Ex n — 'lekki' rodzaj ochrony przeciwwybuchowej dla strefy 2 (IEC 60079-15)

Przewodnik o ATEX i strefach zagrożenia wybuchem — klasyfikacja i inspekcja omawia podział na strefy 0, 1 i 2 (gaz) oraz strefy 20, 21 i 22 (pył). Ten artykuł omawia bardziej szczegółowo jeden konkretny rodzaj ochrony przeciwwybuchowej opracowany wyłącznie dla najmniej niebezpiecznej strefy gazowej: Ex n, znormalizowany w IEC 60079-15.

Dlaczego strefa 2 uzasadnia własny, lżejszy rodzaj ochrony

Strefa 2 to strefa gazowa, w której atmosfera wybuchowa jest mało prawdopodobna podczas normalnej eksploatacji, a jeśli mimo to wystąpi, utrzymuje się tylko krótko i rzadko (na przykład z powodu rzadkiego wycieku lub usterki). Kontrastuje to wyraźnie ze strefą 1, gdzie atmosfera wybuchowa jest spodziewana od czasu do czasu podczas normalnej eksploatacji, oraz ze strefą 0, gdzie jest ona obecna stale lub przez długi czas. Ponieważ prawdopodobieństwo wystąpienia atmosfery wybuchowej w strefie 2 jest niskie, wymagany poziom ochrony urządzeń może być odpowiednio niższy — a więc prostszy i tańszy — niż w przypadku Ex d (obudowa ognioszczelna), Ex e (ochrona wzmocniona) czy Ex i (iskrobezpieczność), które są zwykle certyfikowane również dla strefy 1, a czasem strefy 0.

Główne podtypy Ex n

IEC 60079-15 wyróżnia kilka technik, z których każda na swój sposób zapobiega przekształceniu urządzenia w źródło zapłonu, wszystkie pod wspólnym oznaczeniem "rodzaj n":

• Ex nA (aparatura nieiskrząca): urządzenia, które podczas normalnej eksploatacji nie wytwarzają iskier, łuków ani niebezpiecznie gorących powierzchni — najprostszy i najczęstszy wariant, odpowiedni na przykład dla silników i opraw oświetleniowych bez styków łączeniowych.
• Ex nC (styki łączeniowe zamknięte): urządzenia, które jednak zawierają iskrzące styki (na przykład przekaźnik lub przełącznik), ale te styki są umieszczone w obudowie, która zapobiega zapłonowi otaczającej atmosfery.
• Ex nR (obudowa o ograniczonym oddychaniu): obudowa zaprojektowana tak, że wymiana gazu między powietrzem wewnętrznym a zewnętrznym jest silnie ograniczona, aby ewentualne wewnętrzne źródło zapłonu nie mogło dotrzeć do atmosfery zewnętrznej w czasie, w którym mogłaby tam być obecna atmosfera wybuchowa.
• Ex nL (ograniczenie energii): zasada koncepcyjnie podobna do iskrobezpieczności (Ex i, patrz przewodnik o parametrach obwodu Ex i), ale z mniej rygorystycznymi wymaganiami, odpowiadającymi niższemu poziomowi ryzyka w strefie 2.
• Ex nP (nadciśnienie dla strefy 2): lżejszy wariant zasady nadciśnienia stosowanej również dla Ex p w strefie 1 (patrz przewodnik o ochronie przeciwwybuchowej Ex p przez nadciśnienie), dostosowany do niższych wymagań strefy 2.

Twarde ograniczenie: Ex n nigdy nie może być stosowany w strefie 0 ani strefie 1

Niższy poziom ochrony Ex n jest uzasadniony wyłącznie niższym prawdopodobieństwem wystąpienia atmosfery wybuchowej w strefie 2. Zastosowanie tych samych urządzeń w strefie 1 (gdzie atmosfera wybuchowa jest spodziewana okresowo) lub strefie 0 (gdzie jest obecna stale) podniosłoby ryzyko rzeczywistego zapłonu do niedopuszczalnego poziomu — dlatego urządzenia Ex n są certyfikowane i stosowane wyłącznie dla strefy 2, nigdy dla strefy 0 lub strefy 1.

Uwaga: poziom ochrony urządzenia (EPL) powiązany z Ex n to Gc, poziom odpowiadający właśnie strefie 2 — podobnie jak oznaczenie EPL na urządzeniach Ex d, Ex e i Ex i (zwykle Gb lub Ga) bezpośrednio pokazuje, dla jakiej strefy urządzenie jest przeznaczone. W razie wątpliwości zawsze sprawdzaj oznaczenie EPL na tabliczce znamionowej, a nie tylko literę "n".

Dlaczego Ex n jest często wybierany w praktyce dla strefy 2

Dla urządzeń kupowanych specjalnie i wyłącznie do strefy 2 — na przykład oświetlenia, małych silników czy szaf sterowniczych w pomieszczeniu sklasyfikowanym jako strefa 2 ze względu na ograniczone i rzadkie ryzyko wycieku — Ex n jest często ekonomicznie najatrakcyjniejszym wyborem: wymagania konstrukcyjne są mniej rygorystyczne niż w przypadku Ex d lub Ex e, co przekłada się na niższy koszt zakupu i często bardziej kompaktową, lżejszą obudowę, bez kompromisu dotyczącego bezpieczeństwa dla tej konkretnej strefy.

Znaczenie praktyczne

Przy ocenie urządzeń dla pomieszczenia sklasyfikowanego jako strefa 2 ważne jest sprawdzenie, czy zastosowane urządzenie jest rzeczywiście przeznaczone dla tej strefy, a nie zostało "przewymiarowane" jako urządzenie Ex d lub Ex e (co samo w sobie byłoby bezpieczne, ale niepotrzebnie drogie), lub odwrotnie — zastosowane jako urządzenie Ex n w pomieszczeniu, które w międzyczasie zostało przeklasyfikowane na strefę 1 — w tym drugim przypadku urządzenie nie zapewnia już wymaganego poziomu ochrony.

Częste błędy

1. Stosowanie urządzeń Ex n w strefie 1 lub strefie 0, zakładając, że "urządzenie przeciwwybuchowe to urządzenie przeciwwybuchowe" — rodzaj ochrony musi dokładnie odpowiadać klasyfikacji strefy.
2. Niesprawdzanie podtypu Ex n (nA, nC, nR, nL czy nP), podczas gdy każdy podtyp jest zaprojektowany dla innego rodzaju ryzyka zapłonu i nie są one wzajemnie zamienne.
3. Przeklasyfikowanie pomieszczenia ze strefy 2 na strefę 1 (na przykład po zmianie procesu) bez wymiany znajdujących się tam urządzeń Ex n na urządzenia o wyższym poziomie ochrony.
4. Niesprawdzanie oznaczenia EPL (Gc) i poleganie wyłącznie na literze "n" na tabliczce znamionowej, podczas gdy oznaczenie EPL jednoznacznie wskazuje rzeczywistą przydatność do strefy.

Powiązane

• ATEX i strefy zagrożenia wybuchem — klasyfikacja i inspekcja
• Iskrobezpieczność (Ex i) — parametry obwodu bariery i urządzenia polowego
• Ex p — ochrona przeciwwybuchowa przez nadciśnienie (IEC 60079-2)
• Dekodowanie oznaczenia ATEX Ex — co oznacza "Ex db IIC T4 Gb"?