หลักการของอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดป้องกันการระเบิด บทที่ 2
บทที่ 2
หลักการของอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดป้องกันการระเบิด
2.1 สาเหตุที่อาจทำให้เกิดการจุดระเบิด (Ignition Source)
ในการออกแบบระบบป้องกันการจุดระเบิดภายในบริเวณที่มีการใช้หรือจัดเก็บสารไวไฟนั้น ผู้ออกแบบจะต้องพยายามหลีกเลี่ยงการเกิดบรรยากาศที่มีสารไวไฟปนเปื้อนมากเพียงพอให้เกิดการจุดติดไฟได้ อย่างไรก็ตาม ยังมีกระบวนการผลิตหรืองานบำรุงรักษาที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงสภาพบรรยากาศดังกล่าวได้ ดังนั้นจึงต้องพยายามป้องกันมิให้เกิดการจุดระเบิดในสถานที่นั้น ซึ่งสิ่งที่ทำให้เกิดการจุดระเบิดที่สำคัญ มีดังนี้
• เปลวไฟ: Open Flame
• พื้นผิวที่มีความร้อนสูง: Hot Surfaces
• การอาร์ก และการสปาร์กของอุปกรณ์ไฟฟ้า: Electrical Arcs and Sparks
• การถ่ายเทประจุของไฟฟ้าสถิตระหว่างวัตถุที่มีความต่างศักย์ไฟฟ้า: ElectrostaticDischarge
• การเกิดฟ้าผ่า หรือการถ่ายเทประจุไฟฟ้าจาก บรรยากาศ ลงสู่พื้นดิน: Lightning (Atmospheric Discharge)
• การเกิดการเสียดสีของเครื่องจักรกล หรือการกระทบอย่างรุนแรงของโลหะ: Mechanical Friction or Impact Sparks
• การเกิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความเข้มสูง: Electromagnetic Radiation
• การเกิดคลื่นอัลตร้าโซนิกที่มีพลังงานสูง: Ultrasonic
• คลื่นพลังงานกระแทกอย่างรุนแรง: Shock Waves (Adiabatic Compression)
• การแผ่คลื่นพลังงานจากปฏิกิริยาการแยกตัวของไอออน: Ionizing Radiation
• การแผ่คลื่นแสงที่มีความเข้มสูง: Optical Radiation
• ปฏิกิริยาเคมีอย่างรุนแรงและเกิดพลังงานความร้อนสูง: Chemical Reaction
2.2 เทคนิคพื้นฐานในการป้องกันการระเบิด (Technical Principle of ExplosionProtections)
Temperature Classification
อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิดจะมีระดับอุณหภูมิสูงขึ้นไม่เท่ากันเมื่อใช้งานตามปกติถ้าการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้านั้นๆ ทำให้เกิดความร้อนสูงจนถึงระดับอุณหภูมิที่ไอระเหยของสารไวไฟสามารถลุกติดไฟได้เอง (Auto-Ignition Temperature) อาจเป็นสาเหตุให้เกิดเพลิงไหม้ดังนั้นมาตรฐาน NEC และ IEC รวมทั้งมาตรฐานอื่นๆ จึงมีการแบ่งระดับอุณหภูมิสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นบนพื้นผิวของสิ่งห่อหุ้ม (Enclosure) อุปกรณ์ไฟฟ้าในขณะใช้งานตามปกติ ซึ่งเรียกว่าTemperature Class (T Class) เพื่อให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์ไฟฟ้านั้นจะไม่ทำให้เกิดความร้อนสูงจนแก๊สหรือไอระเหยของสารไวไฟที่ผสมอยู่ในบรรยากาศลุกติดไฟได้เอง ดังนั้นเมื่อทราบว่าสารไวไฟที่ใช้มีค่า Auto-ignition Temperature เท่าใด ก็จะต้องเลือกระดับ T class ของอุปกรณ์ไฟฟ้าให้มีค่าต่ำกว่าค่า Auto-Ignition Temperature ของสารไวไฟในพื้นที่ติดตั้งอุปกรณ์นั้น
ตารางที่ 2.1 แสดงรหัสมาตรฐานของ Temperature Classification ในมาตรฐาน IEC และ NEC
|
ระดบอุณหภูมิสูงสุด |
มาตรฐาน IEC |
มาตรฐาน NEC |
|
450°C |
T1 |
T1 |
|
300°C |
T2 |
T2 |
|
280°C |
T2A |
|
|
260°C |
T2B |
|
|
230°C |
T2C |
|
|
215°C |
T2D |
|
|
200°C |
T3 |
T3 |
|
180°C |
T3A |
|
|
165°C |
T3B |
|
|
160°C |
T3C |
|
|
135°C |
T4 |
T4 |
|
120°C |
T4A |
|
|
100°C |
T5 |
T5 |
|
85°C |
T6 |
T6 |
ที่มา : มาตรฐาน IEC และ NEC
ตารางที่ 2.2 แสดงตัวอย่างการใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าตามรหัสมาตรฐานของ T-Classification กับสารไวไฟ
|
สารไวไฟ |
Ignition Temperature (°C) |
T-Class |
IEC group |
|
Acetaldehyde |
140 |
T4 |
IIA |
|
Acetic Acid |
485 |
T1 |
IIA |
|
Acetic Anhydride |
330 |
T2 |
IIA |
|
Acetone |
540 |
T1 |
IIA |
|
Acetylene |
305 |
T2 |
IIC |
|
Ammonia |
630 |
T1 |
IIA |
|
Benzene |
220 |
T3 |
IIA |
|
Carbon Disulfide |
95 |
T6 |
IIC |
|
Diesel |
220 – 300 |
T3 |
IIA |
|
Ethane |
515 |
T1 |
IIA |
|
Ethylalchohol |
425 |
T2 |
IIA |
|
Ethylene |
425 |
T2 |
IIB |
|
Hydrogen |
560 |
T1 |
IIC |
|
Methane |
595 |
T1 |
IIA |
|
Methanol |
455 |
T1 |
IIA |
|
Naphthalene |
520 |
T1 |
IIA |
|
Propane |
470 |
T1 |
IIA |
|
Toluene |
535 |
T1 |
IIA |
ที่มา : มาตรฐาน IEC
จากตารางที่ 2.2 ถ้าเลือกใช้อุปกรณ์ต่อสายไฟฟ้า (Terminal Box) ที่มีระดับมาตรฐานระดับที่ดีที่สุดคือ T6 อุปกรณ์นั้นอาจทดสอบมาแล้วว่าอุณหภูมิสูงสุดในการใช้งานประมาณ 80 °C ที่อุณหภูมิแวดล้อม 40 °C การเลือกฉนวนของสายไฟที่ต่ออยู่ก็จะต้องมีความเหมาะสมด้วย เช่น ฉนวนของสายไฟที่เป็น PVC จะสามารถทนความร้อนได้เพียง 70 °C เท่านั้นจึงไม่เหมาะสมที่จะนำมาใช้งาน
*อ่านเพิ่มเติม 
บทที่ 2 หลักการของอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดป้องกันการระเบิด
ขอขอบพระคุณแหล่งที่มาของข้อมูล คู่มือการตรวจสอบ ติดตั้งระบบ และอุปกรณ์ไฟฟ้าในพื้นที่มีไอระเหยของสารไวไฟ โดยสำนักเทคโนโลยีความปลอดภัย กรมโรงงานฯ กระทรวงอุตสาหกรรม ทางทีมงานได้คัดลอก ตัดตอนเนื้อหาของหนังสือมาเผยแพร่กระจายความรู้ ความเข้าใจ ให้กว้างขวางยิ่งขึ้น เพื่อช่วยป้องกันอุบัติเหตุ ลดความสูญเสีย ที่อาจจะเกิดขึ้นกับหน่วยงานและบุคคลรอบข้าง (ที่มา http://php.diw.go.th/safety/wp-content/uploads/2015/01/25.pdf)
