ما تصنيف ATEX؟ فهم اعتماد ATEX للأجواء القابلة للانفجار

قد يؤدي اختيار معدات غير مناسبة لمنطقة خطرة إلى مخاطر على السلامة وفشل عمليات التفتيش وتوقف مكلف. تساعد تصنيفات ATEX على اختيار أجهزة معتمدة لمناطق غاز أو غبار ومستويات حماية محددة.

يوضح هذا المقال من Joiwo تفاصيل توجيه ATEX، بما يشمل المناطق وفئات المعدات والعلامات، لمساعدتك على تحديد مواصفات متوافقة بثقة أجهزة اتصالات مقاومة للانفجار المناسبة لتطبيقك.

ابدأ بالأساسيات: تعريف تصنيف ATEX

يحدد تصنيف ATEX معايير السلامة في الأجواء القابلة للانفجار. فهو يربط القواعد القانونية والمعايير الفنية والعلامات الواضحة حتى يتمكن المستخدمون من تحديد مكان استخدام المعدات وكيفية تشغيلها بأمان.

أصل مصطلح ATEX والغرض منه

يأتي مصطلح ATEX من العبارة الفرنسية «Atmosphères Explosibles»، أي الأجواء القابلة للانفجار. وقد وضع الاتحاد الأوروبي هذا المعيار للتحكم في المخاطر بالأماكن التي قد تشتعل فيها الغازات أو الأبخرة أو الرذاذ أو الأغبرة القابلة للاشتعال.

ويغطي إطار ATEX جانبين رئيسيين:

• تصميم المعدات المستخدمة في المناطق الخطرة واعتمادها.
• سلامة مكان العمل وواجبات أصحاب العمل.

يظهر تصنيف ATEX على المعدات ضمن بيانات الوسم، التي توضح تفاصيل رئيسية مثل مجموعة المعدات والفئة ونوع الغاز أو الغبار وفئة درجة الحرارة.

وللحصول على شهادة ATEX، يجب أن تخضع الشركة المصنّعة أو المعدات لمراجعة جهة مُخطرة تشمل تصميم المنتج وعملية الإنتاج. ثم يحمل المنتج علامة CE إلى جانب رمز ATEX الخاص به.

أهميته في الأجواء القابلة للانفجار

تتشكل الأجواء القابلة للانفجار عندما يختلط الهواء بالغاز القابل للاشتعال أو الغبار القابل للاحتراق بتركيز مناسب. وإذا ظهر مصدر اشتعال، فقد ينفجر هذا المزيج. وتربط تصنيفات ATEX المعدات مباشرة بهذه المخاطر؛ إذ تحدد المنطقة التي يمكن للمعدات العمل فيها، بما يتيح للمهندسين ومديري السلامة مطابقة المعدات لكل منطقة خطرة وفق معايير واضحة وموضوعية.

تصنيفات مناطق ATEX

تحدد مناطق ATEX الأماكن التي قد يتكون فيها جو قابل للانفجار ومدى تكرر وجوده. ويحدد تصنيف المنطقة أجهزة ATEX المناسبة ومستوى الحماية المطلوب.

معايير تصنيف المناطق

يعتمد تصنيف المنطقة على تقييم رسمي للمخاطر. ويدرس المهندسون معدل ظهور المواد الخطرة ومدة بقائها ومصادر الاشتعال المحتملة وظروف التهوية. وتشمل العوامل الرئيسية ما يلي:

• معدل الانبعاث
• مدة وجود الجو القابل للانفجار
• التهوية وتدفق الهواء
• نوع المادة (غاز أو غبار)

تحدد النتائج المناطق الخطرة وتوجه اختيار المعدات. وتتطلب المنطقة الأعلى خطورة معدات ذات مستوى حماية أعلى.

مناطق الغاز: المنطقة 0 والمنطقة 1 والمنطقة 2

تنطبق مناطق الغاز (G) على الأماكن التي تحتوي على غازات أو أبخرة أو رذاذ قابل للاشتعال. وترتب مناطق ATEX هذه المخاطر بحسب معدل وجود الجو القابل للانفجار ومدته:
المنطقة 0 تعني وجود جو غازي قابل للانفجار باستمرار أو لفترات طويلة أو بشكل متكرر. ويشمل ذلك غالبًا بيئات خطرة مثل داخل الخزانات أو خطوط الأنابيب أو حاويات الوقود. ويجب أن توفر المعدات المستخدمة هنا أعلى مستوى من الحماية.

المنطقة 1 تعني أن وجود جو قابل للانفجار مرجح أثناء التشغيل العادي. وقد يحدث ذلك قرب موانع تسرب المضخات أو نقاط التعبئة أو فتحات التهوية. ويجب أن تتحمل المعدات الأعطال المتوقعة مع الاستمرار في منع الاشتعال.

المنطقة 2 تعني أن وجود جو قابل للانفجار غير مرجح أثناء التشغيل العادي، وإذا حدث فلا يستمر إلا فترة قصيرة. ومن الأمثلة على ذلك المناطق قرب الأنظمة المحكمة حيث نادرًا ما يحدث تسرب. وغالبًا ما تناسب معدات الفئة 3G هذه المنطقة.

مناطق الغبار: المنطقة 20 والمنطقة 21 والمنطقة 22

تنطبق مناطق الغبار (D) على الأماكن التي يمكن أن يختلط فيها الغبار القابل للاحتراق بالهواء ويشكل خطر انفجار. وتواجه صناعات كثيرة، مثل معالجة الأغذية والحبوب والأدوية، هذا النوع من المخاطر.
المنطقة 20 تعني وجود سحابة غبار باستمرار أو لفترات طويلة. ويحدث ذلك غالبًا داخل الصوامع أو المطاحن أو أنظمة مناولة المساحيق، حيث يوجد الغبار القابل للاشتعال بانتظام.المنطقة 21 تعني احتمال وجود سحابة غبار أثناء التشغيل العادي. وقد يحدث ذلك قرب محطات التعبئة بالأكياس أو نقاط النقل. ويجب أن تمنع المعدات الاشتعال في ظل هذه الظروف.المنطقة 22 تعني أن تشكل سحابة غبار غير مرجح أثناء التشغيل العادي. وإذا تشكلت، فإنها لا تستمر إلا لفترة قصيرة. وغالبًا ما تقع المستودعات ذات أنظمة التحكم الجيدة بالغبار ضمن هذه الفئة.

فئات المعدات ومجموعاتها

يحدد تصنيف ATEX مستوى الحماية الذي يجب أن توفره المعدات والأنظمة الوقائية في الأجواء القابلة للانفجار. ويستخدم فئات ومجموعات واضحة لبيان المواقع والظروف التي يمكن أن تعمل فيها المعدات بأمان.

شرح الفئات 1 و2 و3

يقسم ATEX المعدات إلى ثلاث فئات رئيسية وفق مستوى الحماية المطلوب.

الفئة 1 توفر المعدات مستوى حماية مرتفعًا جدًا. ويجب أن تظل آمنة حتى عند حدوث عطلين مستقلين.

الفئة 2 توفر المعدات مستوى حماية مرتفعًا. وهي مخصصة للأجواء التي يحتمل فيها وجود خليط قابل للانفجار أثناء التشغيل العادي.

الفئة 3 توفر المعدات مستوى الحماية العادي للبيئات التي يكون فيها وجود الأجواء القابلة للانفجار غير مرجح أو قصير الأمد.

وتتضمن علامات المعدات أيضًا مستوى حماية المعدات (EPL). ويجمع EPL بين حرف نوع الجو (G أو D) وحرف صغير (a أو b أو c) لتحديد مستوى الحماية بوضوح. ويمثل “a” حماية عالية جدًا، و“b” حماية عالية، و“c” حماية معيارية.

وفيما يلي جدول للرجوع إليه سريعًا:

تنطبق هذه التصنيفات والعلامات المقابلة لها على المعدات الميكانيكية والكهربائية المستخدمة في المناطق الخطرة.

مجموعتا المعدات I وII

 

يصنف ATEX المعدات أيضًا بحسب المجموعة، التي تحدد نوع القطاع الذي يمكن استخدامها فيه.

المجموعة I تشمل المعدات المستخدمة في المناجم تحت الأرض والمناطق المعرضة لغاز المناجم. وتشمل هذه المجموعة الفئتين M1 وM2. ويجب أن تظل معدات M1 آمنة وقابلة للتشغيل حتى عند وجود الغاز. أما معدات M2 فيجب إيقافها عند ظهور جو خطر.

المجموعة II تشمل جميع القطاعات الأخرى، مثل النفط والغاز والمصانع الكيميائية ومعالجة الأغذية ومعالجة مياه الصرف. وتندرج معظم المعدات المصنفة وفق ATEX والمستخدمة على سطح الأرض ضمن هذه المجموعة.

مجموعات الغاز والغبار

تحدد تصنيفات ATEX أيضًا نوع المادة التي قد تشتعل.

بالنسبة إلى الغازات، تنقسم معدات المجموعة II إلى:

• IIA – غازات أقل قابلية للاشتعال (مثل البروبان)
• IIB – غازات أكثر قابلية للاشتعال (مثل الإيثيلين)
• IIC – الغازات الأعلى قابلية للاشتعال (مثل الهيدروجين والأسيتيلين)

يمثل IIC أعلى متطلبات الحماية. ويمكن للمعدات المعتمدة لهذه المجموعة أن تُستخدم أيضًا في IIB وIIA.

أما تصنيفات الغبار فتشمل:

• IIIA – المواد القابلة للاحتراق المتطايرة
• IIIB – الغبار غير الموصل للكهرباء
• IIIC – الغبار الموصل للكهرباء

يشكل الغبار الموصل مخاطر أكبر، لذلك يتطلب IIIC حماية أقوى. ويضمن اختيار مجموعة الغاز أو الغبار الصحيحة مطابقة معدات Ex للمادة الموجودة في المنطقة.

مجموعات درجات الحرارة (فئات T)

إلى جانب مجموعات الغاز والغبار، يجب تصنيف معدات ATEX بحسب أقصى درجة حرارة لسطحها. ويضمن ذلك ألا تصل حرارة المعدات إلى درجة الاشتعال الذاتي للمادة الخطرة المحيطة.

يستخدم معيار ATEX للغازات ست فئات مختلفة لدرجات الحرارة، من T1 إلى T6. وتعمل المعدات ذات فئة T الأعلى (مثل T6) عند درجة حرارة أقل بكثير، ولذلك تكون آمنة للاستخدام في البيئات التي تكون فيها درجات الاشتعال الذاتي أقل.

وفيما يلي تفصيل لفئات درجات الحرارة وفق ATEX للغازات:

بالنسبة إلى الأغبرة القابلة للاحتراق، تُوسم درجة حرارة السطح القصوى عادةً مباشرة بقيمة محددة بالدرجة المئوية بدلًا من رمز فئة T. ويجب على المهندسين حساب هامش أمان بين درجة الحرارة المسجلة على المعدات وكل من درجة اشتعال سحابة الغبار ودرجة اشتعال طبقة الغبار.

طرق الحماية والعلامات

تحدد تصنيفات ATEX كيفية منع المعدات للاشتعال في المناطق الخطرة. وتعتمد على طرق محددة للحماية من الانفجار وعلامات واضحة تُظهر نوع الحماية ومستوى السلامة المطبق.

السلامة الجوهرية (Ex i)

السلامة الجوهرية (Ex i) تحد من الطاقة الكهربائية والحرارية إلى مستوى منخفض جدًا لا يكفي لإشعال جو قابل للانفجار. كما تضبط الشرر والحرارة على مستوى الدائرة. وتظل المعدات الآمنة جوهريًا آمنة حتى في حالات عطل معينة، ما يجعلها مناسبة للمناطق عالية الخطورة مثل المنطقة 0 للغازات أو المنطقة 20 للغبار.

مقاومة اللهب (Ex d) وزيادة الأمان (Ex e)

معدات Ex d (مقاومة اللهب) تحتوي الانفجار الداخلي. فإذا دخل الغاز إلى الغلاف واشتعل، يتحمل الهيكل الضغط ويبرد الغازات الخارجة قبل أن تصل إلى الجو المحيط.معدات Ex e (زيادة الأمان) تمنع الشرر والحرارة الزائدة أثناء التشغيل العادي، ولا تسمح بالأقواس الكهربائية أو الأسطح الساخنة أو الوصلات المرتخية.

كيفية قراءة علامات ATEX وEx

يحمل كل منتج معتمد علامة واضحة لـ ATEX وعلامة Ex، وتوضح هذه العلامات أماكن تشغيل المعدات وكيفيته.

قد يبدو الوسم النموذجي كما يلي:

لكل جزء معنى محدد:

• II – مجموعة المعدات II (الصناعات السطحية)
• 2 – الفئة 2 (المنطقة 1)
• G – جو غازي
• Ex db – حماية مقاومة للهب
• IIB – مجموعة الغاز الفرعية
• T4 – فئة أقصى درجة حرارة للسطح
• Gb – مستوى حماية المعدات

تضمن فئة درجة الحرارة بقاء درجة حرارة السطح أقل من نقطة اشتعال الغاز. وتوضح مجموعات الغاز والغبار مدى سهولة اشتعال المادة.

وتتيح العلامات الواضحة للمفتشين والمهندسين مطابقة المعدات للمنطقة الخطرة الصحيحة دون تخمين.

التطبيقات الصناعية والاعتبارات العملية

توجه تصنيفات ATEX الشركات عند اختيار المعدات وإدارة المخاطر وتوثيق ضوابط السلامة في الأجواء القابلة للانفجار. وهي تنطبق مباشرة على قطاعات متعددة تتعامل مع المواد القابلة للاشتعال أو الغبار القابل للاحتراق.

القطاعات التي تحتاج إلى معدات مصنفة وفق ATEX

 

 

تُعد المعدات المعتمدة وفق ATEX متطلبًا أساسيًا للصحة والسلامة في العديد من القطاعات عالية المخاطر.

تشمل القطاعات الشائعة ما يلي:

• إنتاج النفط والغاز ومعالجتهما
• مصافي النفط ومصانع البتروكيماويات
• المصانع الكيميائية التي تتعامل مع المذيبات والأبخرة
• تصنيع الأدوية باستخدام الكحول والمساحيق الدقيقة
• مرافق معالجة الأغذية التي تحتوي على غبار قابل للاحتراق

تقييم المخاطر ولوائح السلامة

يشكل تقييم المخاطر أساس الامتثال لمتطلبات ATEX. وتتوقع الجهات التنظيمية من الشركات في قطاع النفط والغاز والمصانع الكيميائية ومواقع تصنيع الأدوية تطبيق هذه الضوابط باستمرار. وتدعم إدارة المخاطر القوية بيئة عمل أكثر أمانًا في المناطق الخطرة.