سامانه F&G چیست؟فصل پنجم

با سلام خدمت دوستان عزیزی که این مطالب را دنبال می‌نمایند و عرض خسته‌نباشید به تمامی همکاران ارجمندی که در راه حفظ اموال ملی و زندگی دیگران از جان خود گذشته و با تلاشی خستگی‌ناپذیر زندگی خود را وقف این وظیفه مقدس نموده‌اند، موضوع F&G را پی می‌گیریم.

در فصول گذشته تقریباً با تمامی مقررات، تعاریف و موسسات وضع‌کننده آن‌ها آشنا شدیم و مطلب به مشروح درآمد. هرچند برخی دوستان ضمن تماس تلفنی از اینکه وارد برخی از جزئیات نشدم، به بنده خرده گرفتند و گلایه داشتند. لیکن ظاهراً هر چه بنده بیشتر وارد جزئیات می‌شوم، سئوالات نیز بیشتر می‌شوند. در هر حال باور بفرمائید اگر بیش از این وارد توضیحات گردم، ممکن است موضوع به سن بنده ختم نشود. زیرا هنوز راه درازی در پیش داریم. پس اجازه فرمائید تا از قاعده اختصار و اعتدال خارج نشویم تا مطلب جمع گردد. البته سئوالات مربوط به موارد خاص را هم می‌توانید مستقیماً از بنده بپرسید. همچنین مرحمت فرموده و بیشتر به استانداردها مراجعه فرمائید تا استفاده از کدها ملکه ذهن شما گردد.

قبل از ادامه مطلب اجازه دهید تا موضوع بسیار مهمی را با شما عزیزان در میان بگذارم. زیرا این موضوع همواره اشکال‌آفرین بوده است.

نکته بسیار مهم:

فراموش نشود که درجه حفاظت محیطی یا IP دستگاه، باید متناسب با محیط نصب آن انتخاب گردد. بسیاری از دوستان درجه حفاظت محیطی را با خصوصیات نصب در محیط انفجاری اشتباه می‌گیرند و تصور می‌کنند دستگاه با درجه حفاظت IP67 که بالاترین درجه حفاظت محیطی را دارد، در همه محیط‌ها نیز قابل‌استفاده می‌باشد. در حالی که ابداً این چنین نیست. درجه حفاظت محیطی تنها بیانگر توانائی کار در شرایط آب و هوائی محل است و ارتباطی با محیط انفجاری ندارد. به عنوان مثال لازم است شستی یا آژیر اعلام حریقی که در محوطه باز یا خارج ساختمان نصب می‌گردد، با درجه حفاظت محیط نصب و متناسب با محل موردنظر انتخاب شود. در غیر این صورت ممکن است در اثر ورود آب باران یا رطوبت نسبی زیاد، پس از زمانی کوتاه، از کار باز ایستد. پس وسیله الکتریکی‌ای که در تهران، روی دیوار خارجی یک ساختمان نصب می‌شود، با وسیله مشابه آن که در بنادر جنوبی و شمالی ایران نصب می‌گردد، باید از نظر مولفه‌های حفاظتی متفاوت باشند. زیرا در بنادر علاوه بر وجود رطوبت نسبی ۹۵ درصد، در بیشتر فصول سال، باران‌های موسمی همراه باد، با سرعت زیاد از هر روزنی قابل‌نفوذ خواهد بود. پس حداقل باید عدد دوم حفاظت محیطی که مربوط به ورود آب به داخل وسیله الکتریکی است، بالاتر باشد. مضاف به این‌که قطعات فلزی مورداستفاده در وسیله مذبور، باید از جنس مقاوم در مقابل زنگ‌زدگی مثل استیل یا گالوانیزه گرم عمقی باشد. برعکس این موضوع، وسیله‌ای است که به عنوان مثال در یزد یا کرمان برای همین مورد مصرف می‌شود. در این مناطق بارندگی کمتر ولی غبار محلی بسیار زیاد است. پس لازم است عدد اول که مربوط به ورود گرد و غبار به داخل وسیله می‌شود، بالاتر باشد. لذا ملاحظه می‌فرمائید که برای هر ناحیه‌ای، وسیله الکتریکی با درجه حفاظت محیطی مربوط به شرایط آب و هوائی آن محل، باید انتخاب شود.

درجه حفاظت محیطی یا Ingress Protection در استاندارد اروپائی، با IP معرفی می‌شود که جدول آن قبلاً آورده شد. در استاندارد آمریکائی و برخی دیگر از کشورها مثل کانادا، این خصوصیت با تقسیم‌بندی NEMA مشخص می‌شود که جدول آن در پائین آورده شده و از نظر طبقه‌بندی، قدری متفاوت است. در هر حال، هردوی این تقسیم‌بندی‌ها مربوط به محیط معمولی است و ربطی به محیط انفجاری ندارد.

شکل ۱

جهت سهولت کار شما عزیزان در جدول پائین، هم‌ترازسازی درجات حفاظت محیطی در دو استاندارد اروپائی و آمریکائی آورده شده است. البته مشخصه‌های کدها کاملاً تطبیق نمی‌کنند، لیکن تقریباً مشابه هم هستند. باتوجه به این‌که در کشور ما از استانداردهای اروپائی بیشتر بهره گرفته می‌شود، شاید همان کدهای دورقمی از پیش توضیح داده شده، کفایت می‌کرد. لیکن باعنایت به پرسش مداوم برخی از دوستان، به‌خصوص مهندسین محترم مشاور، استانداردهای آمریکای شمالی نیز آورده شد تا موضوع به تفصیل بیان شده باشد.

شکل ۲

اما ادامه مطلب‌. تا این‌جا با دو نوع طبقه‌بندی عمومی جهت مناطق خطرآفرین، از دیدگاه کشورهای اروپائی و آمریکائی آشنا شدیم و تنها کافی است یک مقایسه اجمالی انجام دهیم. هرچند همان‌گونه که توضیح داده شد تفاوت‌ها در جزئیات است و نه کلیات. در رده‌بندی اروپائی سه الگوی کلی Category به شرح جدول زیر و سه زون برای محیط‌های حاوی گاز Zone 0,1,2 و سه زون برای محیط‌های حاوی غبار قابل‌انفجار Zone 20,21,22 وجود دارد. در واقع الگوبندی اروپائی یا همان ATEX معطوف به سطح ایمنی و محیطی استقرار دستگاه الکتریکی در آن است. این بدان معنی است که انتخاب دستگاه موردنظر، منحصراً برای محیط موردنظر صورت می‌گیرد. در جدول زیر مجدداً تقسیم‌بندی کلی آمده است.

شکل ۳

در انتخاب، می‌بایست پارامترهای هر ناحیه خطرآفرین به‌صورت جداگانه برگزیده شود. در قدم اول نوع موادی که در ناحیه وجود دارد، انتخاب و گروه آن مشخص می‌شود. در این الگو، مواد صنعتی خطرآفرین در سه گروه طبقه‌بندی شده‌اند. این تقسیم‌بندی در حقیقت نوع ماده موجود در محل را تعیین می‌کند و جدای از میزان خطرآفرینی آن که وابسته به مقدار و محیط کاربری آن است، تنها ماده موردنظر را نمایش می‌دهد. پس پلاک نصب‌شده بر روی وسیله الکتریکی موردنظر اشاره به کاربری آن در تأسیسات صنعتی بخصوصی می‌نماید. برای یادآوری، مجددا‍ً پلاک حک‌شده بر روی یک وسیله الکتریکی با استاندارد اروپائی را در پائین می‌بینید که گروه IIC را دارد. یعنی می‌تواند در تأسیسات با کاربری موادی چون هیدروژن، استیلن و یا کربن دی سولفاید مورد نصب قرار گیرد.

شکل ۴

به جدول زیر توجه فرمائید که در استاندارد اروپائی جهت تعیین ماده موردمصرف در صنایع، استفاده می‌شود. همانگونه که مشاهده می‌کنید، انواع مواد مورداستفاده در صنایع در سه گروه تقسیم‌بندی شده‌اند.

شکل ۵

نوع حفاظت، مولفه بعدی است که باید مدنظر قرار گیرد. یعنی دستگاه باید دارای چه ویژگی دیگری باشد تا در محیط، مورد استفاده قرار گیرد. به جدول زیر توجه کنید که در آن، این خصوصیات آورده شده و استاندارد قابل‌رجوع نیز ذکر شده است.

شکل ۶

شکل ۷

در مورد غبارات قابل‌انفجار به وجود آمده در تأسیسات صنعتی نیز به همین نحو عمل می‌شود و جداول مربوط به خود را دارند. این مواد به سه دسته تقسیم می‌شوند که شامل فلزات‌، مواد معدنی و محصولات گیاهی یا سلولزی است. در جداول زیر درجه آتش‌گیری برخی از این مواد، در حالت ابر متراکم در فضا و لایه نازک رسوب‌شده در محل نشان داده شده است.

شکل

۸ مواد سلولزی

 

 

حال نوبت به مولفه حرارتی دستگاه مورداستفاده می‌رسد که لازم است متناسب با محیط نصب آن تعیین شود. در جدول زیر پارامتر T یا دمای سطحی تجهیزات آمده است. بالاترین کلاس حرارتی T1 است که نمایانگر وسیله‌ای است با تحمل حرارت سطحی ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد. یعنی دمای محیطی ۴۵۰ درجه را نیز تاب می‌آورد. (مثلاً در محیط‌های صنعتی گرم مانند مجاورت مبدل‌های حرارتی نیز قابل‌استفاده است.) همچنین این وسیله درصورت آتش‌سوزی، می‌تواند دمای احتراق را برای مدتی کوتاه تحمل نماید.

شکل ۱۰

حال ببینیم در استاندارد آمریکائی چگونه بود. در این استاندارد بجای الگوهای سه‌گانه اروپائی، سه کلاس تعریف می‌شود (تقریباً شبیه محیط‌های تعریف‌شده در الگوهای اروپائی) و هر کدام از این کلاس‌ها، دارای یک بخش است. در واقع تقسیمات انجام‌شده شبیه همدیگر است، لیکن تعاریف کلی و محدوده تعاریف آنها قدری با هم اختلاف دارند. به عنوان مثال درجه‌بندی حرارت سطحی در روش آمریکائی‌ها، قدری گسترده‌تر است. در اشکال زیر، تقسیم‌بندی کلاس‌ها و جدول حرارت سطحی استاندارد آمریکای شمالی NEC آورده شده است.

شکل ۱۱

شکل ۱۲

اکنون اجازه فرمائید اینک که کلیه جزئیات مربوط به این مبحث تا حد امکان آورده شده، در یک جمع‌بندی اجمالی این دو استاندارد را با هم مقایسه و مبحث را به اتمام برسانیم. امیدوارم برای شما عزیزان سودمند بوده باشد.

شکل ۱۳

توجه فرمائید که اکثر لوازم مورداستفاده در الگوی یک Category I اروپائی قابل‌استفاده در Class I , Division I نیستند. لذا لازم است هر الگوئی را متناسب با محیط ‌کاری آن انتخاب نمود. در انتخاب جایگزین بهتر است سایر مولفه‌های مربوطه را نیز با وسواس بررسی نمائید.

شکل ۱۳

درخصوص گروه‌بندی نیز به همین منوال گفته‌شده در مورد کلاس‌بندی عمل نمائید و صرفاً به جدول قرینه‌سازی بالا بسنده نکنید. به عنوان مثال برخی از گازهای مورداشاره در گروه A ، در رده گازها و بخارات گروه IIC قرار نمی‌گیرند. ولی مجموعاً قرابت گروه‌ها در جدول فوق، قابل‌استفاده است.

 

در فصل بعد وارد موضوعات اصلی خواهیم شد و لایه‌های درونی کره حفاظت را لایه به لایه مورد بحث قرار خواهیم داد. البته برخی از لایه‌ها که زیرمجموعه وسیع‌تری را در بر می‌گیرند و از نظر اجرائی دارای اهمیت بیشتری هستند، به تفصیل خواهیم آورد و درخصوص لایه‌های دیگر، به اختصار خواهیم پرداخت. پس تا ماهنامه بعد شما را به خداوند جان و خرد می‌سپارم.

شکل ۱۵

اداره کار آمریکا

Occupational Safety & Health Administration= OSHA

مجری سلامتی و حفاظت

Health and Safety Executive