فهم مجموعات الغازات والسلامة في البيئات الخطرة
مقدمة عن مجموعات الغازات
في تصنيف المناطق الخطرة، يعد فهم مجموعات الغاز أمرًا بالغ الأهمية للسلامة في البيئات ذات الأجواء القابلة للانفجار المحتملة. سواءً في مصافي النفط أو المصانع الكيميائية أو الصناعات التي تحتوي على غازات قابلة للاشتعال، فإن معرفة مجموعات الغازات يمكن أن يكون الفرق بين السلامة والكارثة.
تصنف مجموعات الغازات الغازات والأبخرة بناءً على خصائص اشتعالها. دعونا نستكشف التصنيفات الرئيسية:
جدول تصنيف مجموعات الغازات - المجموعات الرئيسية
تصنف الغازات والأبخرة حسب طاقة اشتعالها. عادةً ما تكون طاقات الاشتعال الدنيا منخفضة جدًا، حوالي 0.2 مللي جول تقريبًا، وأقل من قيم التفريغ الساكن النموذجية، مما يشكل خطر الاشتعال. لا تستخدم هذه القيم، على الرغم من أنها إرشادية، في تصنيف المناطق الخطرة ولكنها مهمة لاختيار المعدات (وضع العلامات السابقة).
تحتوي المجموعة IIC، بما في ذلك الهيدروجين، على أقل طاقة اشتعال وتتطلب أكبر قدر من الاهتمام. يمكن استخدام المعدات المصممة للمجموعة IIC في البيئات التي تحتوي على غازات المجموعة IIB و IIA نظرًا لمعايير السلامة الأعلى، في حين أن المعدات الخاصة بالمجموعة IIB مناسبة فقط للمجموعة IIA، وليس للمجموعة IIC، لأنها لا تفي بالمتطلبات الأكثر صرامة.
| المجموعة | الغازات التمثيلية | طاقة الاشتعال في الهواء |
|---|---|---|
| I | Firedamp (الميثان) في التعدين تحت الأرض | عالية، أعلى من 0.2 ملي جول |
| IIA | الميثان الصناعي، البروبان، الميثانول | مرتفع، أعلى من 0.2 ملي جول |
| IIB | الإيثيلين، أول أكسيد الكربون، الإيثانول | متوسط، ما بين 0.02 و0.2 ملي جول |
| IIC | الهيدروجين، الأسيتيلين، ثاني كبريتيد الكربون | منخفض، على سبيل المثال 0.009 و0.016 ملي جول |
|
المجموعة |
أيقونة | الوصف | مثال على الغازات | التطبيقات النموذجية |
|---|---|---|---|---|
| المجموعة IIA |  |
الغازات الأقل تطايراً ذات طاقة الاشتعال الدنيا الأعلى | البروبان، البنزين، الميثان الصناعي | البيئات التي تتطلب تدابير سلامة أقل صرامة |
| المجموعة IIB |  |
غازات أكثر تطايرًا تتطلب تدابير سلامة أكثر صرامة | الإيثيلين، غازات أفران الكوك | البيئات الصناعية مثل المصانع الكيميائية |
| المجموعة IIC |  |
الغازات الأكثر تطايراً مع أقل طاقة اشتعال وأعلى قدرة على الانفجار | الهيدروجين، الأسيتيلين، ثاني كبريتيد الكربون | البيئات التي تتطلب أكثر تدابير السلامة صرامة |
قيم الحد الأدنى لطاقة الاشتعال القصوى ومجموعات الغازات لبعض الغازات
على سبيل المثال، ضع في اعتبارك قيم الحد الأدنى لطاقة الاشتعال (MIE) هذه للغازات المختلفة مع مجموعات الغازات الخاصة بكل منها بناءً على طاقة الاشتعال:
| الغازات | الحد الأدنى لطاقة الاشتعال (MIE) | مجموعة الغاز |
|---|---|---|
| الأسيتيلين | 0.017 مللي جول | المجموعة IIC |
| ثاني كبريتيد الكربون | 0.009 ملي جول | المجموعة IIC |
| الإيثيلين | 0.07 ملي جول | المجموعة IIB |
| الهيدروجين | 0.011 ملي جول | المجموعة IIC |
| الميثان | 0.28 ملي جول | المجموعة IIA |
| البروبان | 0.25 ملي جول | المجموعة IIA |
| الإيثان | 0.26 ملي جول | المجموعة IIA |
| البوتان | 0.25 ملي جول | المجموعة IIA |
| البنزين | 0.2 ملي جول | المجموعة IIB |
| سايكلوهكسان حلقي الهكسان | 0.22 ملي جول | المجموعة IIB |
تمثل القيم المذكورة أعلاه الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لإشعال هذه الغازات في خليط هواء في ظروف محددة. تُحدَّد مجموعات الغازات بناءً على طاقة الاشتعال، حيث تحتوي المجموعة IIC على أقل طاقة اشتعال وأعلى قدرة على الانفجار، والمجموعة IIA على أعلى طاقة اشتعال.
الإجابة على الأسئلة الرئيسية حول مجموعات الغازات
1. ما هي مجموعة الغاز في تصنيف المناطق الخطرة؟
مجموعة الغازات هي نظام تصنيف يستخدم لتصنيف الغازات والأبخرة بناءً على خصائصها القابلة للانفجار ومتطلبات طاقة الاشتعال. هذا النظام ضروري لضمان التصميم والتشغيل الآمن للمعدات الكهربائية في الأجواء التي يحتمل أن تكون قابلة للانفجار.
2. كيف يتم تصنيف الغازات والأبخرة إلى مجموعات مختلفة (IIA، IIB، IIC)؟
تُصنف الغازات والأبخرة إلى المجموعات IIA و IIB و IIC بناءً على الحد الأدنى لطاقة الاشتعال (MIE) والضغط الانفجاري:
- IIA: أعلى طاقة اشتعال قصوى وأقل ضغط انفجاري (مثل البروبان والميثان)
- IIB: طاقة الاشتعال المتوسطة والضغط الانفجاري الأدنى (مثل الإيثيلين)
- IIC: أقل ضغط تفجيري متوسط، وأعلى ضغط تفجيري (مثل الهيدروجين، الأسيتيلين)
3. ما هي الاختلافات الرئيسية بين نظامي التصنيف IEC/ATEX وNEC لمجموعات الغازات؟
تكمن الاختلافات الرئيسية في المصطلحات والتجميع:
- IEC/ATEX: يستخدم المناطق (0، 1، 2) والمجموعات (I، II، III)
- NEC: تستخدم التقسيمات (1، 2) والفئات (I، II، III) مع المجموعات (A، B، C، D للغازات)
على سبيل المثال، تم تصميم Ecom Ex-Handy 10 DZ1 للاستخدام في بيئات المنطقة 1/21 بموجب نظام IEC/ATEX.
4. كيف ترتبط تصنيفات درجات الحرارة (T1-T6) بمجموعات الغازات؟
تحدد تصنيفات درجة الحرارة درجة الحرارة القصوى لسطح المعدات، والتي يجب أن تكون أقل من درجة حرارة اشتعال الغاز المحيط. وهي تتراوح من T1 (450 درجة مئوية) إلى T6 (85 درجة مئوية) وتستخدم مع مجموعات الغاز لضمان سلامة المعدات.
5. ما هي الخصائص الرئيسية للمنطقة 0 والمنطقة 1 والمنطقة 2 في تصنيف المناطق الخطرة؟
يصنف نظام المناطق المناطق بناءً على احتمالية وجود أجواء غازية قابلة للانفجار:
- المنطقة 0: المناطق التي تتواجد فيها أجواء الغازات المتفجرة بشكل مستمر أو لفترات طويلة
- المنطقة 1: المناطق التي يحتمل أن تتواجد فيها أجواء الغازات المتفجرة أثناء التشغيل العادي
- المنطقة 2: المناطق التي من غير المحتمل أن تحدث فيها أجواء الغازات المتفجرة، وإذا حدثت، فإنها تكون لفترة قصيرة
على سبيل المثال، تم تصميم جهاز i.safe MOBILE IS930.1 للاستخدام في بيئات المنطقة 1، مما يوفر حماية قوية في المناطق التي يحتمل وجود غازات قابلة للانفجار فيها.
6. كيف تؤثر مجموعات الغاز على اختيار المعدات الكهربائية للمناطق الخطرة؟
تحدد مجموعات الغازات مستوى الحماية المطلوبة للمعدات:
- المعدات المناسبة للغازات IIC (الغازات الأكثر سهولة في الاشتعال) يمكن استخدامها مع الغازات IIB و IIA
- يمكن استخدام المعدات الخاصة بغازات IIB مع غازات IIA، ولكن ليس مع غازات IIC
- معدات IIA تقتصر على غازات IIA فقط
وهذا يضمن أن معدات مثل قرص Getac F110G6-EX اللوحي تتوافق بشكل مناسب مع البيئة الخطرة التي سيتم استخدامها فيها.
7. ما هي الغازات أو المواد النموذجية المرتبطة بكل مجموعة غازات؟
تتضمن الأمثلة الشائعة ما يلي:
- IIA: البروبان، والميثان، والأسيتون، والإيثانول
- IIB: الإيثيلين، وأكسيد الإيثيلين، وثنائي إيثيل الأثير
- IIC: الهيدروجين، الأسيتيلين، ثاني كبريتيد الكربون
يعد فهم هذه الارتباطات أمرًا بالغ الأهمية عند اختيار معدات مثل Ecom Smart-Ex 02 DZ1 لتطبيقات صناعية محددة.
8. كيف يرتبط مفهوم الحد الأدنى لطاقة الاشتعال (MIE) بتصنيف مجموعة الغازات؟
الحد الأدنى لطاقة الاشتعال (MIE) هو عامل رئيسي في تصنيف مجموعة الغاز:
- تتميز غازات IIC بأدنى طاقة اشتعال دنيا (MIE)، مما يجعلها الأكثر سهولة في الاشتعال
- غازات IIB لها طاقة اشتعال متوسطة متوسطة
- تحتوي غازات IIA على أعلى طاقة اشتعال متوسطة متوسطة (MIE)، مما يتطلب طاقة أكبر للاشتعال
يساعد هذا التصنيف على تحديد مستوى الحماية اللازمة في معدات مثل مصباح نايتسيرتشر سيفاتكس سيجما 3C للمناطق الخطرة.
9. ما الفرق بين مجموعات الغاز للصناعات السطحية (المجموعة الثانية) وتلك الخاصة بالتعدين (المجموعة الأولى)؟
الاختلافات الرئيسية هي:
- المجموعة الأولى: خاصة بتطبيقات التعدين، وتتعامل في المقام الأول مع غاز الميثان (غاز الميثان المحروق)
- المجموعة الثانية: للصناعات السطحية، وتنقسم كذلك إلى IIA وIIB وIIC بناءً على خصائص الاشتعال
قد يتم تصميم معدات مثل كاميرا Armadex ATEX كاميرا Armadex ATEX لبيئات المجموعة الثانية في مختلف الصناعات السطحية.
10. كيف ترتبط مجموعات الغاز بمفاهيم المناطق الخطرة الأخرى مثل الفئات والأقسام في نظام أمريكا الشمالية؟
يمكن تلخيص العلاقة على النحو التالي:
- تتوافق الفئة الأولى في أمريكا الشمالية (الغازات والأبخرة) مع المجموعة الثانية من IEC/ATEX
- يتوافق القسمان 1 و2 تقريبًا مع المناطق 0/1 و2 على التوالي
- ترتبط مجموعات NEC A و B و C و D بمجموعات IEC/ATEX على النحو التالي:
- المجموعتان A وB ≈ IIC
- المجموعة C ≈ IIB
- المجموعة D ≈ IIA
يعد فهم هذه العلاقات أمرًا بالغ الأهمية عند اختيار معدات مثل الكمبيوتر اللوحي Getac UX10 G2R-EX، والذي قد يكون معتمدًا للاستخدام في أنظمة تصنيف متعددة.
معدات المناطق الخطرة لمجموعات الغاز المختلفة
فيما يلي مجموعة مختارة من المنتجات المصممة للاستخدام في بيئات خطرة مختلفة، مصنفة حسب ملاءمتها لمختلف مجموعات الغازات والمناطق:
| صورة المنتج | اسم المنتج | مناسب ل |
|---|---|---|
 |
إيكوم إكس هاندي 10 DZ1 | المنطقة 1/21، مجموعات الغاز IIC، IIB، IIA، IIC، IIA |
 |
i.safe MOBILE IS120.1 | المنطقة 1/21، مجموعات الغاز IIC، IIB، IIA، المنطقة 1/21 |
 |
جهاز لوحي Getac UX10 G2R-EX | المنطقة 2/22، مجموعات الغاز IIC، IIB، IIA، IIA |
 |
كاميرا Armadex ATEX | المنطقة 1/21، مجموعات الغازات IIC، IIB، IIA، IIA |
 |
المصباح اليدوي SafAtex Sigma 3C من نايت ساركير SafAtex Sigma 3C | المنطقة 1/21، مجموعات الغازات IIC، IIB، IIA، IIA |
توضح هذه المنتجات مجموعة المعدات المتاحة لمختلف البيئات الخطرة، والتي تلبي احتياجات مختلف مجموعات الغازات والمناطق. احرص دائمًا على أن تكون المعدات التي تختارها مناسبة لتصنيف المنطقة الخطرة المحددة لبيئة عملك.
الخلاصة: الدور الحاسم لمجموعات الغاز في سلامة المناطق الخطرة
يعد فهم مجموعات الغازات أمرًا أساسيًا لضمان السلامة في الأجواء التي يحتمل أن تكون قابلة للانفجار. توجه هذه التصنيفات اختيار المعدات المناسبة، مما يساعد على منع الحوادث وحماية الأرواح في البيئات الخطرة. تتضمن النقاط الرئيسية ما يلي:
- مجموعات الغازات (IIA، IIB، IIC) تصنف الغازات بناءً على خصائص اشتعالها
- توجد أنظمة تصنيف مختلفة (IEC/ATEX وNEC)، ولكنها تخدم نفس الغرض
- يجب أن يتطابق اختيار المعدات مع متطلبات مجموعة الغاز والمنطقة المحددة
- تعمل تصنيفات درجات الحرارة جنبًا إلى جنب مع مجموعات الغاز لضمان السلامة الشاملة
مع استمرار تطور الصناعات، يظل البقاء على علم بمجموعات الغاز وتصنيفات المناطق الخطرة أمرًا بالغ الأهمية. سواءً كنت تعمل مع جهاز Ecom Ex-Handy 10 DZ1 من Ecom في بيئة المنطقة 1 أو تستخدم جهاز Getac UX10 G2R-EX اللوحي في المنطقة 2، فإن الفهم الصحيح لمجموعات الغاز يضمن عدم المساس بالسلامة أبدًا.
