayrıca elektriksel özdirencine bağlıdır.
• IIIB: İletken olmayan tozlar
• IIIC: İletken tozlar
Bu parametreler geçerli ulusal standartlara göre belirlenir.
Yanıcı Tozların Oluşturduğu Tehlikeli Alan İçin Ekipman Nasıl Seçilir?
| IIIA | IIIA işaretli ekipman sadece alt grup IIIA tozunun oluşturduğu patlama tehlikesi bölgelerinde kullanılabilir. | |
| IIIB | IIIB işaretli ekipman , IIIA ve IIIB alt gruplarından tozların oluşturduğu patlama tehlikesi bölgelerinde kullanılabilir. | |
| IIIC | IIIC işaretli ekipmanlar IIIA, IIIB, IIIC alt gruplarındaki tozların oluşturduğu tehlikeli alanlarda kullanılabilir. |
Potansiyel Tutuşturma Kaynağı Olarak Ekipmanın Yüzey Sıcaklığı
Ekipmanda oluşabilecek çoğu tutuşturma kaynağı için uygulanan koruma yöntemi, tutuşturma riskini azaltır. Ancak sıcaklık konusu farklıdır. Kullanılan koruma yöntemi sıcaklığı tamamen ortadan kaldırmaz; yalnızca belirli bir seviyeye kadar sınırlar.
Peki bu seviye nedir?
Ex işaretlemesindeki bir sonraki bölüm bu bilgiyi verir. Tozlar için üretici ekipmanın maksimum yüzey sıcaklığını belirli bir değer olarak verir. Yanıcı gazlar ve yanıcı sıvı buharları için ise ekipmanın yüzey sıcaklığının dahil olduğu sıcaklık sınıfı belirtilir.
Sıcaklık Sınıfı: Gazlar ve Buharlar
Ekipmanın sıcaklık sınıfı üretici tarafından belirlenir. Bu sınıf, en olumsuz çalışma koşullarında ekipman yüzeyinde oluşabilecek maksimum sıcaklığa karşılık gelir. En yüksek ortam sıcaklığı veya ekipmanın en yüksek yükte çalışması buna örnek olabilir.
Bir cihaz farklı çalışma koşullarında farklı yüzey sıcaklıklarına ulaşabiliyorsa, üretici isim plakasında farklı sıcaklık sınıfları belirtebilir. Ancak bu durumun açık ve kesin şekilde tanımlanması gerekir.
Belirli bir tehlikeli alanda kullanılacak ekipman seçilirken, ekipmanın sıcaklık sınıfı, o alanda patlayıcı atmosfer oluşturabilecek gaz veya buharın sıcaklık sınıfıyla karşılaştırılmalıdır.
Gaz veya buharın sıcaklık sınıfı, ilgili maddenin kendiliğinden tutuşma sıcaklığına bağlıdır.
Başka bir ifadeyle, ekipman yüzeyindeki sıcaklık, sıcaklık sınıfıyla ifade edildiği şekilde, ekipmanın temas edebileceği maddenin kendiliğinden tutuşma sıcaklığını aşmamalıdır.
Pratik seçim açısından ekipmanın sıcaklık sınıfı, ortamda bulunabilecek gaz veya buharın gerektirdiği sıcaklık sınıfı ile aynı veya daha güvenli bir sınıfta olmalıdır. Örneğin T4 sınıfı bir ekipman, T1, T2, T3 ve T4 gerektiren gaz/buhar ortamlarında kullanılabilir; ancak T5 veya T6 gerektiren ortamlar için yeterli değildir.
Maksimum Yüzey Sıcaklığı: Tozlar
Toz işleyen veya tozlu ortamlarda çalışan ekipmanlarda maksimum yüzey sıcaklığı konusu biraz farklıdır. Bu durumda ekipman için izin verilebilir yüzey sıcaklığı aşağıdaki hesaplamalara göre belirlenmelidir.
| T…oC | Bir ekipmanın belirli bir yanıcı toz tarafından oluşturulan tehlikeli bir alanda güvenli bir şekilde çalışıp çalışamayacağını doğrulamak için, yüzeyinin kabul edilebilir sıcaklığının basit hesaplamalarını yapmak gerekir. Bu, ilgili güvenlik marjlarını dikkate almak içindir. Toz bulutu tutuşma sıcaklığı Dikey ısıtılmış yüzeylerin sıcaklığı (60°’den daha büyük bir açıyla eğimli) toz bulutunun minimum tutuşma sıcaklığı değerinin 2/3’ünü aşmamalıdır. Tclgüvenli = 2/3 – Tcl Toz tabakası tutuşma sıcaklığı Üzerinde bir toz tabakasının oluşabileceği ekipmanın yatay yüzeylerinin izin verilen maksimum sıcaklığı, bu tabakanın kalınlığı dikkate alınarak belirlenir. Bu sıcaklık, 5 mm veya daha az toz tabakası ile kaplı ekipman için, bu toz tabakasının minimum tutuşma sıcaklığından 75°C daha düşük bir değeri aşmamalıdır. T5mm güvenli = T5mm – 75°C Güvenlik için, çoğunlukla cihazın maksimum yüzey sıcaklığının hesaplanan değerlerden küçük olandan daha düşük olması gerektiği varsayılır. Aksi takdirde, söz konusu ekipman gereksinimlerinizi karşılamaz. |
Toz bulutu sıcaklığı Tcl ve toz tabakası sıcaklığı T5mm‘yi nasıl belirlersiniz?
Her iki değer de akredite laboratuvarlarda, tesisinizden alınan belirli bir tozun test edilmesiyle belirlenir. Bunun için, tesisteki en kötü yanıcılık ve patlayıcılık parametrelerine sahip bölgeden numune alınması gerekir. Tutuşma sıcaklıkları testine ek olarak, alt patlama sınırı, minimum tutuşma enerjisi, maksimum patlama basıncı veya Kst gibi başka parametreler de genellikle test edilir.
Tesisinizde Tehlike Tanımlama ve Risk Değerlendirmesine (HIRA) dayalı olarak hazırlanmış bir Patlamadan Korunma Belgesi (EPD) varsa, her iki sıcaklık da burada bulunmalıdır. Literatür verilerini de kullanabilirsiniz, ancak bu çözüm bazı yanlışlıklara (bazen önemli ölçüde) maruz kalacaktır.
Bu değerleri bulmakta güçlük çekiyorsanız lütfen bizimle iletişime geçin. Yanıcı toz parametrelerini içeren kapsamlı bir veri tabanımız mevcuttur ve bunu sizinle ücretsiz paylaşabiliriz. Ayrıca sizin adınıza laboratuvarda ticari testler de yürütebiliriz. Bu ikinci seçenek en güvenilir çözümdür; zira söz konusu parametreler fiziksel sabitler olmayıp toz partiküllerinin inceliği, nem içeriği ve katkı maddeleri gibi çeşitli faktörlere bağlı olarak değişkenlik gösterir.
Bu nedenle, aynı tesis içinde farklı noktalardaki toz, farklı yanıcı ve patlayıcı özelliklere sahip olabilir. Uç durumlarda, tesiste bir noktadaki toz kimyasal açıdan güvenli (örneğin aşırı nemli) olabilirken, başka bir noktadaki aynı toz son derece tehlikeli olabilir.
| Toz örnekleme sahası | Alt Patlayıcı Sınırı (LEL) [g/m3] | Minimum Ateşleme Enerjisi (MIE) [mJ] | Toz bulutunun tutuşma sıcaklığı Tcl[oC] | Toz tabakasının tutuşma sıcaklığı T5mm.[oC] | Maksimum patlama basıncı Pmax [bar] | Basınç yükselme oranı Kst [bar*m/s] |
| Elek | 30 | 173 | 430 | 330 | 8.5 | 57.2 |
| Zımpara makineleri | 30 | 55 | 430 | 320 | 9.5 | 91.1 |
| Aktarma noktası | 30 | 120 | 430 | 330 | 8.6 | 58.5 |
Bu nedenle, parametrelerin en yüksek değere ulaşacağı yeri, yani tesisimizde tozun en kuru ve en ince olduğu noktayı düşünmeliyiz ve numunelerimizi buradan almalıyız. Çoğu durumda toz toplayıcılardan numune alınması önerilir.
Pratik alıştırmalar
Görev 1
Kimyasal bir endüstriyel tesiste kullanılmak üzere bir aydınlatma armatürü seçmek istiyorsunuz. Armatür, hidrojen nedeniyle Bölge 2 olarak sınıflandırılmış bir patlama tehlikesi bölgesinde çalışacaktır.
Hidrojenin patlama alt grubunun IIC ve sıcaklık sınıfının T1 olduğunu biliyorsunuz.
Bu koşullarda hangi armatür veya armatürler kullanılabilir?
| Armatür 1: | Armatür 2: | Armatür 3: |
| II 2 D Ex tb IIIC T70°C Db II 3 G Ex ec IIC T4 Gc | II 3 D Ex tc IIIC T70°C Dc II 2 G Ex eb IIC T2 Gb | II 3 D Ex tc IIIC T170°C Dc II 3 G Ex ec IIA T1 Gc |
Çözüm:
Gaz patlayıcı atmosferi söz konusu olduğu için yalnızca işaretlemenin gazlar ve sıvı buharlarıyla ilgili olan ikinci satırına odaklanıyoruz.
Ekipmanın aşağıdaki koşullarda çalışmaya uygun olması gerekir:
- Gaz patlayıcı atmosferi
- Bölge 2
- Patlama alt grubu IIC
- Sıcaklık sınıfı T1
- Bölge 2 için ATEX tip inceleme sertifikası gerekli değildir
Armatür 1
II 3 G Ex ec IIC T4 Gc
| II | armatür her yerde çalışabilir madencilik tesisleri dışındaki endüstriyel tesisler | ✔ |
| 3 G | armatür patlama tehlikesi altında çalışabilir Bölge 2 varlığının neden olduğu gazlar veya sıvı buharlar | ✔ |
| IIC | Armatür, gazların ve sıvı buharların tüm patlama alt gruplarıyla çalışabilir (IIA, IIB ve IIC) | ✔ |
| T4 | armatür aşağıdaki sıcaklık sınıflarına sahip gazlar ve sıvı buharlarla çalışabilir: T1, T1, T2, T3 ve T4 | ✔ |
| Sonuç: Armatür ayarlanan koşullar altında çalışabilir . | ||
Armatür 2
II 2 G Ex eb IIC T2 Gb
| II | armatür her yerde çalışabilir madencilik tesisleri dışındaki endüstriyel tesisler | ✔ |
| 2 G | armatür patlama tehlikesi olan Bölge 1′de çalışabilir ve Bölge 2 varlığının neden olduğu Gazlar veya sıvı buharlar | ✔ |
| IIC | Armatür, gazların ve sıvı buharların tüm patlama alt gruplarıyla çalışabilir (IIA, IIB ve IIC) | ✔ |
| T2 | armatür, aşağıdaki sıcaklık sınıflarına sahip gazlar ve sıvı buharlarla çalışabilir: T1ve T2 | ✔ |
| Sonuç: Armatür 2 belirtilen koşullarda çalışabilir. | ||
Armatür 3
II 3 G Ex ec IIA T1 Gc
| II | armatür her yerde çalışabilir madencilik tesisleri dışındaki endüstriyel tesisler | ✔ |
| 3 G | armatür patlama tehlikesi altında çalışabilir Bölge 2 varlığının neden olduğu gazlar veya sıvı buharlar | ✔ |
| IIA | fikstür sadece aşağıdaki maddelerle çalışabilir IIA gazların ve buharların patlayıcılık alt grubu | ⛌ |
| T1 | armatür gazlar ve sıvı buharlar ile çalışabilir T1 Sıcaklık sınıfı: | ✔ |
| Sonuç: Armatür belirtilen koşullar altında çalışamaz. | ||
Görev 2
Durum Görev 1 ile aynıdır. Ancak hidrojenin yanı sıra, armatürün çalışacağı alanda hidrojen sülfür de bulunabilir.
Her iki gazın parametreleri aşağıdaki tabloda verilmiştir:
| Patlayıcılık alt grubu | Sıcaklık sınıfı | |
| Hidrojen | IIC | T1 |
| Hidrojen sülfür | IIB | T3 |
Hangi aydınlatma armatürü ya da armatürleri uygundur?
| Armatür 1 | Armatür 2 | Armatür 3 |
| II 2 D Ex tb IIIC T70°C Db II 3 G Ex ec IIC T4 Gc | II 3 D Ex tc IIIC T70°C Dc II 2 G Ex eb IIC T2 Gb | II 3 D Ex tc IIIC T70°C Dc II 3 G Ex ec IIA T1 Gc |
Çözüm:
Gaz patlayıcı atmosferi söz konusu olduğu için yalnızca işaretlemenin gazlar ve sıvı buharlarıyla ilgili olan ikinci satırına odaklanıyoruz.
Bu kez iki farklı gaz söz konusudur. Ekipman seçimi yapılırken her iki gaz için de uygun olan, yani en zorlu parametreleri karşılayan ekipman seçilmelidir.
Ekipmanın karşılaması gereken minimum koşullar şunlardır:
- Gaz patlayıcı atmosferi
- Bölge 2
- Patlama alt grubu IIC: hidrojen nedeniyle
- Sıcaklık sınıfı T3: hidrojen sülfür nedeniyle
- Bölge 2 için ATEX tip inceleme sertifikası gerekli değildir
Armatür 1
II 3 G Ex ec IIC T4 Gc
| II | armatür her yerde çalışabilir madencilik tesisleri dışındaki endüstriyel tesisler | ✔ |
| 3 G | armatür patlama tehlikesi altında çalışabilir Bölge 2 varlığının neden olduğu gazlar veya sıvı buharlar | ✔ |
| IIC | Armatür, gazların ve sıvı buharların tüm patlama alt gruplarıyla çalışabilir (IIA, IIB ve IIC) | ✔ |
| T4 | armatür, aşağıdaki sıcaklık sınıflarına sahip gazlar ve sıvı buharlarla çalışabilir: T1, T2, T3 ve T4 | ✔ |
| Sonuç: Armatür ayarlanan koşullar altında çalışabilir. | ||
Armatür 2
II 2 G Ex eb IIC T2 Gb
| II | armatür her yerde çalışabilir madencilik tesisleri dışındaki endüstriyel tesisler | ✔ |
| 2 G | armatür patlama tehlikesi olan Bölge 1’de çalışabilir ve Bölge 2 varlığının neden olduğu Gazlar veya sıvı buharlar | ✔ |
| IIC | Armatür, gazların ve sıvı buharların tüm patlama alt gruplarıyla çalışabilir (IIA, IIB ve IIC) | ✔ |
| T2 | armatür aşağıdaki sıcaklık sınıflarına sahip gazlar ve sıvı buharlarla çalışabilir: T1 ve T2, ancak T3, T4, T5 ve T6 için kullanılamaz. | ⛌ |
| Sonuç: Armatür ayarlanan koşullar altında çalışamaz . | ||
Armatür 3
II 3 G Ex ec IIA T1 Gc
| II | armatür her yerde çalışabilir madencilik tesisleri dışındaki endüstriyel tesisler | ✔ |
| 3 G | armatür patlama tehlikesi altında çalışabilir Bölge 2 varlığının neden olduğu gazlar veya sıvı buharlar | ✔ |
| IIA | fikstür sadece aşağıdaki maddelerle çalışabilir IIA gazların ve buharların patlayıcılık alt grubu (IIB ve IIC ile çalışamaz) | ⛌ |
| T1 | armatür T1 gazları ve sıvı buharları ile çalışabilir ancak T2, T3, T4, T5 ve T6 için kullanılamaz. | ⛌ |
| Sonuç: Armatür ayarlanan koşullar altında çalışamaz . | ||
Görev 3
Gıda endüstrisindeki bir tesis için aydınlatma armatürü seçmek istiyorsunuz. Armatür, un ve şeker tozu nedeniyle Bölge 22 patlama tehlikesinin oluşabileceği bir alanda çalışacaktır.
Bu tozların patlayıcılık özellikleri test edilmiştir. Testlerden alınan özet bilgiler aşağıdadır:
| Toz tabakasının tutuşma sıcaklığı [5mm] | Toz bulutunun tutuşma sıcaklığı | Patlama alt grup | |
| Un | 460°C | 390°C | IIIB |
| Şeker | 430°C | 310°C | IIIB |
Bu koşullarda hangi armatür veya armatürler kullanılabilir?
| Fikstür 1 | Fikstür 2 | Fikstür 3 |
| II 2 D Ex tb IIIC T70°C Db II 3 G Ex ec IIC T4 Gc | II 3 D Ex tc IIIA T70°C Dc II 2 G Ex eb IIC T2 Gb | II 3 D Ex tc IIIB T230°C Dc II 3 G Ex ec IIA T1 Gc |
Çözüm:
Çözüm:
Toz patlayıcı atmosferi söz konusu olduğu için yalnızca işaretlemenin tozlarla ilgili olan birinci satırına odaklanıyoruz.
Durumu analiz ettiğimizde ekipmanın karşılaması gereken minimum koşullar şunlardır:
- Toz patlayıcı atmosferi
- Bölge 22
- Patlama alt grubu IIIB
- Cihazın maksimum yüzey sıcaklığı yaklaşık 207 °C’den düşük olmalıdır
- Bölge 22 için ATEX tip inceleme sertifikası gerekli değildir
Açıklama:
Cihazın maksimum yüzey sıcaklığını hesaplamak için toz tabakası tutuşma sıcaklığı ve toz bulutu tutuşma sıcaklığı bakımından daha zorlu olan değerleri dikkate alıyoruz. Bu örnekte şeker tozu daha düşük tutuşma sıcaklıklarına sahiptir:
- Toz tabakası tutuşma sıcaklığı: 430 °C
- Toz bulutu tutuşma sıcaklığı: 310 °C
Bu değerleri aşağıdaki formüllere yerleştiriyoruz ve elde edilen sonuçlardan daha düşük olanı seçiyoruz.
T5mmgüvenli = T5mm – 75°C
Tclgüvenli = 2/3 – Tcl
Tcl = 310°C — 2/3 → 206°C
T5mm = 430°C — 430 – 75 → 355 °C
SONUÇ: Ekipmanın dış yüzeyinin maksimum sıcaklığı 206°C‘yi geçmemelidir.
Armatür 1
II 2 D tb IIIC T70°C Db
| II | armatür her yerde çalışabilir madencilik tesisleri dışındaki endüstriyel tesisler | ✔ |
| 2 D | armatür patlama tehlikesi olan 21. Bölgede çalışabilir ve 22 varlığının neden olduğu yanıcı tozlar | ✔ |
| IIIC | armatür yanıcı tozların tüm patlama alt gruplarıyla çalışabilir (IIIA, IIIB ve IIIC) | ✔ |
| T70°C | Bu ekipmanın maksimum yüzey sıcaklığı 70°C206°C’den daha düşük olan | ✔ |
| Sonuç: Armatür ayarlanan koşullar altında çalışabilir . | ||
Armatür 2
II 3 D Ex tc IIIA T70°C Dc
| II | armatür her yerde çalışabilir madencilik tesisleri dışındaki endüstriyel tesisler | ✔ |
| 3 D | armatür patlama tehlikesi altında çalışabilir 22. Bölge varlığının neden olduğu yanıcı tozlar | ✔ |
| IIIA | fikstür sadece aşağıdaki maddelerle çalışabilir IIIA yanıcı tozların patlayıcılık alt grubu | ⛌ |
| T70°C | Bu ekipmanın maksimum yüzey sıcaklığı 70°C206°C’den daha düşük olan | ✔ |
| Sonuç: Armatür ayarlanan koşullar altında çalışamaz . | ||
Armatür 3
II 3 D Ex tc IIIB T230°C Dc
| II | armatür her yerde çalışabilir madencilik tesisleri dışındaki endüstriyel tesisler | ✔ |
| 3 D | armatür patlama tehlikesi altında çalışabilir 22. Bölge varlığının neden olduğu yanıcı tozlar | ✔ |
| IIIB | fikstür IIIA veya IIIA’dan maddelerle çalışabilir. IIIB yanıcı tozların patlayıcılık alt grubu | ✔ |
| T230°C | Bu ekipmanın maksimum yüzey sıcaklığı 230°C206°C’den daha düşük olan | ⛌ |
| Sonuç: Armatür ayarlanan koşullar altında çalışamaz . | ||
Çok önemli bir kapanış notu:
Patlayıcı atmosferlerde kullanılacak ekipman seçerken öncelikle şu kriterleri dikkate alırız:
- Ekipman kategorisi
- Patlama alt grubu
- Gazlar ve yanıcı sıvı buharları için sıcaklık sınıfı
- Tozlar için maksimum yüzey sıcaklığı
Bu ilk seçim aşamasında, ekipmanın hangi koruma yöntemiyle tasarlandığına odaklanmayız. Örneğin artırılmış güvenlik tipi “e”, aleve dayanıklı muhafaza tipi “d” veya muhafaza ile toz tutuşmasına karşı koruma tipi “t” gibi bilgiler bu aşamada belirleyici değildir.
Bu bilgiler daha sonraki aşamalarda, özellikle ekipmanın devreye alınması, denetlenmesi, işletilmesi ve bakımının yapılması sırasında önem kazanır.