Ex p — защита от воспламенения избыточным давлением (IEC 60079-2)

Общий гайд об ATEX и взрывоопасности рассматривает наиболее распространённые способы защиты на общем уровне: взрывонепроницаемая оболочка (Ex d), повышенная безопасность (Ex e) и искробезопасность (Ex i, см. гайд о барьерах Ex i). Эта статья посвящена принципиально иному подходу: Ex p — защита от воспламенения избыточным давлением (продувкой) согласно IEC 60079-2.

Принцип: не удерживать внутри, а не пускать снаружи

Ex d безопасно локализует возможное внутреннее воспламенение внутри взрывонепроницаемой оболочки. Ex i ограничивает энергию в самой цепи ниже порога воспламенения. Ex p не делает ни того, ни другого: оболочка заполняется защитным газом (обычно инструментальным воздухом или инертным газом) под давлением выше окружающей атмосферы, благодаря чему взрывоопасная газовая или паровая атмосфера снаружи оболочки физически не может проникнуть внутрь. Электрооборудование внутри поэтому не обязано само быть взрывозащищённым, поскольку оно никогда не соприкасается со взрывоопасной атмосферой — пока поддерживается избыточное давление.

Продувка перед включением: обязательная последовательность

Перед первым включением оборудования внутри оболочки (или после каждого её открытия) защитный газ должен продуть весь внутренний объём заданное число раз, чтобы полностью вытеснить взрывоопасную атмосферу, которая могла проникнуть внутрь за время, пока оборудование было обесточено. Продолжительность продувки и требуемое число смен объёма зависят от конкретного оборудования/оболочки и задаются изготовителем; включение оборудования обычно электрически блокируется до завершения продувки и достижения минимального избыточного давления.

Непрерывный контроль давления во время работы

После пуска в работу датчик перепада давления непрерывно контролирует, остаётся ли внутреннее избыточное давление выше заданного минимума относительно окружающей атмосферы. Если давление падает ниже этого порога — из-за негерметичности оболочки, неисправности подачи защитного газа или открытой двери — система должна отреагировать; точный характер реакции (сигнализация, автоматическое отключение или оба варианта) зависит от выбранного уровня защиты.

Ex px, Ex py, Ex pz — три уровня защиты

• Ex px — предназначен для зоны 1: оболочка может содержать оборудование, которое само по себе обычно способно стать источником воспламенения (например, коммутирующие контакты). При падении давления ниже минимума требуется немедленное автоматическое отключение, поскольку никакой второй меры защиты уже не остаётся.
• Ex py — также предназначен для зоны 1, но оборудование внутри уже защищено от возможности вызвать воспламенение дополнительным способом защиты (например, Ex e). При падении давления обычно достаточно сигнализации вместо немедленного отключения, поскольку второй уровень защиты остаётся активным.
• Ex pz — предназначен для зоны 2, где вероятность присутствия взрывоопасной атмосферы уже низка. При падении давления обычно требуется только сигнализация.

Внимание: точное поведение при неисправности (сигнализация или автоматическое отключение, а также допустимое время реакции) определяется сертификатом и документацией изготовителя конкретной оболочки Ex p — эта статья описывает принцип, а не готовую таблицу решений для каждого продукта.

Практическая значимость

Установка Ex p требует периодической проверки согласно IEC 60079-17 — как и другие способы защиты, рассмотренные в гайде о периодической проверке ATEX — но со своими, специфичными для p, пунктами контроля: работа и калибровка датчика перепада давления, состояние и производительность подачи защитного газа, работа блокировки продувки, а также функциональная проверка реакции сигнализации/отключения при смоделированной потере давления.

Типичные ошибки

1. Сокращение или пропуск последовательности продувки под давлением производственного графика, из-за чего взрывоопасная атмосфера, проникшая за время обесточивания, не вытесняется полностью перед включением.
2. Отсутствие периодической калибровки датчика перепада давления, из-за чего падение давления обнаруживается слишком поздно или не обнаруживается вовсе.
3. Восприятие px, py и pz как взаимозаменяемых — допустимое поведение при неисправности и подходящая зона существенно различаются между уровнями.
4. Добавление оборудования в существующую оболочку Ex p без повторной оценки исходной сертификации — несертифицированный компонент может подорвать предположение, на котором держится вся защита избыточным давлением.

См. также

• ATEX и взрывоопасность — общее введение
• Искробезопасность Ex i — барьеры и entity-параметры
• Кабельные вводы ATEX — Ex d против Ex e
• Периодическая проверка ATEX согласно IEC 60079-17