Tìm hiểu về các tiêu chuẩn phòng nổ

Hiện nay, ngành công nghiệp chống cháy nổ đang rất được quan tâm và ngày càng có các yêu cầu khắt khe hơn từ các cơ quan quản lý nhà nước ở Việt Nam so với trước đây. Trước đây thường chỉ có trong ngành mỏ, khai thác than mới được quan tâm và tuân thủ theo các tiêu chuẩn về an toàn phòng chống cháy nổ theo quy định của bộ công thương, tuy hiện hiện nay các ngành khác cũng đã bắt đầu quan tâm đến vấn đề này và bắt đầu áp dụng các tiêu chuẩn phòng nổ theo quy định vào thực tiễn ví dụ như các công ty xăng dầu, nhà máy hóa chất, Nhà máy công nghiệp,… 

1. Tiêu chuẩn phòng nổ là gì

Tiêu chuẩn phòng nổ là một dải các ký hiệu được ghi trên thân hoặc nhãn của thiết bị điện qua đó chúng ta có thể biết được nó phù hợp lắp đặt trong môi trường và điều kiện cụ thể để đảm bảo an toàn cũng như tuân thủ các quy định của nhà nước

Về tiêu chuẩn phòng nổ hiện nay được chi làm 3 nhóm cụ thể như sau:

• Nhóm I: Thiết bị điện được sử dụng trong các mỏ khai thác than dưới lòng đất, nơi dễ xảy ra các khả năng cháy nổ do bụi than và khí metal
• Nhóm II: Thiết bị điện được thiết kế để sử dụng trong môi trường khí nổ không phải là mỏ (Kho xăng dầu, hóa chất,…)
• Nhóm III: Thiết bị điện được thiết kế để sử dụng trong môi trường bụi nổ không phải là mỏ

Để dễ hiểu thì nhóm I được phép sử dụng trong các mỏ dưới lòng đất nơi có khí metal dễ gây ra các vụ nổ, còn nhóm II và nhóm III được phép lắp đặt trong các môi trường có khí dễ cháy nổ và bụi nổ theo thực tế sử dụng.

Về thiết bị điện nhóm II, được chia thành IIA, IIB và IIC theo bản chất của đặc tính nổ và khả năng bắt cháy của khí dễ cháy mà thiết bị có thể được lắp đặt. Phân mục này dựa trên Khoảng cách an toàn thử nghiệm tối đa (MESG) hoặc tỷ lệ Dòng đánh lửa (EIC) tối thiểu (xem IEC 80079-20-1). MESG là chiều rộng khe hở lớn nhất giữa hai phần của buồng thử nghiệm với khe hở có thể điều chỉnh của đường dẫn ngọn lửa dài 25mm mà sự bắt lửa bên trong của hỗn hợp nổ không lan truyền ra bên ngoài trong các điều kiện thử nghiệm. MIC là tỷ số giữa dòng điện đánh lửa tối thiểu để đốt cháy khí hoặc hơi thử nghiệm so với khí mêtan trong phòng thí nghiệm.

Về thiết bị điện nhóm III, được chia thành IIIA, IIIB và IIIC theo bản chất của bầu khí quyển bụi nổ mà nó được sử dụng.

     +  Group IIIA: Bụi bay dễ cháy

     +  Group IIIB: Bụi không dẫn điện

     +  Group IIIC: Bụi dẫn điện

2. Đọc và hiểu các ký hiệu của tiêu chuẩn phòng nổ

Dưới đây là các chuẩn kỹ thuật bảo vệ được thiết kế cho thiết bị, điều mà người dùng thường thấy trên các nhan thông số hoặc trên thân vỏ của thiết bị:

–  Ex i (Intrinsic safety – Bảo vệ an toàn từ bên trong hay ở Việt Nam gọi là an toàn tia lửa): Các thông số mạch điện được điều khiển để giảm năng lượng phát sinh tia lửa dưới mức có thể đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu.

     +  ia: đảm bảo thiết bị không gây ra cháy nổ khi có sự cố của một hoặc hai thành phần lỗi xảy ra. Phù hợp sử dụng trong Zone 0.

     +  ib: đảm bảo thiết bị không gây ra cháy nổ khi có sự cố của một thành phần lỗi xảy ra. Được sử dụng trong Zone 1 hoặc Zone 2.

     +  ic: sử dụng duy nhất trong Zone 2. Đảm bảo trong điều kiện hoạt động bình thường không gây cháy nổ.

Lưu ý: phương pháp này không bảo vệ hoàn toàn đối với kết nối hoặc vật dẫn điện hoạt động quá nhiệt.

–  Ex d (Flameproof – Bảo vệ chống nổ, phát sinh tia lửa ra ngoài): Các phần tử phát sinh tia lửa được chứa trong 1 hộp có khả năng không cho tia lửa này phát sinh ra ngoài hộp cho dù có sự nổ xảy ra bên trong hộp.

–  Ex e (Increased safety – Bảo vệ gia tăng độ an toàn): Các thành phần trong phương pháp này được thiết kế để làm giảm sự phát sinh ra tia lửa và giảm sự hỏng hóc có thể phát sinh ra tia lửa. Phương pháp này được thực hiện bằng cách giảm nhiệt độ của thiết bị, đảm bảo tiếp xúc điện tốt, gia tăng độ cách điện và giảm khả năng thâm nhập của bụi và hơi ẩm.

–  Ex m(Encapsulation – Bảo vệ bao bọc bên trong): Những thành phần có khả năng tạo tia lửa được bao bọc bởi chất dẻo nhân tạo và nhiệt độ bề mặt được điều khiển thấp hơn yêu cầu. Sự quá nhiệt hoặc sự phá hủy các thành phần này được ước định và đề phòng để tối thiểu hóa ảnh hưởng đến sự bảo vệ.

     +  ma: sử dụng trong Zone 0, Zone 1 và cả Zone 2

     +  mb: sử dụng trong Zone 1 và Zone 2

–  Ex o (Liquid immersion – Bảo vệ ngâm trong dầu): Đây là kỹ thuật được sử dụng cho các thiết bị được ngâm trong dầu. Dầu đóng vai trò chất xúc tác.

–  Ex p (Pressurized – Bảo vệ theo kiểu tạo áp suất trong hộp) : Áp suất dương tĩnh được duy trì trong hộp để ngăn chặn sự thâm nhập của khí gây cháy vào bên trong hộp. Yếu tố cần thiết của phương pháp này là hệ thống theo dõi liên tục để bảo đảm sự tin cậy của chúng và xả khí mỗi khi mở hộp bảo trì.

     +  px: sử dụng trong phạm vi Zone 1 đến khu vực bình thường (non-incendive)

     +  py: sử dụng trong Zone 1 và Zone 2

     +  pz: sử dụng trong phạm vi Zone 2 và khu vực bình thường (non – incendive)

–  Ex q (Powder filling – Bảo vệ theo kiểu lấp đầy 1 hợp chất vào hộp) : Kỹ thuât này đòi hỏi các phần tử phát sinh tia lửa đặt trong 1 hộp chứa đầy bởi hạt thạch anh hoặc thủy tinh. Những hạt này sẽ bít kín hộp làm hơi nóng giữ lại không thóat được ra ngòai. Phương pháp nàyđược phát triển để bảo vệ bộ pin công suất lớn và thường được sử dụng trong các thiết bị có cấp bảo vệ Ex e.

–  Ex n (Type of protection – Bảo vệ phát sinh tia lửa) : Trong phương pháp này, các điểm nối phải đảm bảo độ tin cậy tuy nhiên không yêu cầu cao như Ex e. Ở những nơi bề mặt bên trong nóng hơn cấp nhiệt độ yêu cầu thì chúng cần được bao bọc chặt chẽ để ngăn chặn sự thâm nhập của khí gây cháy. Đây là kỹ thuật ngăn sự thoát hơi. Khái niệm “Không đánh lửa” cũng yêu cầu cấp bảo vệ thâm nhập IP65 hoặc cao hơn được thiết kế. Có các loại Ex n như sau:

     +  nA: bảo vệ theo kiểu thiết bị không phát sinh tia lửa.

     +  nR: bảo vệ ngăn sự thoát hơi ra bên ngoài..

Trên đây là những kiến thức cơ bản giúp người dùng nắm bắt sơ bộ về tiêu chuẩn chống cháy nổ ATEX/IECEx. Trong trường hợp cần tư vấn thêm về lĩnh vực này, Quý khách hàng vui lòng liên hệ với team chúng tôi để nhận được sự hỗ trợ nhiệt tình nhất.

3. Các ví dụ cụ thể về ký hiệu tiêu chuẩn an toàn phòng nổ trên thiết bị

Với các thiết bị nhóm I:

• Ex d I: Được hiểu là thiết bị phòng nổ “Ex” được bảo vệ bởi lớp vỏ phòng nổ “d”. Với loại này chúng ta có thể lắp đặt các thiết bị thông thường vào bên trong vỏ bảo vệ để lắp đặt dưới mỏ than
• Ex ia I: Được hiểu là thiết bị phòng nổ “Ex”  được thiết kế với thông số mạch điện được điều khiển để giảm năng lượng phát sinh tia lửa đảm bảo thiết bị không gây ra cháy nổ khi có sự cố của một hoặc hai thành phần lỗi xảy ra, phù hợp sử dụng ở zone 0
• Ex d [ia] I: Được hiểu là thiết bị phòng nổ “Ex” được bảo vệ bở lớp vỏ phòng nổ “d” và sử dụng kết hợp với thiết bị bên trong là loại thiết bị an toàn tia lửa Ex ia I phù hợ sử dụng ở zone 0

Với các thiết bị nhóm II và nhom III:

• Ex d IIC T6 Gb: Được hiểu là thiết bị điện phòng nổ nhóm II được bảo vệ bởi lớp vỏ phòng nổ “d” với khả năng bảo vệ cấp cao nhất “IIC”  với lớp nhiệt độ T6 ≤80°C, phù hợp sử dụng ở zone1, zone 2 (Gb)
• Ex ib  IIIC T6 Ga: Được hiểu là thiết bị điện phòng nổ nhóm III được thiết kế với thông số mạch điện điều khiển để giảm năng lượng phát sinh tia lửa, đảm bảo thiết bị không gay ra cháy nổ khi có sự cố của một hoặc 2 thành phần lỗi xảy ra. IIIC chỉ thị nó được sử dụng an toàn trong môi trương bụi có khả năng dẫn điện với lớp nhiệt độ T6 ≤80°C, ký hiệu Ga cho phép nó được sử dụng trong zone 0, zone 1, zone 2

Ngoài ra bạn có thể tham khảo thêm chi tiết theo tiêu chuẩn của ATEX / IECex theo hình dưới đây:

Tiêu chuẩn phòng nổ ATEX / IECEx