APARATURA ELECTRICA PENTRU SPATII INDUSTRIALE CU PERICOL DE PRAF COMBUSTIBIL

APARATURA ELECTRICA PENTRU SPATII INDUSTRIALE CU PERICOL DE PRAF COMBUSTIBIL

1. Generalitati

In majoritatea lor, prafurile combustibile prezinta pericol de incendiu, iar in amestec cu aerul in anumite concentratii si in prezenta unei surse de aprindere si pericol de explozie. Existenta acestui pericol real a fost confirmata de evenimentele care au avut loc in unitati economice de exemplu: fabrici de nutreturi, industria textila, siderurgie, etc.

Deoarece in majoritatea cazurilor incendiile si exploziile provoaca avarii cu efecte economice si sociale importante, este absolut necesar sa fie luate masuri corespunzatoare pentru prevenirea unui astfel de pericol.

Riscul de incendiu si explozie datorat prafului este mai putin cunoscut decat cel existent in cazul utilizarii gazelor sau al lichidelor inflamabile. Din acest motiv se poate ajunge la o evaluare eronata a situatiei de pericol.

In ceea ce priveste producerea unei explozii, ea poate avea loc numai daca sunt satisfacute simultan urmatoarele conditii:

- existenta in cantitati suficiente de scame sau prafuri combustibile;

- concentratia lor in amestec cu aerul sa fie la cel putin concentratia minima exploziva;

- existenta unei cantitati periculoase de amestec potential exploziv;

- existenta unei surse capabile de aprindere.

Pentru prevenirea pericolului de explozie si/sau de incendiu, normele in vigoare indica urmatoarele masuri de protectie:

- evitarea sau diminuarea substantelor inflamabile si combustibile care pot forma cu aerul amestecuri potential explozive;

- prevenirea sau diminuarea posibilitatilor de formare a amestecurilor explozive in jurul instalatiilor electrice.

Aprinderea si explozia propriu-zisa a prafului presupune existenta simultana in acelasi loc :

a substantei oxidabile la exterior;

a agentului oxidant (oxigen suficient);

a sursei de aprindere eficiente,

Explozia prafului se produce numai in cazul in care suplimentar conditiilor amintite, se adauga urmatoarele:

finetea (granulatia) prafului este sub 200 mm;

concentratia prafului in nor se afla in cadrul limitelor explozive.

Conform practicii industriale aprinderea si explozia prafului se poate produce la urmatoarele operatii tehnologice;

transportul mecanic al substantelor organice si deversarea acestora;

macinarea si uscarea prafului organic;

aspirarea si pomparea prafului in instalatiile de separare si filtrare;

pulverizarea uscata a produselor organice;

slefuirea metalelor usoare si a aliajelor acestora.

Zonarea este necesar sa fie intocmita atat pentru instalatiile noi, cat si pentru cele existente. In primul caz responsabilitatea revine specialistilor tehnologi din institutele de proiectare, iar in al doilea caz planul poate fi intocmit si de specialisti tehnologi din unitatile industriale.

Zonarea trebuie sa fie reexaminata si adusa la zi ori de cate ori se produc modificari in instalatii si/sau procesul tehnologic.

Instalatiile si echipamentele electrice, amplasate in locurile in care poate sa apara o atmosfera exploziva, fiind considerate ca o sursa potentiala de aprindere, trebuie sa satisfaca anumite conditii specifice atat din punct de vedere constructiv, cat si al utilizarii.

Conform SR EN 61241-14 se va asigura nivelul de securitate prescris daca aparatura electrica este utilizata la parametrii stabiliti, si este instalata si intretinuta conform codurilor de practica sau cerintelor relevante, de exemplu in ceea ce priveste protectia impotriva supracurentilor, a scurtcircuitelor interne si altor defecte electrice. In particular, este esential ca severitatea si durata unui defect intern sau extern sa fie limitata la valori care pot fi suportate de aparatura electrica fara ca aceasta sa se deterioreze.

Sunt disponibile diverse tehnici pentru protectia la explozie a aparaturii electrice in arii periculoase.In acest sens SR EN 61241-14 descrie aspectele de securitate ale acestor tipuri de tehnici de protectie la explozie si specifica procedurile de instalare care trebuie adoptate. Este foarte important ca procedurile de selectare si instalare sa fie corect urmate pentru a asigura utilizarea in siguranta a aparaturii electrice in arii periculoase.

Sunt specificate doua metode diferite, A si B, numai pentru "protectia prin carcasa tD" si sunt destinate sa asigure un nivel echivalent de protectie. Ambele metode sunt utilizate in practica si cerintele fiecareia trebuie urmate fara a fi amestecate cerintele pentru aparatura cu cerintele pentru selectare/instalare ale celor doua practici. Acestea adopta metodologii diferite, diferentele majore fiind cele redate mai jos:

Factori care determina aparitia riscului de explozie in ariile periculoase cu prafuri combustibile

Prafurile combustibile pot fi aprinse de urmatoarele surse:

- prin contactul cu suprafetele aparaturii electrice care au o temperatura superioara temperaturii de aprindere a prafului respectiv;

- prin arcuri sau scantei produse de partile electrice ale aparaturii electrice (de exemplu perii, contactoare, intrerupatoare, etc.);

- prin descarcarea unei sarcini electrostatice acumulate;

- prin energii radiante (de exemplu unde electromagnetice, radiatii ionizante, ultrasunete, etc.);

- prin scantei mecanice de frictiune si impact sau incalziri ale aparaturii.

Proprietatile prafului combustibil

Natura prafului reprezinta un factor hotarator in desfasurarea exploziilor, caracteristicile prafului (marimea particulelor, umiditatea, temperaturile de aprindere in nor si in strat, rezistivitatea) influentand atat modul de raspandire al acestuia in mediu, marimea particulelor cat si parametrii de explozivitate.

Pentru realizarea securitatii impotriva prafurilor combustibile este necesara cunoasterea parametrilor principali de explozivitate a prafurilor care in amestec cu aerul pot genera atmosfere explozive. Aceste caracteristici pentru principalele prafuri combustibile sunt prezentate in literatura de specialitate.

Cantitatea de praf existenta in spatiul tehnologic

Praful exista in spatiile tehnologice sub doua forme: praf in suspensie si praf depus.

Pericolul datorat depunerilor de praf se manifesta in doua moduri, care sunt strans legate intre ele:

- Praful depus, pe/sau in aparatele si utilajele electromecanice care au elemente cu suprafete fierbinti, precum si pe alte suprafete fierbinti cum sunt conductele de agenti termici cu izolatie necorespunzatoare, etc., formeaza un strat termoizolant care nu permite disiparea caldurii in mediu.

- Acumularea caldurii in stratul de praf duce la accelerarea brusca a reactiilor exoterme de oxidare, ce se finalizeaza cu fenomenul de mocnire, pe suprafata stratului de praf aparand puncte de jar. Aceste puncte de jar pot migra intr-un strat de praf, la distante de zeci de metri si unde intalnesc o substanta inflamabila pot declansa incendii.

Majoritatea cauzelor care determina involburarea prafului depus asigura si sursa de aprindere a suspensiei formate.

Depunerile de praf care au ajuns sa mocneasca prezinta un pericol deosebit. Acestea, in jurul punctelor de jar de obicei, au o umiditate foarte mica si la orice miscare se ridica in suspensie.

Caracteristicile spatiului tehnologic

Ca factor care influenteaza pericolul de explozie, spatiul tehnologic intervine in primul rand prin volum. Se cunoaste din cercetari ca un volum de amestec exploziv de praf si aer are efecte asupra unui volum de 10 ori mai mare.

De aici rezulta una din masurile de securitate care impune indepartarea prafului depus astfel ca in cazul cel mai defavorabil de involburare totala a depunerilor, concentratia amestecului rezultat sa fie mai mica decat cea minima exploziva. Volumul acestui amestec nu trebuie sa depaseasca 1/10 din volumul incaperii tehnologice.

2. Cerinte de securitate pentru aparatura electrica utilizata in atmosfere potential explozive de praf combustibil

In prezenta prafurilor combustibile trebuie aplicate masuri de protectie pentru reducerea probabilitatii exploziei datorita aprinderii prin arcuri si scantei electrice, suprafete calde ale aparaturii electrice, fie in serviciu normal fie in conditii specifice de defect.

Un praf combustibil poate fi aprins de o aparatura electrica:

- de suprafetele aparaturii care se incalzesc la o temperatura superioara temperaturii de aprindere a prafului respectiv; Temperatura la care se aprinde un praf combustibil depinde de:

- proprietatile prafului;

- forma sub care se afla praful (nori sau strat);

- grosimea stratului depus;

- geometria sursei de incalzire.

- prin arcurile si scanteile partilor electrice (intrerupatoare, comutatoare, perii etc.)

- prin descarcarea unei sarcini electrostatice acumulate;

- prin energia radianta (radiatii electromagnetice);

- prin scantei mecanice sau de frictiune sau incalzirea asociata aparaturii.

Pentru a evita riscurile de aprindere este necesar ca:

- temperatura suprafetelor pe care se poate depune praf sau care pot fi in contact cu norul de praf sa fie mentinuta sub valoarea temperaturii de aprindere a prafului considerat.

- toate partile electrice care pot produce scantei sau toate partile ce au o temperatura superioara temperaturii de aprindere a prafului considerat:

- sa fie cuprinse intr-o capsulare care impiedica convenabil patrunderea prafului sau

- sa aiba circuite electrice cu energie limitata pentru a evita arcuri, scantei si temperaturi capabile sa aprinda praful combustibil.

- toate celelalte surse de aprindere sa fie evitate.

Pentru prevenirea pericolului de explozie cerintele esentiale de securitate sunt orientate in doua directii de baza, si anume:

- prevenirea acumularilor de praf combustibil precum si mentinerea continutului acestuia, in amestec cu aerul, sub valoarea limita considerata ca nepericuloasa;

- limitarea surselor de aprindere prin utilizarea de echipamente si instalatii in constructie speciala (toate partile electrice care pot produce scantei sau toate partile care au o temperatura superioara temperaturii de aprindere a prafului sa fie protejate sau total protejate in capsulari sau sa aiba circuite electrice cu energie limitata).

Pot fi utilizate masuri preventive ce au ca scop eliminarea riscului de aparitie simultana a unei surse de aprindere si a unei atmosfere explozive in aria analizata.Problema poate fi abordata in unul din urmatoarele moduri, fiecare avand propriul domeniu de aplicare:

a) suprimarea sau evitarea conditiilor periculoase;

b) utilizarea de aparatura electrica protejata la explozie;

c) conditiile de control aplicate mijloacelor manuale, automate sau de procedura prin care se previne aparitia simultana a unei atmosfere explozive si a unei surse de aprindere.

Desi fiecare metoda de prevenire poate reprezenta o solutia completa la o anumita problema, se permite utilizarea unei combinatii de tehnici pentru a obtine gradul necesar de securitate.

Pentru a se asigura securitatea pot fi aplicate diferite tehnici de protectie la explozie aparaturii sau unor parti componente ale aparaturii. Aparatura electrica protejata la explozie poate fi construita cu urmatoarele tipuri de protectie

a) carcase rezistente la scantei, care exclud prezenta prafului (Ex tD); carcase conforme cu CEI 61241-1

b) aparatura incapsulata (Ex mD); aparatura incapsulata conform CEI 61241-18;

c) aparatura cu securitate intrinseca (Ex iD) conform CEI 61241-11;

d) carcase presurizate (Ex pD); carcase presurizate conforme cu cerintele pentru arii periculoase, specificate in CEI 61241-2.

In cazul cand se utilizeaza mai mult de o tehnica de protectie la explozie, fiecare parte relevanta a aparaturii sau sistemului trebuie sa pastreze proprietatile respectivei tehnici.

In anumite cazuri, se poate obtine gradul de securitate necesar doar prin adaugarea de metode si conditii de control. Astfel de metode pot include utilizarea de proceduri si/sau utilizarea de dispozitive de monitorizare cum ar fi dispozitivele de control a presiunii, temperaturii sau debitului. In functie de gradul si tipul de pericol implicat, conditiile asociate de control initiate de dispozitivul de monitorizare pot sa includa una din urmatoarele:

- deconectarea automata a sursei de alimentare;

- initierea automata a unei alarme, urmata de o procedura manuala de restabilire a integritatii

sistemului;

- o procedura manuala prin care unul sau altul dintre parametrii necesari pentru conditia de explozie este tinut continuu sub control.

Prevenirea acumularilor de praf combustibil

Acumularea caldurii in stratul de praf duce la aparitia fenomenului de mocnire care se manifesta prin aparitia punctelor de jar la suprafata depunerilor. Depunerile de praf care au ajuns sa mocneasca reprezinta un pericol deosebit, intrucat temperatura jarului activat de curentii de aer poate depasi usor 1000°C, ceea ce reprezinta o sursa sigura de aprindere a amestecurilor explozive.

Pentru prevenirea acumularilor de praf este necesar sa se identifice conditiile in care echipamentele tehnologice pot conduce la formarea de amestecuri explozive praf-aer sau la formarea de straturi de praf depus.

Ca masura principala de prevenire, este necesara reducerea surselor de degajare a prafului printr-o intretinere corecta a echipamentelor tehnologice.

Surse de aprindere

Sursa termica de tipul suprafetelor fierbinti

Suprafetele fierbinti care initiaza aprinderea amestecurilor de praf/aer sunt in general surse mari, radiante. Particulele de praf sunt absorbante eficiente ale radiatiilor calorice, iar cantitatea de energie care ajunge la o particula de praf depinde de unghiul solid sub care converg aceste radiatii. Aceste surse ridica temperatura particulelor, intr-un volum mare, la valori la care acestea la randul lor pot emite energia calorica suficienta pentru declansarea reactiei in intregul sistem. Din acest motiv, din punct de vedere al mecanismului de aprindere, in categoria suprafetelor fierbinti se incadreaza si sursele de tip flacara deschisa, cele care rezulta in urma flacarilor, arcurile electrice si topiturile de la procesele sudura, etc.

Sursele de tip suprafata fierbinte, ale caror temperaturi superficiale sunt insuficiente pentru a initia direct o aprindere sau explozie a unei suspensii de praf, pot initia insa fenomenul de mocnire intr-un strat de praf depus.

Stabilirea temperaturii de mocnire a prafurilor combustibile se face prin incercari de laborator, pe strate de praf cu grosimea standard de 5mm. Temperatura de mocnire a unui praf scade cu cresterea grosimii stratului; de aceea in cazuri deosebite se fac determinari de laborator si pentru grosimi mai mari de 5mm.

Sursele de tip scantei mecanice - de regula se intalnesc in echipamentele tehnologice de sfaramare, macinare, in care impreuna cu materialul supus macinarii patrund si impuritati (pietre, obiecte metalice, etc.). Acestea, la impactul cu corpurile de macinare-sfaramare pot da nastere la scantei, care la randul lor pot initia aprinderea suspensiei de praf preexistenta in astfel de echipamente tehnologice.

Sursa de tip atmosfera calda - Aceasta sursa este intalnita in focare ale unor cazane sau uscatoare, in care combustibilul este refulat sub forma pulverulenta. In cazul intreruperii temporare a alimentarii cu praf, flacara arzatorului se stinge, insa temperatura din focar se mentine inca mult timp la temperaturi ridicate.

Sursele generate de defectele echipamentului electric - se grupeaza in aceasta categorie doar din punct de vedere al provenientei; in general mecanismul lor de initiere a unei aprinderi sau explozii se incadreaza de fapt in unul din tipurile de surse amintite mai sus. Arcurile electrice, elementele conductoare suprasolicitate, carcase supraincalzite, etc, in general sunt surse de tip suprafete fierbinti.

Scanteile electrice pot proveni atat de la echipamente electrice neprotejate corespunzator, in care se intrerupe un circuit electric in mod voit prin intermediul unui aparat de conectare, sau unde intreruperea circuitului se produce in urma unui defect al echipamentului.

Descarcari ale acumularilor de sarcini electrostatice - apar cand nu se anticipeaza posibilitatea acumularilor de sarcini electrostatice.

In cazul surselor de aprindere prin scanteie trebuie amintit ca energiile minime ale prafurilor sunt de 10 pana la de 100 ori mai mari decat ale gazelor sau ale vaporilor de lichide inflamabile.

Acumulari de sarcini electrostatice au loc peste tot unde se vehiculeaza pulberi: la macinare, clasare, amestecare, extragerea din fluxul de aer cu cicloane, filtre, etc.

Surse de radiatii in spectrul optic - in special in cazul concentratiei de radiatie pot deveni surse de aprindere a amestecurilor praf/aer, sau a straturilor de praf depus. De exemplu, lumina solara poate initia o aprindere daca radiatiile sunt concentrate (prin intermediul unei oglinzi sau a unei lentile).

Surse de unde ultrasonore - O mare parte a energiei eliberate de un emitator ultrasonor este absorbita de produsele solide sau lichide. Astfel se poate produce o incalzire in produsul afectat, iar in cazuri extreme produsul poate fi incalzit peste temperatura de aprindere.

In prezenta prafurilor combustibile trebuie aplicate masuri de protectie pentru reducerea probabilitatii exploziei datorita aprinderii prin arcuri si scantei electrice, suprafete calde, fie in serviciu normal fie in conditii specifice de defect.

Conform prevederilor normativelor, pentru prevenirea pericolului de explozie determinat de prezenta prafurilor combustibile, masurile de baza sunt urmatoarele:

a) prevenirea patrunderii prafului in interiorul capsularii aparaturii.

b) limitarea temperaturii de suprafata.

c) clasificarea ariilor periculoase in functie de posibilitatea prezentei prafurilor combustibile.

a) Prevenirea patrunderii prafului in interiorul capsularii aparaturii

In functie de conditiile probabile de mediu (conform clasificarii ariilor periculoase si conductibilitatii prafului) au fost adoptate doua nivele de eficienta a etansarilor impotriva patrunderii prafului:

- capsulari protejate impotriva prafurilor;

- capsulari total protejate impotriva prafurilor.

Pentru verificarea conditiilor de etansare a capsularilor se folosesc prevederile standardelor SR EN 50281-1-1 si SR EN 60529.

Verificarea etanseitatii la praf

Verificarea gradului normal de protectie asigurat de carcasa aparaturii electrice se efectueaza conform SR EN 60529-95.

- pentru aparatura electrica protejata total impotriva patrunderii prafului, capsularea trebuie sa satisfaca conditiile impuse pentru IP 6X;

- pentru aparatura electrica protejata partial impotriva patrunderii prafului, capsularea trebuie sa satisfaca conditiile impuse pentru IP 5X.

Prin elaborarea standardelor SR CEI 61241-1-1, respectiv SR EN 50281-1-1, in functie de conditiile probabile de mediu care se pot intalni (conform clasificarii ariilor si conductivitatii prafului) au fost adoptate doua niveluri de eficienta a etanseitatii la praf: capsulari 'protejate impotriva prafului ' si 'etanse la praf '.

Conform specificatiilor din SR EN 61242 -14 protectia prin carcase se efectueaza conform metodelor A si B.

Pentru tipul de protectie "tD", in acest standard sunt specificate doua metode diferite, ambele destinate sa asigure un nivel echivalent de protectie impotriva aprinderii .

Carcase pentru metoda A si toate celelalte aparaturi

Cerintele referitoare la temperatura sunt urmatoarele:

. temperatura minima de aprindere a stratului de praf determinata asa cum este specificat in CEI 61241-20-1;

. temperatura maxima de suprafata masurata in situatia lipsei prafului asa cum se specifica in CEI 61241-0;

. temperatura maxima admisibila de suprafata pentru aparatura care are straturi de praf cu grosimi pana la 5 mm.

Carcase numai pentru metoda B

Cerintele referitoare al temperatura sunt urmatoarele:

. temperatura minima de aprindere a stratului de praf determinata asa cum este specificat in CEI 61241-20-1;

. temperatura maxima de suprafata masurata in conditiile unei paturi de praf asa cum se specifica in CEI 61241-1;

. temperatura maxima admisibila de suprafata pentru aparatura care are straturi de praf cu grosimi pana la 12,5 mm .

b) Limitarea temperaturii

Figura 1

Temperatura maxima de suprafata admisa pentru aparatura destinata utilizarii in arii periculoase cu prafuri combustibile depinde de natura prafului, daca este prezent sub forma de nor sau strat depus, de grosimea stratului si de aplicarea unei marje de securitate dupa cum urmeaza:

- In prezenta norilor de praf, temperatura maxima de suprafata nu trebuie sa depaseasca 2/3 din temperatura minima de aprindere (in °C) a amestecului praf/aer considerat.

- In situatia in care straturile de praf nu depasesc grosimea de 5 mm, temperatura maxima de suprafata admisa trebuie sa fie mai mica cu 75 K fata de temperatura minima de aprindere a stratului de praf de 5 mm grosime.

- In situatia in care straturile de praf au grosimi mai mari de 5 mm, dar pana la 12,5 mm, temperatura maxima de suprafata admisa pentru aparatura electrica trebuie sa fie mai mica cu 25 K fata de temperatura minima de aprindere a stratului de praf de 12,5mm grosime.

- pentru prafuri combustibile care au temperatura de aprindere mai mare de 250 °C pentru straturi de 5 mm grosime, temperatura maxima de suprafata pentru aparatura electrica se poate determina utilizand graficul prezentat in SR EN 50281-1-2 redat mai jos. Temperatura de aprindere a stratului de praf se determina conform SR EN 50281-2-1.

In situatia in care temperatura de aprindere a stratului de praf de 5 mm grosime are o temperatura mai mica de 250°C trebuie efectuate incercari de laborator pentru determinarea temperaturii maxime de suprafata (a se vedea metoda prezentata mai jos).

Cand straturile de praf sunt necontrolabile (au grosimi excesive pe partea superioara a aparaturii sau cand aparatura este in intregime scufundata in praf, datorita efectului de izolatie, temperatura de suprafata poate fi mult mai mica decat cea necesara. In acest sens se va consulta anexa informativa pentru exemple de "straturi excesive" din SR EN 50281-1-2. Studiile de laborator pot cuprinde incercari si/sau metode de calcul recunoscute.

Avand in vedere principalele caracteristici ale prafurilor combustibile (temperatura minima de aprindere a prafurilor combustibile in suspensie (nor) sau strat de praf de 5mm grosime; energia minima de aprindere; concentratia minima de explozie) si analizand comparativ si valorile temperaturilor de aprindere a prafurilor combustibile, temperaturile maxime admise pe suprafata aparaturii de SR EN 50014 si temperaturile maxime admise pe suprafata aparaturii de SR EN 50281-1-2 s-a constatat ca aparatura electrica a carei temperatura de suprafata se incadreaza in clasa de temperatura:

- T6; T5 si T4 (85°C; 100°C si 135°C) asigura protectia impotriva aprinderii atmosferei explozive cu praf combustibil acoperitoare pentru toate prafurile luate in studiu;

- T3 si T2 (200°C si 300°C) nu pot asigura protectia antiexploziva decat pentru o parte din prafurile luate in studiu;

- T1 (450°C) nu pot asigura protectia antiexploziva a prafurilor combustibile.

Suplimentar, conform prescriptiilor din SR EN 61241-14,straturile de praf prezinta doua proprietati datorate cresterii in grosime a stratului: o reducere a temperaturii minime de aprindere si o crestere a izolatiei termice.

Temperatura maxima admisibila de suprafata se determina prin deducerea limitei de siguranta din temperatura minima de aprindere a prafului considerat, atunci cand este incercata conform metodelor specificate in CEI 61241-20-1 atat pentru nori de praf cat si pentru straturi de praf cu grosime pana la 5 mm pentru tipul de protectie "tD", metoda A si toate celelalte tipuri de protectie, si 12,5 mm pentru tipul de protectie "tD" metoda B.

Pentru instalatiile in care grosimea stratului este mai mare decat valorile prezentate mai sus, temperatura maxima de suprafata trebuie determinata in special referitor la grosimea stratului si toate caracteristicile materialului(lor) utilizat(e).

Limitari de temperatura datorate prezentei norilor de praf

Temperatura maxima de suprafata a aparaturii nu trebuie sa depaseasca doua treimi din temperatura minima de aprindere in grade Celsius a amestecului praf/aer considerat:

Limitari de temperatura datorate prezentei straturilor de praf

Carcase pentru metoda A si toate celelalte aparaturi pentru straturi de praf :

- Pana la 5 mm grosime temperatura maxima de suprafata a aparaturii, cand aceasta e supusa incercarii conform metodei fara-praf din CEI 61241-0 nu trebuie sa depaseasca o valoare cu 75 °C mai scazuta decat temperatura minima de aprindere pentru o grosime de 5 mm a stratului de praf considerat:

- Peste 5 mm pana la 50 mm grosime daca exista o posibilitate ca straturile de praf mai mari de 5 mm sa se depuna pe aparatura conforma cu metoda A, trebuie redusa temperatura maxima admisibila de suprafata. Pentru indrumare, sunt prezentate in graficul de mai sus (figura 1) pentru grosimi crescatoare ale straturilor, exemple ale reducerii temperaturii maxime admisibile de suprafata ale aparaturii utilizate in prezenta prafului avand temperatura minima de aprindere mai mare decat 250 °C pentru un strat de 5 mm.

- Pentru straturi de praf peste 50 mm (care nu pot fi evitate) in jurul partilor laterale si la baza aparaturii, sau daca aparatura este in totalitate scufundata in praf, datorita efectului de izolare termica poate fi necesara o temperatura de suprafata mult mai scazuta. Aceasta cerinta speciala poate fi indeplinita printr-un sistem de limitare a puterii, cu sau fara controlul propriu al temperaturii, care trebuie determinata conform cu CEI 61241-0.

Pentru instalatii in care grosimea stratului este mai mare de 50 mm in cazul carcaselor supuse metodei A si tuturor celorlalte aparaturi, sau 12,5 mm pentru carcase supuse numai metodei B, temperatura maxima de suprafata a aparaturii poate fi marcata cu temperatura maxima de suprafata T_L ca referinta la adancimea permisa a stratului. Daca aparatura este marcata T_L pentru o grosime a stratului, temperatura de aprindere a prafului combustibil, cu grosimea stratului L, trebuie aplicata in locul lui T5 mm. Temperatura maxima de suprafata a aparaturii T_L trebuie sa fie cu cel putin 75 °C mai

mica decat temperatura de aprindere a prafului combustibil, la o grosime L a stratului.

Carcase numai pentru metoda B pentru straturi de praf cu grosimi pana la 12,5 mm:

-Temperatura maxima de suprafata a aparaturii nu trebuie sa depaseasca o valoare cu 25 °C mai mica decat temperatura minima de aprindere pentru grosimea stratului de praf considerat de 12,5mm

NOTA - temperatura maxima obtinuta conform metodelor descries se considera ca ofera o securitate echivalenta.

c) Clasificarea ariilor periculoase

Clasificarea ariilor este o metoda de analiza si de clasificare a spatiului tehnologic al uzinei sau instalatiei in functie de probabilitatea de aparitie a amestecurilor explozive de praf-aer si a straturilor de praf combustibil. Aceasta inlesneste alegerea corespunzatoare a echipamentelor electrice pentru utilizarea in conditii de siguranta in astfel de mediu cu pericol potential de explozie tinand cont de caracteristicile prafului.

Alegerea si stabilirea domeniului de utilizare a echipamentelor electrice se va face in functie de gradul de pericol la explozie al ariei, de temperatura de incalzire (T_inc) a suprafetelor care vin in contact cu praful, care trebuie sa fie cel mult egala cu cea maxima admisa de praful combustibil (T_max.admis) precum si de natura prafului (de exemplu conductibil sau neconductibil).

Alegerea si marcarea aparaturii electrice se face tinand cont de gradul de pericol al ariei periculoase Ex (conform tabelului 1 si tabelului 2 din SR EN 50281-1-1, respectiv tabelul 3 din SR EN 61241-14)redate mai jos.

Tabelul 1

Tabelul 2

Conform SR EN61241-14 aparatura electrica selectata pentru utilizare intr-o zona periculoasa cu praf combustibil trebuie sa fie protejata prin unul sau o combinatie a urmatoarelor tipuri de protectie la explozie pentru a asigura securitatea aparaturii electrice:

a) carcase rezistente la scantei, care exclud prezenta prafului (Ex tD); carcase conforme cu SR EN 61241-1;

b) aparatura incapsulata (Ex mD); aparatura incapsulata conform CEI 61241-18;

c) aparatura cu securitate intrinseca (Ex iD) conform CEI 61241-11;

d) carcase presurizate (Ex pD); carcase presurizate conforme cu cerintele pentru arii periculoase,specificate in CEI 61241-2.

Aparatura electrica pentru zonele 20, 21 si 22 este destinata pentru utilizare intr-o temperatura ambianta in domeniul -20 °C pana la +40 °C, exceptand cazul cand este marcata corespunzator.

Selectarea aparaturii conform tipului de protectie

Aparatura trebuie proiectata si incercata pentru a satisface cerintele relevante ale diferitelor parti din SR EN 61241, asa cum a fost prezentat. Temperatura maxima de suprafata trebuie sa se incadreze in limitele date, depinzand de acumularea posibila a straturilor de praf si, pentru tipul de protectie "tD" conform metodei A sau metodei B asa cum se prezinta in tabelul de mai jos.

Tabelul 3 - Selectarea aparaturii conform tipului de protectie

Protectia impotriva scanteilor periculoase (incendiare)

Pericolul datorat partilor aflate sub tensiune

In vederea evitarii formarii scanteilor care pot sa aprinda atmosfera cu praf combustibil, trebuie prevenita posibilitatea contactului accidental cu partile neizolate aflate sub tensiune, altele decat partile cu securitate intrinseca. Pericolul datorat partilor conductoare expuse si partilor conductoare neesentiale.

Principiile de baza de care depinde securitatea sunt limitarea curentilor de defect de punere accidentala la pamant (amplitudinea si/sau durata) in rame sau carcase si prevenirea aparitiei potentialelor ridicate in conductoarele de egalizare a potentialelor.

NOTA - Deoarece nu exista cerinte armonizate pentru sistemele electrice cu tensiuni peste 1 000 V current alternativ valoare efectiva / 1 500 V curent continuu, trebuie aplicate normele nationale.

Cu toate ca nu este practic posibil sa fie cuprinse toate sistemele posibile, urmatoarele ce rinte se aplica sistemelor electrice, altele decat cele cu securitate intrinseca, pentru utilizare in zonele 20, 21 si 22, pana la 1 000 V curent alternativ valoare efectiva / 1 500 V curent continuu.

3.Scheme de distributie a energiei, tratarea neutrului N si folosirea conductorului de protectie PE

Sistem tip TN

Daca se utilizeaza un sistem energetic de tip TN, in zona periculoasa acesta trebuie sa fie de tipul TNS(cu neutrul separat si conductor de protectie PE), de exemplu neutrul si conductorul de protectie nu trebuie sa fie legate impreuna, sau combinate intr-un singur conductor, in zona periculoasa. In orice punct la tranzitia de la TN-C la TN-S, conductorul de protectie trebuie sa fie conectat printr-un sistem de egalizare a potentialelor in zona nepericuloasa.

NOTA - Trebuie acordata atentie la monitorizarea scurgerilor dintre conductorul neutru si conductorul PE din interiorul zonei periculoase.

Sistem tip TT

Daca este utilizat un sistem de tip TT in zona 20 sau 21 (legaturi separate la pamant pentru sistemul energetic si partile conductoare expuse), atunci acesta trebuie protejat printr-un dispozitiv de protectie impotriva curentilor reziduali.

NOTA - Acolo unde rezistivitatea solului este ridicata, un astfel de sistem nu este acceptat.

Sistem tip IT

Daca se utilizeaza un sistem tip IT(neutru izolat fata de pamant sau legat la pamant printr-o impedanta), trebuie asigurat un dispozitiv de monitorizare pentru a indica primul defect de punere la pamant.

NOTA - Poate fi necesara o legatura locala la masa, cunoscuta ca legatura suplimentara de egalizare a potentialelor.

Sisteme TFJS si TFJP

Partile aflate sub tensiune ale circuitelor TFJS nu trebuie sa fie legate la pamant, sau

la partile aflate sub tensiune sau la conductoarele de protectie care sunt parti ale altor circuite.Daca circuitele sunt legate la pamant, circuitul de legare la pamant si oricare parti conductoare expuse trebuie legate la un sistem general de egalizare a potentialelor. Daca circuitele nu sunt legate la pamant, orice parti

conductoare expuse pot fi legate la pamant (de exemplu pentru compatibilitate electromagnetica) sau lasate nelegate la pamant.

Egalizarea potentialelor

Egalizarea potentialelor este necesara pentru instalatiile din arii periculoase. Pentru sistemele TN, TT si IT, toate partile conductoare expuse si neesentiale trebuie legate la sistemul de legare echipotentiala la masa. Sistemul de legare poate include conductoare de protectie, tevi metalice,mantale metalice pentru cabluri, conductoare de armare din otel si parti metalice ale structurilor, dar nu trebuie sa includa conductoarele neutre. Conexiunile trebuie asigurate impotriva autoslabirii.

Partile conductoare expuse nu trebuie sa fie conectate separat la sistemul de legare echipotentiala daca sunt fixate ferm la si sunt in contact metalic cu partile componente sau conductele care sunt conectate la sistemul de legare echipotentiala. Partile conductoare neesentiale, care nu reprezinta o parte componenta a structurii instalatiei electrice nu este necesar sa fie conectate la sistemul de legare echipotentiala, daca nu exista nici un pericol referitor la deplasare tensiunii, de exemplu ramele usilor si ferestrelor.

Carcasele metalice ale aparaturii cu tip de protectie securitate intrinseca nu este nevoie sa fie conectate la sistemul de egalizare a potentialelor, decat daca acest lucru este necesitat prin documentatia aparaturii sau pentru a preveni acumularea de sarcini electrostatice. Instalatiile cu protectie catodica nu trebuie conectate la sistemul de egalizare a potentialelor decat daca sistemul

este special proiectat pentru acest scop.

NOTA - Egalizarea potentialelor dintre vehicule si instalatiile fixe poate necesita montaje speciale, de exemplu acolo unde se utilizeaza flansele izolate pentru conectarea conductelor.

Nu este necesara legarea carcaselor separat la sistemul de egalizare a potentialelor in cazul in care carcasa este fixata sigur si este in contact metalic cu partile componente sau sistemul de conducte care sunt conectate la sistemul de egalizare a potentialelor.

Se recomanda adoptarea unor masuri adecvate de precautie pentru a minimiza riscul de coroziune in punctele de legare a conductoarelor pentru egalizarea potentialelor.

Legare temporara la masa

Se recomanda ca legatura finala a unei conexiuni de legare temporara la masa sa fie realizata fie

- intr-o arie nepericuloasa,

- utilizand o legatura corespunzatoare pentru aria periculoasa, sau

- utilizand o procedura documentata care minimizeaza riscul scanteierii.

Pentru punerea temporara la masa, rezistenta dintre partile metalice poate fi mai mare decat cea

corespunzatoare unei sectiuni transversale din cupru de 10 mm2.

NOTA - Exemple ale punerii temporare la masa includ si pe cel corespunzator unei canistre sau unui vehicul.

Legarea la masa a carcaselor metalice, conductelor de protectie, mantalelor si

armaturilor

Continuitatea metalica dintre carcasele metalice si conducta de protectie, sau armatura, sau mantalele cablului si armatura, sau dintr-o parte in alta a oricarei imbinari in conducta de protectie sau armatura, sau mantalele cablului si armatura, trebuie asigurata prin integritatea proprie a imbinarii. Daca este necesara o conexiune exterioara la masa, aceasta trebuie racordata direct dintr-o parte in alta a imbinarii pentru a evita riscul introducerii unei cai cu impedanta caracteristica ridicata.

Electricitate statica

La proiectarea instalatiilor electrice, trebuie luate masuri pentru a reduce efectele electricitatii statice la un nivel sigur.

NOTA - In absenta standardelor CEI sau EN referitoare la protectia impotriva electricitatii statice, trebuie respectate standardele nationale sau alte standarde.

Radiatie electromagnetica

La proiectarea instalatiilor electrice, trebuie luate masuri pentru a reduce efectele radiatiei

electromagnetice la un nivel sigur.

NOTA - In absenta standardelor CEI referitoare la protectia impotriva radiatiei electromagnetice, trebuie respectate standardele nationale sau alte standarde.

Protectie impotriva trasnetelor

La proiectarea instalatiilor electrice, trebuie luate masuri pentru a reduce efectele trasnetelor la un nivel sigur (a se vedea CEI 61024-1 si CEI 61024-1-1).

Protectia catodica a partilor metalice

Partile metalice cu protectie catodica amplasate in ariile periculoase sunt parti conductoare

neesentiale aflate sub tensiune, care trebuie considerate potential periculoase (in special daca sunt realizate prin metoda de imprimare in curent), in ciuda potentialului lor negativ scazut. In zona 20 nu trebuie asigurata nici o protectie catodica pentru partile metalice decat daca acest lucru este special proiectat pentru aceasta aplicatie.

Elementele izolatoare necesare pentru realizarea protectiei catodice, de exemplu elementele izolatoare din conducte sau cai ferate, ar trebui amplasate pe cat posibil in afara zonei periculoase. Daca acest lucru nu este posibil, trebuie respectate cerintele nationale.

NOTA - In absenta standardelor CEI si EN referitoare la protectia catodica, trebuie respectate standardele nationale sau alte standarde.

Protectia electrica

Cerintele nu sunt aplicabile circuitelor cu securitate intrinseca.Instalatia electrica trebuie protejata impotriva suprasarcinilor si fata de efectul daunator al scurtcircuitelor si defectelor de punere accidentala la pamant. Toate aparaturile electrice trebuie protejate impotriva efectelor daunatoare ale scurtcircuitelor si defectelor de punere accidentala la pamant.

In cazurile in care deconectarea automata a aparaturii electrice poate introduce un risc mai periculos decat cel care ia nastere din riscul generat numai de aprindere, un dispozitiv de alarmare (sau dispozitive) pot fi utilizate ca o alternativa la deconectarea automata, asigurandu-se ca functionarea dispozitivelor de alarmare (sau dispozitivelor) este evidenta imediat in vederea adoptarii masurilor imediate pentru remediere.

Amplasarea echipamentului de protectie si control

Echipamentul de protectie si control trebuie amplasat intr-o arie nepericuloasa, exceptand cazul in care este protejat printr-un tip de protectie la explozie adecvat.

Dispozitivele de protectie la scurtcircuit si la defectele de punere la pamant trebuie sa fie astfel incat sa fie prevenita reanclansarea automata in conditii de defect.

Protectia masinilor electrice rotative

Masinile electrice rotative trebuie protejate suplimentar impotriva suprasarcinilor, cu exceptia cazului in care acestea pot rezista continuu, fara a se incalzi peste limita permisa, la curentul de pornire, la tensiunea si frecventa nominala sau, in cazul generatoarelor, la curentul de scurtcircuit. Dispozitivul de protectie la suprasarcina trebuie sa fie:

a) un dispozitiv dependent de curent, cu temporizare, care monitorizeaza toate cele trei faze, reglat

la cel mult valoarea curentului de nominal al masinii, care va actiona in 2 h sau mai putin la o

valoare de 1,20 ori curentul reglat si nu va actiona intr-un interval de 2 h la o valoare de 1,05 ori

curentul reglat, sau

b) un dispozitiv pentru controlul direct al temperaturii prin senzori de temperatura incorporati, sau

c) un alt dispozitiv de securitate sau siguranta echivalent.

Pierderea fazei de la alimentarea cu energie electrica

Trebuie luate masuri de prevenire pentru a evita functionarea aparaturii electrice (de exemplu motoarele trifazate) la pierderea unei faze de la alimentarea cu energie electrica din aceasta cauza putand aparea supraincalzirea.

Protectia transformatoarelor

Transformatoarele trebuie protejate suplimentar impotriva suprasarcinilor exceptand cazul in care ele pot sa reziste continuu, fara o incalzire nepermisa, curentului de scurtcircuit din infasurarea secundara, cand infasurarea primara este alimentata la tensiunea si frecventa nominala, sau daca nu se prevede nici o suprasarcina ca rezultat al sarcinilor conectate.

Deconectare si separare electrica in caz de urgenta

Intr-un punct sau puncte adecvate din afara ariei periculoase trebuie sa existe unul sau mai multe mijloace de deconectare in caz de urgenta a surselor de alimentare cu energie electrica din aria periculoasa. Aparatura electrica ce trebuie sa continue sa functioneze pentru a preveni aparitia unor pericole suplimentare trebuie sa fie intr-un circuit separat si nu trebuie sa fie inclusa in circuitul cu deconectarea in caz de urgenta.

Pentru a permite desfasurarea in siguranta a activitatii, trebuie asigurate mijloace corespunzatoare de separare (de exemplu separatoare, sigurante fuzibile si manete) pentru fiecare circuit sau grup de circuite pentru a include toate conductoarele din circuit si neutrul.

Trebuie prevazuta o eticheta in imediata vecinatate a fiecarui mijloc de separare pentru a permite identificarea rapida a circuitului sau grupului de circuite controlate in acest mod.

NOTA - Se recomanda adoptarea unor masuri eficiente (de exemplu mijloace de separare capabile sa fie blocate in pozitia DESCHIS) sau tehnici pentru a preveni restabilirea alimentarii cu energie electrica a aparaturii in timp ce se mentine riscul expunerii la o atmosfera exploziva a conductoarelor neprotejate aflate sub tensiune.

Instalatii electrice

Sisteme de cabluri pentru zona 20

In zona 20 se pot utiliza cablurile destinate sistemelor cu securitate intrinseca definite in CEI 61241-11. De asemenea sunt supuse aprobarii la nivel national cablurile din tuburile metalice, si accesoriile pentru metoda de protectie adecvata ariei in care se vizeaza a fi instalate.

Sisteme de cabluri pentru zona 21 si zona 22

In zona 21 si zona 22 pot fi utilizate cabluri in tuburi infiletate, solide sau cu racorduri sudate si cabluri care sunt constructiv convenabil protejate impotriva deteriorarilor mecanice si care sunt etanse la praf).

Este bine sa se prevada treceri de cabluri astfel incat cablurile sa nu fie expuse la efecte de frecare si de formare a electricitatii statice in urma trecerii prafului. Trebuie luate masuri de precautie pentru a impiedica acumularea de electricitate statica pe suprafata cablurilor.

Trecerile de cabluri trebuie prevazute, cu acces pentru curatire, astfel ca un minim de praf depus sa poata fi inlaturat . In caz de utilizare a cofretelor , conductelor, tuburilor sau canalelor pentru trecerea cablurilor, este bine sa se ia masuri de precautie pentru a impiedica depunerea sau trecerea prafului combustibile.

Intrarile de cabluri intr-o aparatura trebuie sa mentina integritatea capsularii (IP54 sau dupa caz IP65)

In caz de utilizare a accesoriilor (de exemplu cutii de racordare) pentru racordarea cablurilor si a aparatelor, ele trebuie sa aiba un tip de capsulare adaptat zonei de aplicare.

In masura in care se poate, cablurile care nu sunt asociate zonelor periculoase e bine sa nu le traverseze. Daca traversarea este inevitabila , se aplica acestor cabluri specificatiile prezentului curs

In locurile in care straturi de praf se pot forma pe cabluri si pot perturba circulatia aerului, trebuie avut grija sa se reduca intensitatea curentului care circula, in special in cazul prezentei prafurilor cu o temperatura joasa de aprindere.

In locurile unde cablurile traverseaza o pardoseala, un perete, o ingraditura sau un plafon, care formeaza o bariera pentru praf, e bine sa se prevada orificii de trecere, de o maniera care sa opreasca acumularea prafului combustibil.

Cabluri pentru aparatura fixa

Pentru instalatiile fixe se utilizeaza cablurile cu izolatie minerala si manta metalica, cablurile cu manta termoplastica, cablurile cu manta termorigida sau cablurile cu manta din elastomeri .

Pentru racorduri de aparate fixe care pot fi uneori deplasate pe distante mici ( de exemplu motoare pe glisiere), e bine sa se prevada cabluri care sa permita miscarea necesara fara deteriorare, sau se poate folosi un tip de cablu prevazut pentru aparate mobile. Acolo unde cablajul fix nu este de un tip care sa permita miscarea necesara, trebuie prevazute cofrete de racord protejate convenabil, care sa permita racordul intre cablajul fix si cablajul aparatului. Daca se folosesc tuburi metalice flexibile, acestea si accesoriile lor trebuie construite astfel incat sa se evite orice deteriorare la cabluri decurgand din utilizarea lor. O legare la pamant sau o continuitate electrica corespunzatoare trebuie mentinuta; tuburile flexibile nu trebuie sa constituie singurul mijloc de legare la pamant.Tuburile flexibile trebuie sa fie etanse la praf si folosirea lor nu trebuie sa afecteze integritatea capsularii aparaturii respective.

Cabluri flexibile

In ariile periculoase cablurile flexibile trebuie selectate dintre urmatoarele:

- cabluri obisnuite cu manta din cauciuc rigid;

- cabluri flexibile obisnuite cu manta din policloropren;

- cabluri flexibile pentru conditii grele cu manta din cauciuc rigid;

- cabluri flexibile pentru conditii grele cu manta din policloropren;

- cabluri cu izolatie din plastic avand o constructie la fel de robusta ca si cablurile flexibile pentru

conditii grele cu manta din cauciuc rigid.

Pentru conexiunile terminale la aparatura fixa care poate necesita sa fie deplasata pe o distanta scurta la anumite perioade de timp (de exemplu motoare pe sine de ghidare), cablurile trebuie montate astfel incat sa permita deplasarea necesara fara a deteriora cablul. Poate fi utilizat fie acesta fie unul dintre tipurile de cabluri adecvate pentru utilizare cu aparatura transportabila. Trebuie asigurate cutii terminale protejate corespunzator pentru conectarea cu instalatia fixa, si instalatia pana la aparatura, in cazul in care insasi instalatia fixa nu este de un tip corespunzator pentru a permite deplasarea necesara. Daca se utilizeaza o tubulatura metalica flexibila, atat tubulatura cat si accesoriile sale trebuie construite astfel incat deteriorarea cablului ca o consecinta a utilizarii sale sa fie evitata. Se recomanda ca legatura adecvata la pamant sau la masa sa fie mentinuta; se recomanda ca tubulatura flexibila sa nu fie singurul mijloc de legare la pamant. Tubulatura flexibila trebuie sa fie etansa la praf si utilizarea sa nu trebuie invalideze integritatea carcasei aparaturii la care este legata.

Cabluri pentru aparatura portabila si transportabila

Aparatura electrica portabila si transportabila trebuie sa aiba cabluri pentru conditii grele cu manta din policloropren sau alt material elastomeric sintetic echivalent, cabluri pentru conditii grele cu manta din cauciuc rigid, sau cabluri avand o constructie robusta echivalenta. Conductoarele trebuie sa aiba o arie minima a sectiunii transversale de 1,0 mm2. Daca este necesar un conductor pentru protectie electrica, acesta ar trebui izolat separat intr-o maniera similara celorlaltor conductoare si ar trebui incorporat in mantaua cablului de alimentare.

Aparatura electrica portabila a carei tensiune nominala nu depaseste 250 V fata de pamant si al carei curent nominal nu depaseste 6 A poate avea cabluri obisnuite cu manta din policloropren sau alti elastomeri sintetici echivalenti, cabluri obisnuite cu manta din cauciuc rigid, sau cabluri avand o constructie la fel de robusta. Aceste cabluri nu sunt permise pentru aparatura electrica portabila expusa la solicitari mecanice intense, de exemplu, lampi de mana sau intrerupatoare cu pedala.

Daca, pentru aparatura electrica portabila si transportabila, in cablu este incorporata o armatura metalica flexibila sau un ecran, acesta nu trebuie utilizat ca si singurul conductor de protectie. Cablul se recomanda sa fie adecvat pentru montajele de protectie ale circuitului, de exemplu acolo unde monitorizarea legaturii la pamant este utilizata se recomanda includerea numarului necesar de conductoare. Daca nu este nevoie ca aparatura sa fie legata la pamant, cablul poate include un ecran metalic flexibil legat la pamant suplimentar la conductorul PE.

Intr-o arie periculoasa, capetele fiecarui conductor neutilizat din cablurile multiconductoare trebuie fie legat la pamant fie izolat corespunzator prin mijloace adecvate. Nu este recomandata izolarea numai cu banda de izolat.

Protectia cablului

Se recomanda ca sistemele de cabluri si accesoriile sa fie instalate, in masura in care este posibil, in pozitia care va preveni expunerea lor la deteriorari mecanice si la coroziune sau influente chimice (de exemplu solventi), si la efectul incalzirii sau radiatiilor UV. Daca nu se poate evita expunerea de aceasta natura, trebuie adoptate masuri adecvate problemei sau selectarea cablurilor corespunzatoare.

Exemplele privind masurile de protectie pentru minimizarea riscului de deteriorare mecanica cuprind utilizarea cablurilor armate, ecranate, cu manta din aluminiu laminat, cu izolatie minerala, cu manta metalica sau semirigida, sau instalatii de cabluri in conducte, sau capace de fixare pentru protectia lor impotriva luminii soarelui.

Acolo unde cablurile sau sistemele de tevi pot fi supuse la vibratii, acestea trebuie proiectate pentru a rezista la vibratii sau deteriorari.

Sisteme de tuburi pentru zonele 20, 21 si 22

In absenta standardelor CEI pentru tuburi, trebuie respectate standardele nationale sau alte

standarde. Daca sistemul de tuburi este utilizat ca si conductor de protectie, imbinarea filetata trebuie sa fie adecvata pentru transportul curentului de defect care ar trece cand circuitul este protejat corespunzator prin sigurante fuzibile sau intreruptoare.

In cazul in care tubul este instalat intr-o arie coroziva, materialul din care este realizat tubul trebuie sa fie rezistent la coroziune sau tubul trebuie sa fie protejat corespunzator impotriva coroziunii. Trebuie evitata combinatia de metale care poate conduce la coroziune galvanica.

Cablurile monoconductoare sau multiconductoare izolate, fara manta, pot fi utilizate in conducte de protectie. Totusi, daca tubul contine trei sau mai multe cabluri, aria totala a sectiunii transversale a cablurilor, inclusiv izolatia, nu trebuie sa fie mai mare decat 40 % din sectiunea transversala a tubului. Pe distante mari, carcasele cu cabluri trebuie prevazute cu dispozitive corespunzatoare de drenare pentru a asigura drenarea adecvata a condensului. Suplimentar, izolatia cablului trebuie sa prezinte o rezistenta adecvata la apa.

Pentru a indeplini gradul de protectie necesitat de carcasa, poate fi necesara etansarea intre tub si

carcasa (de exemplu prin intermediul unui semering sau dispozitiv de etansare filetat).

NOTA - Acolo unde tubul este singurul mijloc prin care se asigura continuitatea legaturii la pamant, dispozitivul de etansare filetat nu trebuie sa reduca eficacitatea traseului de legare la pamant.

Imbinarile sistemelor de tuburi (conducte)

Imbinarile dintre carcasa si partile detasabile cum ar fi capacele, placutele de inspectie, etc. trebuie sa fie imbinari cu garnitura, imbinari filetate, imbinari cu cep, imbinari cu flansa, sau o combinatie a acestora.

Acolo unde se utilizeaza imbinari cu flansa plane sau imbinari cu garnitura, trebuie utilizat un numar suficient de buloane sau suruburi de fixare, sau alte tipuri de dispozitive de strangere, pentru a se asigura ca flansele se suprapun pe toata suprafata de imbinare. Imbinarile dintre tub si cutia terminala a aparaturii trebuie sa fie conforma cu cerintele din specificatiile aparaturii si trebuie, ca o cerinta minima, sa fie imbinari cu garnitura, imbinari filetate, imbinari cu cep,imbinari cu flansa, sau o combinatie a acestora.

Imbinarile filetate trebuie sa aiba un numar adecvat de filete pentru a asigura gradul de protectie al carcasei (cel putin cinci filete cilindrice sau trei filete conice). Poate fi utilizat un element de etansare daca se adopta masuri de precautie pentru asigurarea continuitatii sistemului de egalizare a potentialelor.

Acumulare de sarcini electrostatice

Traseul cablurilor trebuie astfel amplasat incat cablurile sa nu fie expuse efectelor de frecare si

acumulare a sarcinilor electrostatice datorita trecerii prafului. Trebuie adoptate masuri de precautie

pentru a preveni acumularea de sarcini electrostatice pe suprafata cablurilor.

Acumularea prafului

Traseul cablurilor trebuie astfel amplasat incat cablurile sa acumuleze o cantitate minima de praf in straturi in timp ce sunt accesibile pentru curatare. Acolo unde sunt utilizate canale de cabluri, conducte, tevi sau santuri pentru introducerea cablurilor, trebuie adoptate masuri de precautie pentru prevenirea trecerii sau depunerii prafului combustibil in asemenea locuri. Acolo unde este posibil ca straturile de praf sa se formeze pe cabluri si sa stanjeneasca circulatia aerului, trebuie acordata atentie reducerii capacitatii de transport a curentului nominal a cablurilor, in special daca sunt prezente prafuri cu o temperatura minima de aprindere scazuta.

Intrari pentru cablu si tub

Intrarile de cablu si de tub trebuie construite si fixate astfel incat ele sa nu altereze caracteristicile specifice tipului de protectie al aparaturii electrice pe care sunt montate pentru gama de dimensiuni de cablu specificata de producatorul intrarilor de cablu.

Fixarea tevii

Intrarea prin teava trebuie realizata fie prin insurubarea in gaurile filetate fie prin blocare in gauri netezi, asa cum se prevede pentru aparatura:

- in peretele carcasei; sau

- intr-o placa adaptoare destinata a fi fixata in sau pe peretii carcasei; sau

- intr-o cutie de stopare corespunzatoare, integrata in sau atasata la peretele carcasei.

Elemente de obturare

Elementele de obturare, destinate inchiderii deschiderilor din peretii aparaturii electrice atunci cand nu sunt echipate cu intrari de cablu sau de teava, trebuie, impreuna cu peretele carcasei aparaturii, sa indeplineasca cerintele tipului specific de protectie considerat. Mijloacele prevazute pentru aceasta trebuie sa fie astfel incat elementul de obturare sa poata fi desfacut numai cu ajutorul unei scule.

In aria periculoasa cu praf combustibil nu trebuie instalate urmatoarele sisteme de cabluri:

- conductoare neizolate;

- conductoare simplu izolate fara nici o alta protectie;

- sisteme de cabluri cu inchidere prin pamant (ESR) cu manta a carei izolatie nu este echivalenta cu izolatia dubla;

- sisteme de bare colectoare;

- instalatii electrice aeriene;

- instalatii cu inchidere prin pamant cu un singur fir;

- retele pentru cai ferate cu tensiuni joase si foarte joase;

- cabluri cu mantale a caror rezistenta la tractiune este mai mica decat:

materiale termoplaste:. policlorura de vinil (PVC), 12,5 N/mm2

. polietilena, 10,0 N/mm2

materiale elastomerice:. policloropren,

. polietilena clorosulfonata sau polimeri similari, 10,0 N/ mm2

exceptand cazul in care sunt instalate in tub.

NOTA - Aceste cabluri sunt cunoscute sub denumirea de cabluri "care se rup usor".

Deasupra ariei periculoase trebuie acordata atentie pentru a asigura prevenirea oricarui efect negativ asupra ariei periculoase al oricaror surse de aprindere de deasupra ariei periculoase.

NOTA 1 - Urmatoarele sisteme de cabluri nu trebuie instalate deasupra ariei periculoase:

. conductoare neizolate;

. circuite deschise;

. retele de cabluri aeriene;

. retele pentru cai ferate cu tensiuni joase si foarte-joase

NOTA 2 - Acolo unde aparatura electrica este instalata deasupra ariei periculoase, trebuie prevenita caderea oricarei surse de aprindere in aria periculoasa.

Echipamente utilizate in zona 21

In zona 21 se pot folosi numai echipamente si circuite cu mod de protectie cu securitate intrinseca i_a grupa II, conform SR EN 50 014, avand contactele electrice din zona cu praf protejate in carcase IP 65 (IP6X) sau sisteme electrice certificate special pentru zona 21.

Echipamente utilizate in zona 22

In zona 22 sunt permise urmatoarele tipuri de protectie pentru echipamentele electrice :

a) securitate intrinseca i_a grupa II avand contactele electrice din zona cu praf protejate in carcasa IP 65 (IP6X);

b) capsularea presurizata;

c) aparate protejate in carcase IP 54 (IP 65, in cazul prafurilor bune conducatoare de electrcitate), temperatura la suprafata carcaselor va avea valoarea cea mai mica rezultata din conditiile mentionate mai sus.

4.Verificarea instalatiilor electrice in zonele cu pericol de prafuri combustibile

Verificarea instalatiilor electrice din zonele cu pericol de prafuri combustibile are ca scop sa stabileasca:

- daca instalatiile corespund prevederilor din normativele si standardele pentru instalatii electrice;

- daca instalatiile sunt corespunzatoare pentru folosire in prezenta prafurilor combustibile, conform prezentelor cerinte.

Verificarea instalatiilor electrice se va face :

- inainte de punerea lor in functiune;

- cu ocazia unor modificari aduse instalatiei electrice sau chiar instalatiilor tehnologice daca prin aceasta se modifica clasificarea ariilor periculoase;

- periodic in functie de conditiile locale.

Verificarile specifice, initiale si periodice pentru instalatiile din arii periculoase sunt indicate in documentele de referinta mentionate.

Verificarea din punct de vedere al respectarii cerintelor de securitate privind instalatiile electrice se va face la fel ca pentru instalatiile electrice din ariile fara pericol de explozie.

Verificarea instalatiilor electrice din arii periculoase se va face de catre o persoana calificata si autorizata care si-a insusit prevederile prezentelor cerinte de securitate.

Pentru toate instalatiile electrice se va verifica:

- starea legaturilor la pamant a aparatelor electrice si a utilajelor tehnologice precum si a suntarilor pentru flanse (unde acestea sunt cerute);

- starea conexiunilor electrice;

- rezistenta izolatiei;

- reglajul protectiilor;

- montarea tuturor capacelor la aparate, doze, corpuri de iluminat, asigurandu-se protectia antiexploziva;

- etansarea corespunzatoare a tuturor intrarilor in carcasele aparatelor ;

- functionarea utilajelor electrice fara incalziri anormale sau vibratii excesive.

- starea depunerilor de praf in interiorul echipamentelor electrice si dupa caz se vor curata ;

- starea carcasarilor, etansarilor acestora, precum si a introducatoarelor;

- starea corpurilor de iluminat in special a etansarii carcaselor;

- starea lagarelor si a trecerilor de arbori in rotatie daca nu se produc frecari din lipsa de lubrefiere sau ca urmare a descentrarilor;

- starea tehnica a ventilatoarelor de aspirare a prafului combustibil (lipsa batai mecanice sau zgomote anormale).

Ventilatoarele vor fi supuse unui program sistematic de curatire a depunerilor de praf.

5. Generalitati privind asigurarea gradelor normale de protectie la echipamente tehnice

La alegerea, proiectarea si montarea instalatiilor electrice destinate utilizarii in arii periculoase, pe langa masurile de protectie care se impun (alegerea tipului de protectie antiexploziva in functie de categoria zonei periculoase, de clasa de temperatura si grupa de explozie a lichidelor, gazelor explozive, ceturi si/sau suspensii de praf in aer sau sub forma de strat), instalatiile electrice trebuie protejate prin carcase care sa asigure:

- Protectia persoanelor impotriva accesului la partile periculoase din interiorul carcasei (parti aflate in miscare sau sub tensiune);

- Protectia echipamentelor din interiorul carcasei contra patrunderii corpurilor solide straine;

- Protectia echipamentelor din interiorul carcasei impotriva efectelor daunatoare datorate patrunderii apei.

Daca nu este ceruta specificarea unei cifre caracteristice, aceasta trebuie inlocuita prin litera X (sau XX daca ambele cifre sunt omise), de exemplu: IP6X; IPX7; IPX6/IPX8)

Literele aditionale se adauga dupa a doua cifra caracteristica si daca se verifica protectia impotriva accesului la partile in miscare sau sub tensiune din interiorul carcasei:

A - protejat impotriva accesului cu dosul mainii;

B - protejat impotriva accesului cu un deget;

C - protejat impotriva accesului cu o scula;

D - protejat impotriva accesului cu o sarma.

Literele suplimentare se adauga dupa a doua cifra caracteristica sau dupa literele aditionale si semnifica conditii suplimentare care trebuie respectate in timpul incercarilor:

H - aparat de inalta tensiune;

M - incercarea de verificare a celei de-a doua cifre caracteristice se efectueaza cu masina rotativa in miscare;

S - incercarea de verificare a celei de-a doua cifre caracteristice se efectueaza cu masina rotativa stationara;

W - conditii atmosferice specifice cand sunt necesare masuri sau procedee suplimentare de protectie

Carcasele aparaturii electrice se impart in 2 categorii:

Functie de categoria stabilita de producator, incercarea privind protectia impotriva patrunderii prafului in interiorul echipamentului se efectueaza utilizand pompa de vid (pentru carcasele de categoria 1) si fara pompa de vid (pentru carcasele de categoria 2).

BIBLIOGRAFIE