EXPROOF MOTOR

Giriş
Patlayıcı Ortamlar ve Ex-proof Elektrik Cihazları : Yanıcı gazların, katıların ve sıvıların üretildiği, taşındığı depolandığı ve kullanıldığı endüstriler ve diğer ortamlar elektrik enerjisinin denetim dışı olarak açığa çıkması (ısı,alev,patlama) olasılığının bulunduğu ortamlar can ve mal güvenliği için “Tehlikeli iş yerleri” olarak tanımlanmışlardır. Tehlikeli iş yerleri olarak nitelenen yerlerde can ve mal güvenliğinin sağlanabilmesi için her ülke kendi özel koşullarına göre standartlar belirlemiş olsa da temel ilkelerde değişiklik bulunmamaktadır. Ülkemizde bu ilkeler TSE tarafından belirlenmiş olup tehlikeli iş yerlerinde kullanılacak elektrik cihazları ile ilgili sertifikalandırma işlemleri de bu kurum tarafından yürütülmektedir. Tehlikeli iş yerleri olarak nitelenen yerlerdeki riskleri en aza indirmek için geliştirilmiş özel cihazları diğer cihazlardan ayırabilmek içi bunlar Ex-proof (Ex-Explosion proof)Türkçe’de de tam karşılığı olmamakla beraber “AlSz – Alevsızdırmaz” cihazlar olarak isimlendirilmektedir. Patlayıcı ortamlarda kullanılacak Ex-proof cihaz niteliklerini belirlemeden önce yapılması gereken ilk iş tehlikeli olan sahanın doğru olarak sınıflandırılması yapmak olmalıdır.

Tanımlar

1-PATLAMA Yanma olayının belirli koşullarda ve çok kısa sürede meydana gelmesine “patlama” diyoruz. Patlama aşağıdaki üç unsurun belirli oranlarda bir araya gelmesiyle mümkün olmaktadır.
1-Havada yeterli oksijenin bulunmaması.
2-Hava ile karışmış yanabilir bir maddenin
a)Gaz (metan,asetilen vb.)
b)Sıvı (petrol,solvent, vb.)
c)Katı (sülfür, odun, vb.) bulunması
3-Yeterli ortam sıcaklığının bulunması



2-PATLAYICI ORTAM
Yanıcı gaz,sıvı ve tozun hava içerisinde patlama limitlerinde bulunduğu veya bulunma olasılığının olduğu sahalara denir. Yanıcı toz, gaz ve buhar tek tek patlayıcı ortam oluşturabileceği gibi ikili karışımlar da patlayıcı ortam oluşturabilirler.

3-TEHLİKELİ SAHA
Patlayıcı hava, gaz buhar ve toz karışımının bulunduğu ve bulunma olasılığının olduğu yerlerdir.

4-TEHLİKESİZ SAHA
Hava, gaz, buhar ve toz karışımlarının bulunmadığı elektrik cihazlarının imalinde ve kullanımında genel koruma yerine özel korumaların istenilmediği ve yapılmadığı yerlerdir. Tehlikesiz sahada olmasına rağmen tehlikeli sahada bulunan cihazlar ile elektriksel bağlantıların olması durumunda özel önlemlerin alınması gerekebilir.

5-YANICI MADDE
Hava içerisinde alev, ark veya sıcak yüzey gibi uygun bir enerji kaynağının bulunmasıyla başlayan sürekli olarak yanan her türlü katı,toz, gaz, sıvı ve buhar halindeki maddelerdir. Yanıcı olarak bilinen bir çok maddenin yanması ancak bu maddelerin ısıtılması sonucunda çıkan gaz ve buharın oksijen ile karışması ile olanaklıdır. Yanmanın başlamasından sonraki ısı artışı daha çok buhar ve/veya gaz çıkmasına neden olduğundan yanma artarak devam eder.

6-MİNİMUM PARLAMA ENERJİSİ
Patlayıcı ortama patlamanın gerçekleşebilmesi için uygulanması gerekli en az enerji miktarıdır. Bu enerji alev, ark, sürtünme şeklinde olabilir. Genellikle endüstriyel ortamlarda parlama enerji seviyesi minimum değerden oldukça yüksektir. Bu değerler, gaz ve buharlar için 10 mikrojül, tozlar için ise 100 minijül mertebelerindedir.

7-PATLAMA SICAKLIĞI
Patlayıcı ortama patlamanın kendi kendine gerçekleşebilmesi için gerekli en az ateşleme sıcaklığıdır. Diğer bir ifade ile atmosfer basıncında dışarıdan ark ve alev etkisi olmadan patlama limitleri içerisindeki bir karışımın alevlenebildiği ve alevlenmenin devam ettiği tesbit edilebilen en düşük sıcaklıktır.

8-PATLAMA LİMİTLERİ
Herhangi bir yanıcı maddenin parlaması için havadaki karışım yoğunluğunun doğrudan bağlı olduğu limitlerdir.
-Patlayıcı karışımın en küçük değerine alt limit (LEL-Lower explosion limit)
-Patlayıcı karışımın en büyük değerine üst limit (UEL-Upper explosion limit)
Normal atmosfer şartlarında alt ve üst limitlerin dışında kalan karışımlarda patlama gerçekleşmez.

9-PARLAMA NOKTASI
Yanabilir sıvıların buharlaşarak hava ile yanı bir karışım meydana getirdiği en düşük sıcaklıktır. Parlama noktasının belirlenmesi doğrudan patlama için değil sıvı kap ve depolarının yakınındaki cihazların sıcaklığı ile patlayıcı buhar – hava karışımının meydana gelmesini önlemek için gereklidir.

10-EN BÜYÜK YÜZEY SICAKLIĞI
Elektrikli cihazların anma değerlerinde veya kabul edilebilir aşırı yükte çalışmaları durumunda atmosfere açık yüzeylerinde oluşabilecek en büyük sıcaklık değerleridir. Bu sıcaklık (d) tipi korumalı cihazlarda dış yüzeyde, (e) tipi korumalı cihazlarda ise iç yüzeyde ve iç elemanlarda oluşan sıcaklıklardır.

11-SICAKLIK SINIFLANDIRILMASI
Gazların patlama sıcaklıkları dikkate alınarak cihazların en büyük yüzey sıcaklıklarının T1’den T6’ya kadar gruplandırılmasıdır. Bu gruplardaki sıcaklık sınıflaması alt değerleri sırasıyla 450 derece ile 85 derece arasındadır.

12-TOZLARIN ALEVSİZ YANMA SICAKLIĞI
Tozların katmanlar halindeyken alevsiz korlanarak yanma sıcaklığıdır. Bu sıcaklık tozların havada bulut halindeyken alevlenme sıcaklığından farklı ve daha düşüktür.

Bazı maddelerin sıcaklık karakteristikleri


Tehlikeli Sahaların Sınıflandırılması ve Tanımlar
Tehlikeli sahaların sınıflandırılması ortamda yanıcı ve/veya patlayıcı gazın olmasına göre yapılmaktadır. IEC’ye göre tehlikeli sahalar 3 bölgeye (zone) ayrılmıştır. Bölgeler arasındaki sınır tariflenmemiştir. Bu bölgeler kendi aralarında aşağıdaki nedenlerden ötürü de kolaylıkla yer değiştirebilmektedir.
-Ortamda bulunan maddenin sıcaklığının yükselmesi,
-İklim değişikliği,
-Hava haraketleri,
-Havalandırma sisteminin arızalanması,
-İşletme hataları

Bölge 0
Patlayıcı gazın ortamda sürekli veya uzun süreli bulunma olasılığının olduğu bölgelerdir.

Bölge 1
Patlayıcı gazın normal koşullarda ve arıza hallerinde ortamda bulunma olasılığının olduğu bölgelerdir.

Bölge 2
Patlayıcı gazın normal koşullarda ortamda bulunmadığı ve fakat kazaen bulunma olasılığının olduğu bölgelerdir.

GAZ GRUPLARI
Yukarıdaki bölgelendirilmeye ilave olarak patlayıcı gaz ve buharların alev yayılma aralıklarına ve cihaz imalat esasına göre de önce iki gruba daha sonra bu gruplar alt gruplara ayrılmıştır.

Patlama grupları:
1-Grup I Doğal Metan Gazı içeren ortamlar (Grizu gazı, maden ocakları)
2-Grup II Diğer bütün gazları kapsamaktadır.

Grup II gazlarda kendi içlerinde izin verilen alev yayılma ve tutuşma enerjilerine göre tablo-2’deki gibi II A, II B, II C olarak üç alt gruba ayrılmıştır.

Alevlenme sıcaklıklarına göre sınıflandırma
Patlayıcı gaz, buhar ve tozların alevlenebilme sıcaklıklarına göre yapılan sınıflandırmadır. Patlayıcı ortamlarda kullanılacak cihazların en büyük yüzey sıcaklıkları patlayıcı maddenin alevlenme sıcaklığından düşük olmalıdır. Sıcaklık sınıflandırılması T1 İle T6 arasında değerler alarak Tablo-3’de gösterilmiştir.

Koruma Tipleri
“d” tipi Alevsızdırmaz (Flame-Proof)
Bu koruma tipinde cihaz koruyucu kutusu; içerisine girebilecek gazın ark veya kıvılcım nedeniyle patlamasına dayanacak yapıda olması gerekmektedir.

“p” tipi Basınçlı tip koruma (Internal over-Pressure) Normal çalışma koşullarında patlama kaynağı olabilecek cihazların basınçlı koruma gazıyla içlerine harici gazların sızmasını önleyecek koruma tipidir.

“e” tipi Artırılmış emniyetli koruma (Increased safety) bu tip korumada cihazların sıcaklıklarının yükselmesi, izalasyonu, gevşeme gibi büyüklükler özel yöntemler ile kontrol altında tutularak ve cihaz kutusunun mekanik koruma sınıfın, (IP) artırılarak cihazın güvenliğinin yükseltilmesi sağlanır.

“ia” , “ib” , tipi kendinden emniyetli tip koruma (Instrinsically safe)
Kendinden emniyetli korumalı tip cihazların gerilimleri ve akımları kullanılacakları bölge sınıfına göre kesinlikle sınırlandırılmış olup olabilecek ark veya kıvılcım enerjisi ortamdaki gaz veya buharı ateşlemeyecek seviyede tutulmaktadır.

“o” tipi Yapa daldırma koruma tipi (Immersed oil)
Genellikle başka yöntemle alev veya ısı çıkarması önlenemeyen yol verici veya kesicilerin yağ içerisine daldırılmasıyla yapılan koruma tipidir.

“m” tipi Tamamen kapalı tip koruma (encapsulated)
Bu tip korumada elektrikli cihazları tamamen veya kolayca açılamayacak kutu içerisinde ve/veya kimyasal madde dondurularak elde edilen bir koruma tipidir.

“n” tipi Bölge 2 de kullanılan koruma yöntemidir.
Normal şartlar altında çevrede oluşabilecek patlayıcı atmosferi ateşlemeyecek şekilde dizayn edilmişlerdir. (Ark çıkarmayan kontaklar veya çıkacak arkın iyi bir muhafaza içerisinde olması ve çıkacak ısının limitler içerisinde bulunması.)

Bölge sınıfına Göre koruma tip seçimi
Alevsızdırmaz elektrik cihazının markalanması

Örnek:
EEx d IIB T6
EEx Bu etikete sahip olan cihaz patlayıcı ortamda çalışabilir.
d Alevsızdırmaz tip elektrik cihazı.
II Bu grup cihaz madenlerin dışında kullanılabilir.
B Kullanılabilecek gaz ortamını belirler.
T6 Cihazın kullanılacağı sıcaklık sınıfını belirler.

Elektrik Cihazlarının Mekanik Korunma Dereceleri