تجهیزات ضد انفجار چیست؟

تجهیزات ضد انفجار با محفظه‌های مقاوم، طراحی‌های مهندسی‌شده و ویژگی‌هایی منحصربه‌فرد، نقش حیاتی در تأمین ایمنی صنایع پرخطر ایفا می‌کنند. در محیط‌هایی مانند پتروشیمی، معادن، پالایشگاه‌ها، کارخانجات داروسازی و صنایع رنگ، هرگونه جرقه یا نشت می‌تواند منجر به حادثه‌ای فاجعه‌بار شود؛ دقیقاً همین‌جاست که تجهیزاتی مانند باکس ضد انفجار، گلند ضد انفجار، جعبه تقسیم ضد انفجار قیمت و فیتینگ‌های تخصصی وارد عمل می‌شوند تا از ورود یا خروج شعله، گاز یا غبار قابل اشتعال به تجهیزات الکتریکی جلوگیری کنند. شرکت پایا صنعت مانا با بهره‌گیری از استانداردهای بین‌المللی ATEX و IECEx، مجموعه‌ای کامل و تست‌شده از این تجهیزات را برای پروژه‌های حساس صنعتی ارائه می‌دهد؛ راهکاری مطمئن برای کسانی که ایمنی را فدای هیچ چیز نمی‌کنند.

این تجهیزات در چه محیط‌ هایی کاربرد دارد؟

صنایع نفت و گاز
در تأسیسات استخراج، پالایش و انتقال نفت و گاز، محیط‌ها اغلب دارای بخارات و گازهای قابل اشتعال هستند. تجهیزات ضد انفجار با محفظه‌های ایمن خود، از انتشار جرقه‌های الکتریکی به بیرون جلوگیری می‌کنند و جلوی انفجارهای فاجعه‌بار را می‌گیرند؛ به‌ویژه در تابلوهای برق و اتصالات میدانی که در معرض مستقیم گازهای هیدروکربنی‌اند.

صنایع پتروشیمی
در فرآیندهای شیمیایی، جابجایی مواد فرار و تولید بخارات قابل احتراق، ریسک‌های بالا ایجاد می‌کنند. استفاده از باکس ضد انفجار، گلند ضد انفجار و سوئیچ‌های ایمن در این فضاها باعث می‌شود کنترل فرمان و پایش خطوط تولید بدون ایجاد خطر برای پرسنل و تجهیزات انجام شود.

معادن
در معادن زیرزمینی یا روباز، تجمع گاز متان یا ذرات معلق قابل اشتعال، تهدید دائمی انفجار را به همراه دارد. تجهیزات ضد انفجار با طراحی IP بالا و مقاومت مکانیکی، امنیت تجهیزات الکتریکی را در برابر فشارهای مکانیکی، رطوبت و گازهای قابل اشتعال تضمین می‌کنند.

صنایع داروسازی
در بسیاری از خطوط تولید دارویی، استفاده از الکل‌ها و مواد حلال باعث ایجاد بخارات خطرناک می‌شود. تجهیزات ضد انفجار در این فضاها نه‌تنها امنیت را بالا می‌برند، بلکه با ساختار بهداشتی و پوشش‌های ضد خوردگی، الزامات بهداشتی و ایمنی را هم‌زمان برآورده می‌کنند.

صنایع غذایی و کشاورزی
ذرات پودرهای آرد، شکر، یا خوراک دام در فضاهای بسته می‌توانند محیطی انفجاری ایجاد کنند. تجهیزات ضد انفجار با جلوگیری از جرقه‌های احتمالی در موتورهای برقی، تابلوهای فرمان یا سنسورها، از انفجار گرد و غبار در سیلوها، انبارها یا خطوط فرآوری جلوگیری می‌کنند.

تصفیه‌خانه‌های آب و فاضلاب
در این محیط‌ها، گازهایی نظیر متان، سولفید هیدروژن و دیگر گازهای اشتعال‌پذیر تولید می‌شوند. تجهیزات ضد انفجار در پمپ‌ها، تابلوهای کنترل و سنسورها استفاده می‌شوند تا هم عملکرد سیستم بهینه باشد و هم از بروز انفجار ناشی از نشتی گاز جلوگیری شود.

تجهیزات ضدانفجار به‌گونه‌ای طراحی و ساخته می‌شوند که در شدیدترین و پرریسک‌ترین محیط‌های صنعتی نیز ایمنی عملکرد را تضمین کنند. این تجهیزات ترکیبی از مهندسی دقیق، مواد مقاوم و رعایت استانداردهای جهانی هستند که موجب جلوگیری از انفجار، گسترش آتش یا آسیب به اپراتورها می‌شوند. هر یک از ویژگی‌های آن‌ها نه‌تنها از لحاظ ایمنی حیاتی است، بلکه در افزایش دوام، کاهش تعمیرات و کارکرد مستمر خطوط تولید نیز نقش کلیدی دارند.

 

۱. محفظه مقاوم در برابر انفجار (Explosion-Proof Enclosure)

محفظه مقاوم در برابر انفجار به‌گونه‌ای طراحی شده که حتی در صورت وقوع جرقه یا انفجار داخلی، از انتقال فشار و شعله به بیرون جلوگیری کند. این محفظه‌ها معمولاً از آلیاژهای مقاوم مانند آلومینیوم یا فولاد ساخته می‌شوند و به دلیل تحمل بالا در برابر فشار داخلی، برای نصب تجهیزات الکتریکی در مناطق دارای گازها یا بخارات قابل اشتعال بسیار حیاتی هستند. این ویژگی، نخستین خط دفاعی در برابر انفجارهای غیرقابل‌پیش‌بینی است.

۲. مواد مقاوم در برابر خوردگی و حرارت

تجهیزات ضد انفجار باید در معرض مواد شیمیایی، بخارات خورنده یا دمای بالا عملکرد مناسبی داشته باشند. استفاده از موادی مانند استنلس استیل ۳۱۶ یا آلومینیوم آندایزشده، ضمن افزایش طول عمر تجهیز، مانع زنگ‌زدگی و آسیب ناشی از حرارت در محیط‌های صنعتی می‌شود. این مقاومت بالا باعث کاهش نیاز به تعویض مکرر و افزایش بهره‌وری سیستم می‌شود.

۳. طراحی بدون جرقه (Intrinsically Safe Design)

در طراحی‌های Intrinsically Safe، سطح انرژی سیستم الکتریکی آن‌قدر پایین نگه داشته می‌شود که حتی در صورت ایجاد خطا، امکان ایجاد جرقه کافی برای اشتعال وجود ندارد. این طراحی به‌ویژه در سیستم‌های کنترل، سنسورهای فشار یا دما، و مدارهای فرمان بسیار پرکاربرد است و به کاهش ریسک در فضاهای پرخطر کمک شایانی می‌کند.

۴. آب‌بندی و درزبندی مناسب در برابر نفوذ (Ingress Protection)

تجهیزات ضدانفجار باید از نفوذ گردوغبار، بخار، آب یا گازهای خورنده محافظت شوند. داشتن استاندارد IP65 تا IP68 در این تجهیزات تضمین می‌کند که تجهیزات در محیط‌های بسیار مرطوب، خاک‌آلود یا زیرزمینی دچار خرابی نمی‌شوند. این آب‌بندی یکی از دلایل مهم دوام بالا و عملکرد پایدار این محصولات در سایت‌های صنعتی است.

۵. کنترل دما و جلوگیری از داغ شدن بیش از حد (Temperature Control)

تجهیزات ضدانفجار معمولاً دارای سیستم‌های کنترل حرارتی، سنسور دما یا طراحی‌های مبتنی بر پخش حرارت هستند تا از بالا رفتن بیش از حد دمای قطعات جلوگیری کنند. این ویژگی برای جلوگیری از انفجار ناشی از دمای بیش از حد بدنه تجهیزات در محیط‌های صنعتی بسیار مهم است، چرا که برخی گازها یا بخارات در دمای خاصی مشتعل می‌شوند.

۶. استانداردها و مقررات بین‌المللی

تجهیزات ضد انفجار معتبر باید دارای تاییدیه‌هایی مانند ATEX، IECEx، UL، یا CSA باشند. این استانداردها تضمین می‌کنند که تجهیزات در سخت‌ترین شرایط محیطی نیز قابل اطمینان هستند. رعایت این الزامات باعث می‌شود بهره‌برداران در صنایع حساس بتوانند به راحتی از تجهیزات در پروژه‌های بین‌المللی یا تحت نظارت شرکت‌های بازرسی استفاده کنند.

۷. طراحی خاص برای مناطق مختلف خطر (Zone Classification)

تجهیزات ضد انفجار بر اساس نوع خطر محیط (Zone 0، Zone 1، Zone 2) طبقه‌بندی می‌شوند. این دسته‌بندی کمک می‌کند تا مهندسان برق یا ایمنی، با توجه به میزان احتمال وجود گازهای قابل اشتعال، تجهیز مناسب را انتخاب کنند. استفاده صحیح از این طبقه‌بندی نه تنها خطرات را کاهش می‌دهد بلکه تطابق با مقررات ایمنی را نیز تسهیل می‌کند.

انواع طبقه‌بندی مناطق استفاده از تجهیزات

در صنایع پرریسک مانند نفت، گاز، پتروشیمی، معدن یا داروسازی، همواره امکان وجود گازهای اشتعال‌زا یا گرد و غبار قابل‌انفجار وجود دارد. برای جلوگیری از خطرات ناشی از انفجار، این محیط‌ها بر اساس میزان و مدت زمان حضور مواد قابل اشتعال به مناطقی طبقه‌بندی می‌شوند که در استانداردهای بین‌المللی با عنوان Zone Classification شناخته می‌شود. این طبقه‌بندی به مهندسان و طراحان ایمنی کمک می‌کند تا نوع مناسب تجهیزات ضد انفجار را برای هر محیط انتخاب کرده و خطر را به حداقل برسانند.

1.مناطق گازی (Gas Zones)

Zone 0:
محیطی که در آن به‌طور مداوم یا برای مدت‌زمان طولانی گاز یا بخار قابل اشتعال وجود دارد. این ناحیه شدیداً پرخطر است و فقط تجهیزاتی با بالاترین سطح ایمنی (مانند Intrinsically Safe تجهیزات) مجاز به استفاده هستند. مانند داخل مخازن گاز یا تأسیسات فرآیندی پالایشگاه‌ها.

Zone 1:
محیطی که در آن احتمال وجود گاز قابل اشتعال در شرایط عادی عملیات وجود دارد. یعنی حضور گاز محتمل است ولی دائم نیست. تجهیزات مورد استفاده باید دارای استاندارد ضد انفجار مناسب (مثل ATEX Zone 1) باشند. معمولاً اطراف پمپ‌ها یا شیرهای کنترل در صنایع گازی.

Zone 2:
محیطی که به‌ندرت و در شرایط غیرعادی (مثلاً نشتی یا تعمیرات) ممکن است گاز قابل اشتعال در آن پخش شود. در این مناطق می‌توان از تجهیزاتی با رده ایمنی پایین‌تر نسبت به Zone 1 استفاده کرد ولی همچنان رعایت الزامات ضد انفجار ضروری است.

2.مناطق غباری (Dust Zones)

Zone 20:
محیطی که به‌طور مداوم یا برای مدت زیاد در معرض گرد و غبار قابل انفجار است. این غبار ممکن است بر اثر فرآیند تولید یا حمل‌ونقل پودرها ایجاد شود. مانند داخل سیلوهای آرد، کارخانجات صنایع چوب یا مواد شیمیایی پودری. تجهیزات باید کاملاً مهروموم و ضدنفوذ گرد و غبار باشند.

Zone 21:
جایی که در حین فعالیت‌های عادی صنعتی، احتمال ایجاد گردوغبار قابل اشتعال وجود دارد. تجهیزات در این منطقه باید دارای استانداردهای Dust-Proof با سطح حفاظت مناسب باشند. مثال: اطراف تسمه‌نقاله‌های مواد پودری.

Zone 22:
مناطقی که تنها در شرایط خاص یا غیرعادی (نشتی یا تعمیرات) گرد و غبار انفجاری در آن وجود دارد. در این مناطق، تجهیزات با سطح ایمنی متوسط قابل استفاده هستند، ولی همچنان الزام به رعایت طراحی ضدانفجار وجود دارد.

انواع استاندارد بر اساس زون‌های عملیاتی

استانداردهای بین‌المللی (مانند ATEX و IECEx)

استانداردهای بین‌المللی مانند ATEX (اروپا) و IECEx (جهانی) به‌طور خاص برای محیط‌های مستعد انفجار تدوین شده‌اند و شامل طبقه‌بندی مناطق خطر (Zone 0, 1, 2 و Zone 20, 21, 22) هستند. این استانداردها نوع طراحی، مواد، تست‌ها و کاربرد تجهیزات ضدانفجار را مشخص می‌کنند. تجهیزاتی مانند باکس ضد انفجار، گلند صنعتی، گلند آرموردار ضد انفجار و تجهیزات کنترلی باید بر اساس این استاندارد تولید و تست شوند تا مجوز ورود به زون‌های خطر را داشته باشند.

استانداردهای ایالات متحده (NEC و UL)

در ایالات متحده، استانداردهای NEC (National Electrical Code) و UL (Underwriters Laboratories) بر مبنای سیستم Class/Division کار می‌کنند. به‌جای زون‌بندی، محیط‌ها به Class I, II, III و Division 1 یا 2 تقسیم می‌شوند. مثلاً گلندهایی که برای Class I, Division 1 ساخته شده‌اند، باید در برابر انفجار گاز مقاوم باشند و ساختار بدون جرقه داشته باشند.

استانداردهای کانادا (CEC و CSA)

استانداردهای CEC (Canadian Electrical Code) و CSA (Canadian Standards Association) نیز مانند NEC آمریکا عمل می‌کنند اما با تفاوت‌های جزئی در الزامات فنی. تجهیزات ضد انفجار در این کشور باید دارای تأییدیه CSA باشند. بسیاری از شرکت‌های تولیدی بزرگ مانند پایا صنعت مانا هنگام صادرات، محصولات خود را مطابق این استانداردها نیز تولید و برچسب‌گذاری می‌کنند.

مقایسه بین کلاس‌های مختلف استاندارد تجهیزات ضد انفجار (بر اساس NEC/CEC)

 Class I (بخارات و گازهای قابل اشتعال)

این کلاس شامل مناطقی است که گازها، بخارات یا مایعات قابل اشتعال در آن‌ها وجود دارد یا ممکن است وجود داشته باشد. تجهیزات مورد استفاده باید دارای محفظه‌های کاملاً مقاوم و بدون جرقه باشند. مثل گلند آرموردار ضد انفجار یا جعبه‌های توزیع ایمن.

 Class II (گرد و غبارهای قابل اشتعال)

مناطق با حضور گرد و غبار قابل اشتعال صنعتی مثل آرد، چوب، ذغال سنگ و… تحت این کلاس قرار می‌گیرند. تجهیزات باید مقاوم به نفوذ گردوغبار و بدون ایجاد جرقه باشند. مثلاً گلندهای با پوشش آب‌بندی شده برای خطوط فرآوری.

 Class III (الیاف و ذرات قابل اشتعال)

در صنایعی مانند نساجی یا چوب‌بری که الیاف، پرزها یا مواد ریز قابل اشتعال وجود دارد، تجهیزات باید با طراحی خاص از ایجاد جرقه جلوگیری کنند. در این کلاس بیشتر از باکس‌های ضد گردوخاک و تجهیزات کم‌حرارت استفاده می‌شود.

انواع حفاظت تجهیزات

در محیط‌هایی با ریسک انفجار، تجهیزات الکتریکی و مکانیکی ممکن است منبع اشتعال شوند. حفاظت تجهیزات به مجموعه‌ای از طراحی‌ها و تکنیک‌ها گفته می‌شود که از بروز جرقه، افزایش دما یا ورود گازهای قابل اشتعال به بخش‌های حساس جلوگیری می‌کند. این حفاظت‌ها با کدهایی نظیر Ex i، Ex d، Ex e و… مشخص می‌شوند و برای مناطق مختلف خطر، متفاوت‌اند.

ü حفاظت نوع ایمن ذاتی (Intrinsic Safety – Ex i)

در این نوع حفاظت، طراحی مدار به‌گونه‌ای است که حتی در صورت وقوع خطا، انرژی کافی برای ایجاد جرقه یا دمای قابل اشتعال تولید نمی‌شود. این روش اغلب در تجهیزات کنترلی و سیگنال ضعیف مانند سنسورها و ابزار دقیق استفاده می‌شود.

ü حفاظت با افزایش ایمنی (Increased Safety – Ex e)

در این روش، با تقویت عایق‌بندی، استفاده از قطعات مقاوم به حرارت و حذف منابع بالقوه جرقه، احتمال اشتعال به حداقل می‌رسد. برای تجهیزات مانند ترمینال‌بلوک‌ها و موتورهای الکتریکی در مناطق Zone 1 مناسب است.

ü حفاظت با محفظه ضد انفجار (Flameproof or Explosion-proof – Ex d)

در این حالت، محفظه تجهیزات به‌گونه‌ای طراحی می‌شود که در صورت وقوع انفجار داخلی، شعله یا گاز داغ به بیرون راه پیدا نکند. مناسب برای محیط‌هایی با ریسک بالا نظیر پتروشیمی و پالایشگاه.

ü حفاظت با محفظه فشرده (Pressurization – Ex p)

هوای تمیز یا گاز بی‌اثر به داخل محفظه تجهیزات پمپ می‌شود تا از ورود گازهای قابل اشتعال جلوگیری شود. معمولاً در تابلوهای کنترل صنعتی و پانل‌های پیچیده استفاده می‌شود.

ü حفاظت با مواد ضد جرقه (Non-sparking – Ex n)

در این نوع، قطعات به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در حالت عادی هیچگونه جرقه‌ای تولید نکنند. این حفاظت برای Zone 2 مناسب است که احتمال وجود گازهای قابل اشتعال کم است.

ü حفاظت با محفظه پر شده با پودر (Powder Filling – Ex q)

فضای داخلی تجهیزات با ماده پودری غیرقابل اشتعال (مثل شن کوارتز) پر می‌شود تا از گسترش جرقه یا شعله جلوگیری شود. مناسب برای قطعات الکترونیکی کوچک.

ü حفاظت با محفظه پر شده با روغن (Oil Immersion – Ex o)

قطعات الکتریکی داخل محفظه‌ای قرار می‌گیرند که با روغن پر شده، تا از تماس مستقیم گازهای قابل اشتعال با تجهیزات جلوگیری شود. این نوع بیشتر در ترانسفورماتورها دیده می‌شود.

• حفاظت با پوشش (Encapsulation – Ex m)

تمام قسمت‌های الکتریکی و الکترونیکی با رزین یا مواد عایق پر می‌شود تا هیچگونه تماس یا جرقه‌ای به محیط

جمع بندی

در دنیای صنایع پرریسک، مثل نفت، گاز، پتروشیمی و معادن، کوچک‌ترین اشتباه در انتخاب تجهیزات می‌تواند فاجعه‌بار باشد. در چنین شرایطی، شناخت دقیق انواع تجهیزات ضد انفجار، استانداردها، سطوح حفاظتی و مناطق عملیاتی نه یک انتخاب، بلکه یک الزام فنی و ایمنی است. تمام نکاتی که در این محتوا بررسی شد، تنها زمانی معنا پیدا می‌کند که اپراتور یا مدیر فنی بتواند در زمان تصمیم‌گیری، محصول مناسب را با آگاهی انتخاب کند. اینجاست که نقش یک مرجع تخصصی و متعهد مثل پایا صنعت مانا پررنگ می‌شود. اگر دغدغه شما، ایمنی، کیفیت و تطابق با استانداردهای بین‌المللی است، حالا زمان آن رسیده که انتخابی آگاهانه داشته باشید.