विस्फोट-रोधी क्षेत्रों को वैज्ञानिक रूप से कैसे विभाजित करें? - ऑटो इंस्ट्रूमेंट्स से कोर माप उपकरण अनुकूलन समाधान

विस्फोट-रोधी क्षेत्रों को वैज्ञानिक रूप से कैसे विभाजित करें? - ऑटो इंस्ट्रूमेंट्स से कोर माप उपकरण अनुकूलन समाधान

पेट्रोकेमिकल्स, कोयला खनन, धूल प्रसंस्करण, सूक्ष्म रसायन और भंडारण एवं परिवहन लॉजिस्टिक्स जैसे उद्योगों में विस्फोटक वातावरण की संभावना हमेशा बनी रहती है। सुरक्षित उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए, जोखिम के स्रोत की पहचान करना आवश्यक है, और विस्फोट-रोधी क्षेत्रों का विभाजन, सुरक्षा उत्पादन की पूर्व शर्त के रूप में, सभी विस्फोट-रोधी डिज़ाइनों, उपकरण चयन, वेंटिलेशन सिस्टम लेआउट और संचालन प्रबंधन का आधार है।

वैज्ञानिक क्षेत्र विभाजन के माध्यम से, खतरनाक वातावरण की सीमाओं और स्तरों को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जा सकता है, जिससे इंजीनियरिंग उपायों को लक्षित किया जा सकता है और प्रज्वलन स्रोतों की संभावना को कम किया जा सकता है, जिससे दुर्घटना के जोखिम को कम किया जा सकता है।

ऑटो इंस्ट्रूमेंट्स औद्योगिक स्वचालन माप के क्षेत्र में गहराई से जुड़ा हुआ है और इसने गैस और धूल भरे वातावरण के लिए सिद्धांतों, मानक प्रणालियों, वर्गीकरण नियमों और विस्फोट-रोधी क्षेत्र विभाजन को प्रभावित करने वाले कारकों को व्यवस्थित रूप से सुलझाया है। अपने मुख्य उत्पाद - ऑटो के साथ संयुक्त रूप सेदबाव ट्रांसमीटरयह विभिन्न विस्फोट-रोधी स्थितियों में उनके लाभों और अनुप्रयोग बिंदुओं का विश्लेषण करता है, और उद्यमों को सुरक्षित और कुशल उत्पादन प्राप्त करने के लिए पेशेवर सहायता प्रदान करता है।

I. विस्फोट-रोधी क्षेत्र विभाजन के सिद्धांत

1. विस्फोट के तीन तत्व

औद्योगिक परिदृश्यों में, ज्वलनशील पदार्थों, ऑक्सीकारक पदार्थों और प्रज्वलन स्रोतों की एक साथ उपस्थिति विस्फोट के लिए मूलभूत शर्त है।

विस्फोट के तीन तत्वों में ज्वलनशील पदार्थ (जैसे प्राकृतिक गैस, गैसोलीन वाष्प, कोयले की धूल, धातु की धूल), ऑक्सीकारक (आमतौर पर हवा, जिसमें ऑक्सीजन की मात्रा विस्फोट के विस्तार की कुंजी होती है) और प्रज्वलन स्रोत (विद्युत चिंगारी, यांत्रिक घर्षण चिंगारी, स्थैतिक विद्युत, उच्च तापमान वाली सतहें आदि) शामिल हैं।

जब ये तीनों तत्व सही अनुपात में मौजूद होते हैं, तो विस्फोट की परिस्थितियाँ बन जाती हैं। विस्फोट-रोधी क्षेत्रों का विभाजन मूलतः किसी क्षेत्र में इन तीनों तत्वों की एक साथ उपस्थिति की संभावना का आकलन करता है, जिसमें घटना की आवृत्ति और अवधि मुख्य आधार होती है। घटना जितनी लंबी और जितनी बार-बार होती है, खतरा उतना ही अधिक होता है, और क्षेत्रों का प्रबंधन जोखिम स्तरों के अनुसार किया जाता है।

2. रिलीज़ स्रोत

ये ऐसे हिस्से हैं जिनसे ज्वलनशील पदार्थ निकल सकते हैं, जैसे पंप सील, वाल्व, फ्लैंज, ब्रीदर वाल्व और धूल ले जाने वाले उपकरणों के जोड़।

इन्हें रिलीज की आवृत्ति और अवधि के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है:

निरंतर रिसाव के स्रोत: दीर्घकालिक अस्तित्व (जैसे कि टैंक के अंदर गैसीय अवस्था वाला क्षेत्र)

प्रथम स्तर के रिसाव के स्रोत: सामान्य संचालन के दौरान संभावित रिसाव (जैसे पंप सील)।

द्वितीय स्तर के रिसाव के स्रोत: केवल असामान्य परिस्थितियों के दौरान अल्पकालिक रिसाव (जैसे कभी-कभार फ्लेंज से रिसाव)

रिसाव के स्रोत का स्तर जितना अधिक होगा, उस क्षेत्र में खतरे का स्तर उतना ही अधिक होगा।

3. वेंटिलेशन की स्थिति

इसका तात्पर्य ज्वलनशील पदार्थों को विस्फोट सीमा से नीचे सुरक्षित सांद्रता तक पतला करने की वायु की क्षमता से है, जो किसी खतरनाक वातावरण के बने रहने को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। इसमें प्राकृतिक वेंटिलेशन (वायु प्रवाह में परिवर्तन) और यांत्रिक वेंटिलेशन (पंखे द्वारा निकास) दोनों शामिल हैं।

जब अच्छा वेंटिलेशन ज्वलनशील सांद्रता को निम्न विस्फोट सीमा (जैसे मीथेन एलईएल) से नीचे स्थिर रूप से बनाए रख सकता है≈5% तक कम करने पर, उस क्षेत्र का खतरा काफी हद तक कम हो सकता है।

4. तकनीकी और आर्थिक संतुलन का सिद्धांत

क्षेत्रीय विभाजन में सुरक्षा और मितव्ययिता के बीच संतुलन बनाए रखना आवश्यक है। अत्यधिक संकीर्ण विभाजन से जोखिमों की अनदेखी हो सकती है, जबकि अत्यधिक व्यापक विभाजन से उपकरण चयन की लागत अत्यधिक बढ़ सकती है। एक उचित दृष्टिकोण यह है कि ज्वलनशील पदार्थों की प्रकृति, रिसाव की संभावना, स्थानिक संरचना और परिचालन अनुभव के आधार पर एक व्यापक मूल्यांकन किया जाए, जिससे यह सुनिश्चित हो सके कि विभाजन नियमों का अनुपालन करता है और इंजीनियरिंग कार्यान्वयन के लिए सुविधाजनक है।

II. गैस और वाष्प वातावरण के लिए क्षेत्र विभाजन

चीन में मुख्य रूप से जोन (क्षेत्र) विभाजन पद्धति का उपयोग किया जाता है, जैसे कि जोन 0, जोन 1 और जोन 2।

1. ज़ोन 0: निरंतर खतरनाक क्षेत्र

यह दर्शाता है कि ज्वलनशील गैस या वाष्प लंबे समय तक या लगातार, प्रति वर्ष 1,000 घंटे से अधिक की अवधि के लिए मौजूद है। यह आमतौर पर भंडारण टैंकों के अंदरूनी हिस्सों, रिएक्टरों के गैस चरण क्षेत्रों और सुरंगों तथा अन्य बंद वातावरणों में पाया जाता है।

उपकरण में आंतरिक रूप से सुरक्षित प्रकार (Ex ia) के उच्चतम स्तर का उपयोग किया जाना चाहिए, जो ऊर्जा (करंट, वोल्टेज) को सीमित करता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि किसी भी खराबी से कोई प्रज्वलन ऊर्जा उत्पन्न न हो।

2. ज़ोन 1: कभी-कभी खतरनाक क्षेत्र

सामान्य परिचालन के दौरान ज्वलनशील गैसों के बादल बन सकते हैं, जो अक्सर प्रक्रिया में उतार-चढ़ाव और उपकरण के संचालन में रिसाव से संबंधित होते हैं। उदाहरण के लिए, पंप कक्ष (जहां सीलिंग सतह से रिसाव हो सकता है), वाल्व सांद्रण क्षेत्र (जहां परिचालन रिसाव हो सकता है), और ईंधन डिस्पेंसर के आसपास का क्षेत्र (जहां गैसोलीन वाष्प आसानी से फैल सकती है) ऐसे क्षेत्र हैं। ज्वालारोधी प्रकार (Ex d), बढ़ी हुई सुरक्षा प्रकार (Ex e), या आंतरिक रूप से सुरक्षित प्रकार (Ex ib) के उपकरण उपयोग किए जा सकते हैं।

ज्वालारोधी प्रकार (Ex d) का अर्थ है कि उपकरण का आवरण आंतरिक विस्फोट दबाव को सहन कर सकता है और ज्वाला के रिसाव को रोक सकता है। उन्नत सुरक्षा प्रकार (Ex e) चिंगारियों को कम करके और तापमान को घटाकर सुरक्षा को बढ़ाता है। ज्वालारोधी उपकरण आवरण को मजबूत करके और ज्वाला के रिसाव को रोककर आंतरिक विस्फोटों का प्रतिरोध करता है। इसका उपयोग आमतौर पर जोन 1 में विस्फोट सुरक्षा के एक तरीके के रूप में किया जाता है।

3. ज़ोन 2: कभी-कभार खतरनाक क्षेत्र

विस्फोटक मिश्रण केवल असामान्य या रिसाव की स्थितियों में ही थोड़े समय के लिए उत्पन्न होते हैं, जैसे कि टैंक क्षेत्रों की परिधि और अच्छी तरह से हवादार प्रायोगिक समायोजन क्षेत्र।

गैर-चिंगारी प्रकार के उपकरण (Ex n) का उपयोग किया जा सकता है, जो सामान्य संचालन के दौरान चाप या उच्च तापमान उत्पन्न नहीं करते हैं।

4. गैस प्रसार की विशेषताएं और कार्यक्षेत्र

गैस का सापेक्ष घनत्व (हवा के घनत्व के सापेक्ष) उसके विसरण की दिशा को प्रभावित करता है:

हवा से भारी (घनत्व 1): जैसे प्रोपेन और ब्यूटेन, जो निम्न स्तरों पर जमा होने की प्रवृत्ति रखते हैं।

हवा से हल्के (घनत्व < 1): जैसे हाइड्रोजन और मीथेन, जो ऊपर की ओर तैरने की प्रवृत्ति रखते हैं।

क्षेत्र की ऊँचाई आमतौर पर उपरोक्त नियमों के अनुसार निर्धारित की जाती है। वाष्पशील माध्यमों का प्रसार क्षेत्र अधिक हो सकता है, जिसका मूल्यांकन भौतिक गुणों के आंकड़ों के आधार पर किया जाना आवश्यक है। प्रसार का पैटर्न हवा की गति और बाधाओं से निकटता से संबंधित है।

हवा से भारी→इस क्षेत्र की ऊंचाई जमीन से लगभग 1 मीटर ऊपर है।

हवा से भी हल्का→छत के नीचे 1 से 2 मीटर का क्षेत्र जोखिम क्षेत्र माना जाता है।

उच्च ज्वलन बिंदु वाले तरल पदार्थ→कम गैस वाष्पीकरण से क्षेत्र सीमा को कम किया जा सकता है।

III. धूल भरे वातावरण के लिए क्षेत्रीय विभाजन

धूल विस्फोट गैस विस्फोटों से भिन्न होते हैं, जिनमें मुख्य अंतर विस्फोटक धूल के बादल (निलंबित धूल) का निर्माण है। धूल के कण जितने छोटे और धूल जितनी शुष्क होगी, विस्फोटक धूल का बादल बनने की संभावना उतनी ही अधिक होगी।

1. ज़ोन 20: निरंतर धूल बादल क्षेत्र

धूल लंबे समय तक हवा में निलंबित अवस्था में रहती है। आमतौर पर आटा मिलों, कोयला पाउडर साइलो और धातु पाउडर मिश्रण कक्षों के अंदर पाई जाने वाली धूल के विस्फोटों में द्वितीयक विस्फोट का खतरा होता है, जिसका अर्थ है कि प्रारंभिक विस्फोट जमी हुई धूल को हिलाकर एक बड़ा द्वितीयक विस्फोट उत्पन्न कर सकता है। इसलिए, उच्चतम स्तर की सुरक्षा आवश्यक है।

2. ज़ोन 21: कभी-कभार धूल भरी आंधी आने वाला क्षेत्र

संचालन के दौरान, लोडिंग और अनलोडिंग पॉइंट्स और ट्रांसफर पॉइंट्स जैसे स्थानों पर धूल के बादल बन सकते हैं। आमतौर पर, धूल विस्फोट-रोधी विद्युत उपकरण (Ex tD) आवश्यक होते हैं, और धूल में आग लगने से रोकने के लिए सतह के तापमान में वृद्धि को नियंत्रित करना अनिवार्य है।

3. ज़ोन 22: दुर्लभ धूल बादल क्षेत्र

धूल अधिकतर स्थिर अवस्था में मौजूद रहती है और केवल थोड़ी देर के लिए ही हवा में उड़कर धूल का बादल बनाती है, जब इसे छेड़ा जाता है या कोई खराबी आती है। यह आमतौर पर कारखानों के बंद कोनों, धूल हटाने वाले उपकरणों के बाहर, भंडारण क्षेत्रों और कोने वाले प्लेटफार्मों में पाई जाती है।

धूल के कणों का आकार, नमी और संरचना विस्फोट के खतरे को काफी हद तक प्रभावित करते हैं। छोटे कण और शुष्क परिस्थितियाँ अधिक खतरनाक होती हैं।

धूल वाले क्षेत्रों को अक्सर रिलीज स्रोत दूरी विधि का उपयोग करके विभाजित किया जाता है, जो इंजीनियरिंग स्थलों में सबसे व्यावहारिक दृष्टिकोण है।

IV. मानक प्रणाली

अंतर्राष्ट्रीय सामान्य मानक

आईईसी 60079 मानक श्रृंखला विस्फोटक वातावरण के लिए विश्व स्तर पर मान्यता प्राप्त बुनियादी मानक हैं।

आईईसी 60079-10-1: विस्फोटक गैस वातावरण का विभाजन

आईईसी 60079-10-2: विस्फोटक धूल वातावरण का विभाजन

ईयू एटीईएक्स: यूरोपीय संघ में अनिवार्य आवश्यकताएं, जिनमें उपकरण (एटीईएक्स 114) और साइट प्रबंधन (एटीईएक्स 153) शामिल हैं।

एनएफए/एनईसी (यूएसए): यह वर्ग/प्रभाग वर्गीकरण पद्धति का उपयोग करता है।

हालांकि शब्दावली अलग-अलग है, लेकिन मूल तर्क एक ही है - सभी खतरनाक पदार्थों की उपस्थिति की आवृत्ति और अवधि के आधार पर जोखिम स्तरों को अलग करते हैं।

V. क्षेत्र विभाजन परिणामों को प्रभावित करने वाले कारक

1. ज्वलनशील पदार्थों के गुणधर्म

फ्लैश पॉइंट: वह न्यूनतम तापमान जिस पर कोई द्रव गर्म करने पर ज्वलनशील वाष्प उत्पन्न कर सकता है। फ्लैश पॉइंट जितना कम होगा, वाष्पशीलता उतनी ही अधिक होगी और विस्फोट का खतरा भी उतना ही अधिक होगा।

निम्नतम विस्फोटक सीमा (एलईएल): इस मान से नीचे, गैस की सांद्रता विस्फोट नहीं कर सकती। उदाहरण के लिए, मीथेन की सांद्रता लगभग 5% होती है। एलईएल जितनी कम होगी, विस्फोटक मिश्रण बनाना उतना ही आसान होगा।

धूल के कणों का आकार, नमी और संरचना उसकी विस्फोटक क्षमता निर्धारित करते हैं। उदाहरण के लिए, एल्युमीनियम पाउडर और मैग्नीशियम पाउडर अत्यधिक विस्फोटक धूल हैं।

2. रिलीज़ स्रोत पैरामीटर

रिसाव की दर, दबाव, तापमान आदि से निकलने वाले ज्वलनशील पदार्थ की मात्रा निर्धारित होती है।

रिसाव की दर जितनी अधिक होगी, थोड़े समय में ज्वलनशील मिश्रण बनने की संभावना उतनी ही अधिक होगी।

हालांकि, तीव्र गति से जेटिंग करने से अशांत मिश्रण के कारण तनुकरण प्रभाव बढ़ सकता है, जिसके लिए विशिष्ट विश्लेषण की आवश्यकता होती है। आपातकालीन योजना के मूल्यांकन के लिए आमतौर पर विनाशकारी रिसाव का उपयोग किया जाता है।

3. वेंटिलेशन की स्थिति

वेंटिलेशन की मात्रा यह निर्धारित करती है कि ज्वलनशील गैसें या धूल के बादल खतरनाक सांद्रता तक जमा हो सकते हैं या नहीं और यह क्षेत्र वर्गीकरण में परिवर्तन का सबसे आम कारक है।

प्राकृतिक वेंटिलेशन जलवायु, भूभाग और हवा की गति से काफी प्रभावित होता है; यांत्रिक वेंटिलेशन लगातार सांद्रता को नियंत्रित कर सकता है, लेकिन यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि खराबी से जोखिम न बढ़े (जैसे पंखे की खराबी के अलार्म उपाय)।

4. अंतरिक्ष संरचना

बंद स्थानों में गैस का जमाव होने की संभावना अधिक होती है, जबकि खुले स्थानों में गैस का फैलाव होने की संभावना अधिक होती है; अवरोध (जैसे पाइप रैक, दीवारें) गैस को रोककर स्थानीय जोखिम बढ़ा सकते हैं। संरचनात्मक लेआउट की तर्कसंगतता खतरनाक क्षेत्र के आकार को सीधे प्रभावित करती है।

हम।

ऑटो  गेज प्रेशर ट्रांसमीटरउच्च तापमान और उच्च दबाव वाले वातावरण के लिए सटीक प्रेशर सेंटिनल

धारिता प्रकार का दाब ट्रांसमीटरऔद्योगिक दबाव निगरानी के लिए ये मुख्य उपकरण हैं, जो दबाव संकेतों को आउटपुट के लिए मानक विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं, और प्रक्रिया नियंत्रण और सुरक्षा चेतावनियों के लिए वास्तविक समय डेटा सहायता प्रदान करते हैं। विस्फोट-रोधी क्षेत्रों में उच्च तापमान और उच्च दबाव की स्थितियों में, पारंपरिक स्मार्ट प्रेशर ट्रांसमीटर डायफ्राम विरूपण और सिग्नल ड्रिफ्ट जैसी समस्याओं के प्रति संवेदनशील होते हैं। हालाँकि, ऑटोप्रेशर ट्रांसमीटर HARTअपने अनुकूलित डिजाइन के साथ, ये उत्पाद सख्त आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करते हैं।

1. तापमान और दबाव सहनशीलता में अभूतपूर्व प्रगति

तापमान की व्यापक सीमा अनुकूलन: पारंपरिक प्रेशर ट्रांसमीटरों की कार्य तापमान सीमा आमतौर पर -20 से 150 डिग्री सेल्सियस होती है।°सी, और उनके सेंसर घटक उच्च तापमान की स्थितियों में पुराने होकर खराब हो जाते हैं। ऑटोEX दबाव ट्रांसमीटरइनमें उच्च तापमान वाले सिरेमिक कैपेसिटिव सेंसर का उपयोग किया गया है और ये विशेष ऊष्मा अपव्यय आवरण डिजाइनों से सुसज्जित हैं, जिससे मुख्य घटक -40 से 200 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान को सहन कर सकते हैं।°कुछ अनुकूलित मॉडलों की क्षमता 300 तक है (C)।°सी. इनमें बहु-स्तरीय तापमान क्षतिपूर्ति एल्गोरिदम शामिल हैं, जो माप सटीकता को बनाए रखते हैं।±संपूर्ण तापमान सीमा में 0.1%FS, जिससे तापमान में बदलाव के कारण होने वाली माप त्रुटियां समाप्त हो जाती हैं।

उच्च दाब सहनशीलता और सीलिंग सुरक्षा: उच्च दाब की स्थितियों में, ट्रांसमीटर का डायाफ्राम और सीलिंग संरचना जोखिम प्रतिरोध के लिए महत्वपूर्ण हैं। ऑटो प्रेशर ट्रांसमीटर हेस्टेलॉय C-276 डायाफ्राम का उपयोग करते हैं, जो 100MPa तक के अति-उच्च दाब को सहन करने में सक्षम हैं, और उच्च दाब वाले रिएक्टरों, तेल और गैस कुओं तथा अन्य स्थितियों की मापन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। सीलिंग संरचना में लेजर वेल्डिंग तकनीक का उपयोग किया गया है और इसे फ्लोरोरबर सीलिंग रिंग के साथ जोड़ा गया है, जिससे IP67 सुरक्षा स्तर प्राप्त होता है और Ex d विस्फोट-रोधी प्रमाणन प्राप्त होता है, जो इसे ज़ोन 1 गैस खतरनाक क्षेत्रों में सीधे उपयोग करने की अनुमति देता है और सीलिंग विफलता के कारण होने वाले सुरक्षा जोखिमों को समाप्त करता है।

2. जटिल माध्यमों में हस्तक्षेप प्रतिरोध

विस्फोट-रोधी परिस्थितियों में, जहां अत्यधिक संक्षारक और उच्च श्यानता वाले माध्यम (जैसे प्रबल अम्ल और भारी तेल) मौजूद होते हैं, ट्रांसमीटर प्रोब में संक्षारण और अवरोध उत्पन्न होने की संभावना रहती है, जिससे माप की स्थिरता प्रभावित होती है। स्वचालित दबाव ट्रांसमीटरों में PTFE और PFA संक्षारण-रोधी परत बिछाने के विकल्प उपलब्ध हैं, और उच्च श्यानता वाले माध्यमों के लिए, ये माध्यम के चिपकने और अवरोध को कम करने के लिए एक सपाट डायाफ्राम संरचना का उपयोग करते हैं। इनमें औद्योगिक वातावरण में विद्युत चुम्बकीय और कंपन हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से रोकने के लिए बुद्धिमान सिग्नल फ़िल्टरिंग एल्गोरिदम भी शामिल हैं, जिससे स्थिर सिग्नल आउटपुट सुनिश्चित होता है।

VII. निष्कर्ष

विस्फोट-रोधी क्षेत्रों का विभाजन विस्फोटक वातावरण प्रबंधन का प्रारंभिक बिंदु है और उपकरण चयन, प्रक्रिया लेआउट, वेंटिलेशन डिज़ाइन और परिचालन सुरक्षा के लिए मूलभूत ढांचा है। ज्वलनशील पदार्थों के गुणों, उनके रिसाव पैटर्न, प्रसार व्यवहार और उपकरण विशेषताओं को समझकर ही ज़ोनिंग परिणामों को वास्तविक उपकरणों से मिलाया जा सकता है, जिससे एक प्रभावी जोखिम नियंत्रण प्रणाली का निर्माण होता है।

ऑटो प्रेशर ट्रांसमीटर, अपने उत्कृष्ट विस्फोट-रोधी प्रदर्शन, व्यापक तापमान और दबाव सहनशीलता सीमा, सटीक माप क्षमताओं और जटिल माध्यमों के अनुकूल होने के तकनीकी लाभों के साथ, पेट्रोकेमिकल्स और कोयला खनन जैसे उच्च जोखिम वाले उद्योगों में विस्फोट-रोधी क्षेत्रों के लिए एक विश्वसनीय विकल्प बन गए हैं।