المنطقة 22 هي تصنيف لمنطقة خطرة تُستخدم للأماكن التي لا يُتوقع أن يحدث فيها جو متفجر على شكل سحابة من الغبار القابل للاشتعال في الهواء أثناء التشغيل العادي، ولكن إذا حدث، فسيستمر فقط لفترة قصيرة. بعبارات بسيطة، تمثل المنطقة 22 الطرف الأقل تواترًا في تصنيف منطقة الغبار القابل للاشتعال. لا تزال موقعًا خطيرًا، لكنها أقل خطورة من المنطقة 20 والمنطقة 21 لأن وجود سحابة غبار متفجرة متوقع أن يكون أندر وأقصر مدة.

هذا التعريف مهم لأن العديد من المواقع الصناعية تتعامل مع المساحيق والحبيبات والألياف والمواد الجسيمية الدقيقة التي يمكن أن تخلق سحبًا غبارية في ظل ظروف معينة. حتى عندما يكون انبعاث الغبار غير متكرر، فإن الخطر لا يختفي. لا يزال بإمكان التسرب البسيط، أو اضطراب ترسبات الغبار، أو الانبعاث قصير المدة أثناء النقل، أو الختم غير الكامل، أو الاضطراب المؤقت في العملية أن يخلق سحابة غبار قابلة للاشتعال. ونتيجة لذلك، يظل تصنيف المنطقة 22 وثيق الصلة بصناعات تجهيز الأغذية، وإنتاج الأعلاف، والأعمال الخشبية، والأدوية، والكيماويات، وإعادة التدوير، ومناولة المواد الصلبة السائبة، وغيرها من الصناعات.

غالبًا ما يُساء فهم المنطقة 22 لأنها تبدو وكأنها منطقة "منخفضة المخاطر". في الواقع، إنها تصنيف خطير خاضع للرقابة لا يزال يتطلب اختيارًا مناسبًا للمعدات، وممارسات تركيب صحيحة، وفهمًا واضحًا للغبار الفعلي الموجود. البيئة المتربة ليست تلقائيًا منطقة 22، ومنطقة 22 ليست تلقائيًا آمنة للمعدات الصناعية العادية. يجب ربط التصنيف بتكرار الانبعاث، وخصائص الغبار، وتراكم الطبقات، والتهوية، وخطر الاشتعال.

ما هي منطقة الغبار الخطرة من المنطقة 22؟

منطقة الغبار الخطرة من المنطقة 22 هي المكان الذي لا يُتوقع فيه حدوث سحابة غبار قابلة للاشتعال أثناء التشغيل العادي، وإذا حدثت، فستوجد فقط لفترة قصيرة. هذه الصياغة دقيقة ويجب قراءتها بعناية. يجب أن يكون الغبار قابلاً للاشتعال. يجب أن يكون قادرًا على أن يصبح محمولاً في الهواء. يجب أن يكون سيناريو الانبعاث معقولاً. ويجب أن تكون المدة المحتملة للجو المتفجر قصيرة وليست مستمرة أو عرضية كجزء من التشغيل العادي.

هذا يعني أن المنطقة 22 غالبًا ما تنطبق على المناطق خارج نقاط انبعاث الغبار الأولية بدلاً من أن تكون مباشرة عندها. على سبيل المثال، قد تكون نقطة التفريغ الرئيسية لناقل المسحوق منطقة 21، بينما قد تكون المنطقة المحيطة الأبعد، حيث لا يُتوقع وجود الغبار ولكن قد يظهر لفترة وجيزة بسبب التسرب أو الاضطراب، منطقة 22. وبنفس الطريقة، قد يكون الجزء الداخلي من جامع الغبار منطقة 20، وقد تكون واجهات المعدات القريبة منطقة 21، وقد تكون منطقة العمل الخارجية ذات الشفط الجيد والتنظيف الجيد منطقة 22.

لذلك تلعب المنطقة 22 دورًا مهمًا في التصميم العملي للمصنع. إنها تسمح للمهندسين بتحديد الحدود الأقل خطورة لخطر الغبار القابل للاشتعال مع الاستمرار في تطلب حماية مناسبة. إنها ليست تسمية لـ "المناطق المتسخة" بشكل عام. بدلاً من ذلك، إنها تصنيف للأماكن التي قد تكون فيها سحابة غبار متفجرة قصيرة العمر ممكنة، على الرغم من أنها غير متوقعة أثناء ظروف التشغيل العادية.

كيف تختلف المنطقة 22 عن المنطقة 20 والمنطقة 21

أسهل طريقة لفهم المنطقة 22 هي مقارنتها بمناطق الغبار الأخرى. تنطبق المنطقة 20 حيث يوجد جو غبار متفجر بشكل مستمر، أو لفترات طويلة، أو بشكل متكرر. تنطبق المنطقة 21 حيث من المحتمل أن يحدث أحيانًا أثناء التشغيل العادي. تنطبق المنطقة 22 حيث لا يحتمل حدوثه في التشغيل العادي ولكن إذا حدث، فيجب أن يستمر فقط لفترة وجيزة.

هذا هو السبب في أن نفس المنشأة يمكن أن تحتوي على جميع مناطق الغبار الثلاث في نفس الوقت. داخل الصوامع والمرشحات والأوعية العملية المغلقة، قد يبرر الخطر المنطقة 20. في محطات التعبئة، ونقاط النقل، وفتحات المعدات حيث يُتوقع الانبعاث أثناء التشغيل العادي، قد يبرر الخطر المنطقة 21. في المساحات المحيطة حيث يكون الانبعاث غير طبيعي، أو محدودًا، أو مشتتًا بسرعة، قد ينخفض التصنيف إلى المنطقة 22.

النتيجة العملية هي أن متطلبات المعدات غالبًا ما تختلف من منطقة إلى أخرى. ومع ذلك، فإن الاحتمال الأقل في المنطقة 22 لا يعني أنه يمكن تجاهل الحماية. لا يزال من الممكن أن تخلق طبقات الغبار، والتأثيرات الكهروستاتيكية، والأسطح المحمومة، وسوء الصيانة، أو ظروف الانبعاث المؤقتة سيناريو اشتعال حقيقيًا.

ما هي المعايير التي تحدد المنطقة 22؟

تم بناء الإطار الدولي لتصنيف مناطق الغبار الخطرة حول سلسلة IEC 60079. يتناول معيار IEC 60079-10-2 تصنيف المناطق للأجواء المتفجرة للغبار وهو المرجع الأساسي المستخدم لتحديد ما إذا كان يجب تصنيف الموقع كمنطقة 20 أو 21 أو 22. يوفر معيار IEC 60079-0 المتطلبات العامة لمعدات Ex، بما في ذلك العلامات ومبادئ البناء الأساسية، بينما يتناول معيار IEC 60079-31 حماية معدات الغبار من الاشتعال بواسطة الغلاف "t" للأجواء المتفجرة للغبار. بالنسبة لتصميم التركيب واختيار المعدات، يعتبر معيار IEC 60079-14 وثيقة رئيسية، ويغطي معيار IEC 60079-17 التفتيش والصيانة.

في أوروبا، يعتبر إطار عمل ATEX مهمًا بنفس القدر. يوفر التوجيه 1999/92/EC تعريفات تصنيف مكان العمل للأماكن الخطرة ويعرف رسميًا المنطقة 22 كمكان لا يُتوقع فيه حدوث جو متفجر على شكل سحابة من الغبار القابل للاشتعال في الهواء أثناء التشغيل العادي، ولكن إذا حدث، فسيستمر فقط لفترة قصيرة. يلاحظ نفس التوجيه أيضًا أنه يجب اعتبار طبقات ورواسب وأكوام الغبار القابل للاشتعال كمصادر يمكن أن تشكل جوًا متفجرًا. يتناول التوجيه 2014/34/EU المعدات وأنظمة الحماية المخصصة للاستخدام في الأجواء التي يحتمل أن تكون متفجرة ويدعم إطار المطابقة للمنتجات الموضوعة في سوق الاتحاد الأوروبي.

لا ينبغي التعامل مع هذه المعايير والتوجيهات كمراجع معزولة. فتصنيف المنطقة، وشهادة المعدات، وتصميم التركيب، والتفتيش المستمر تتفاعل جميعها. يعتمد مشروع المنطقة 22 الصحيح على عملها جميعًا معًا.

كيف يتم تقييم المنطقة 22 في المنشآت الحقيقية

من الناحية العملية، يأتي تصنيف المنطقة 22 من دراسة تصنيف المنطقة بدلاً من التخمين. يراجع المهندسون خصائص الغبار القابل للاشتعال، وتخطيط العملية، وكمية المواد المتداولة، ومصادر انبعاث الغبار، وتكرار الانبعاث، ومدة الانبعاث، وأنماط تدفق الهواء، وفعالية الشفط، وظروف التنظيف. يقومون أيضًا بتقييم ما إذا كانت ترسبات الغبار يمكن أن تتراكم ثم تصبح محمولة في الهواء بسبب الاهتزاز أو التنظيف أو العمل الميكانيكي أو تدفق الهواء العرضي.

تعتبر التهوية والاحتواء مهمين بشكل خاص في تقييم المنطقة 22. قد يحد نظام النقل المغلق جيدًا المزود بشفط موضعي فعال من المدى الخطير إلى منطقة محيطة أصغر. وبالمثل، فإن المصنع الذي يتمتع بتنظيف جيد وتحكم جيد في الغبار قد يمنع الترسبات الواسعة ويقلل الحجم المعقول لسحابة الغبار الخطرة. ومع ذلك، لا يمكن الاعتماد على التفاؤل في التصنيف. يجب على المهندسين النظر في سلوك التشغيل الواقعي، وليس فقط نية التصميم المثالية.

هذا هو أحد الأسباب التي تجعل المنطقة 22 شائعة في مناطق العمليات الطرفية. قد يكون الانبعاث غير متكرر، وقد تستمر السحابة لفترة وجيزة فقط، ولكن إذا كان الحدث يمكن أن يحدث بشكل واقعي وكان الغبار قابلاً للاشتعال، فقد لا يزال التصنيف الخطير مطلوبًا.

تصنيفات الحماية وعلامات Ex للمنطقة 22

عند اختيار المعدات للمنطقة 22، فإن الخطأ الأكثر شيوعًا هو التركيز فقط على ما إذا كان المنتج "مقاومًا للغبار". يتطلب اختيار المنطقة 22 أكثر من مجرد ادعاء عام بالحماية من الدخول. يجب أن يكون المنتج مناسبًا لجو غبار قابل للاشتعال، مما يعني أن المهندسين بحاجة إلى النظر إلى علامة Ex الكاملة، ومستوى حماية المعدات، ومجموعة الغبار، ودرجة حرارة السطح القصوى، وأساس الشهادة، وظروف التركيب.

1. مستوى حماية المعدات وفئة ATEX

تتوافق المنطقة 22 بشكل شائع مع مستوى حماية المعدات Dc في نهج IEC وغالبًا ما ترتبط عمليًا بمعدات الفئة 3D في تطبيقات ATEX. يمكن أيضًا استخدام معدات ذات حماية أعلى عند الاقتضاء، لكن النقطة الأساسية هي أن المنتج المختار يجب أن يكون مناسبًا للمنطقة الفعلية وخطر الغبار المحدد في دراسة التصنيف.

2. الحماية بواسطة الغلاف "t"

بالنسبة للعديد من المنتجات الكهربائية في أجواء الغبار، فإن مفهوم الحماية الأكثر شيوعًا هو Ex t، حيث غالبًا ما يتم تمييز معدات المنطقة 22 بـ Ex tc. يتم تناول هذه الطريقة بواسطة معيار IEC 60079-31 وتستند إلى سلامة الغلاف مع تحديد درجة حرارة السطح بحيث لا يشتعل الغبار القابل للاشتعال خارج المعدات. يستخدم على نطاق واسع للهواتف الصناعية، ومكبرات الصوت، والمنارات، وصناديق التوصيل، والإضاءة، ومحطات التحكم، وأغلفة الكاميرات، والمنتجات المماثلة المخصصة لمواقع الغبار القابل للاشتعال.

3. مجموعات الغبار IIIA و IIIB و IIIC

يتم تعيين معدات جو الغبار أيضًا إلى فئات المجموعة الثالثة. يشير IIIA إلى التطايرات القابلة للاشتعال، وIIIB إلى الغبار غير الموصّل، وIIIC إلى الغبار الموصّل. هذا التمييز مهم لأن الغبار الموصّل يضع متطلبات أكبر على تصميم الغلاف وسلامة الحماية. المعدات المعتمدة للمجموعة IIIC مناسبة بشكل عام لمجموعات الغبار الأقل تطلبًا IIIA و IIIB، بشرط أن تكون بقية العلامة وحدود درجة الحرارة مناسبة.

4. درجة حرارة السطح القصوى

بالنسبة لمخاطر الغبار القابل للاشتعال، فإن التحكم في درجة حرارة السطح أمر بالغ الأهمية. قد تحدد علامات معدات المنطقة 22 درجة حرارة سطح قصوى مثل T85°C أو T100°C أو T120°C. يجب أن يظل الحد المحدد لدرجة الحرارة أقل من خصائص الاشتعال للغبار الفعلي الموجود، مع هامش هندسي يأخذ في الاعتبار كلاً من سحب الغبار المحمولة في الهواء وطبقات الغبار على سطح الغلاف.

5. تصنيف IP وسلامة الغلاف

لا تزال تصنيفات IP مهمة في المنطقة 22، لأن مقاومة الغلاف لدخول الغبار هي جزء من الحفاظ على سلامة الحماية. يحدد معيار IEC 60529 نظام رمز IP لحماية الغلاف ضد دخول المواد الصلبة والماء. ومع ذلك، فإن رمز IP هو جزء واحد فقط من التقييم. تصنيف IP العالي لا يثبت تلقائيًا أن المعدات مناسبة للأجواء المتفجرة للغبار. يتطلب الامتثال للمنطقة 22 مفهوم حماية Ex ذي الصلة وأساس الشهادة بالإضافة إلى الختم البيئي المناسب.

قد تظهر علامة نموذجية لتطبيق غبار المنطقة 22 على النحو التالي:

Ex tc IIIC T120°C Dc

• Ex تحدد معدات الحماية من الانفجار.
• tc تشير إلى مفهوم حماية الغبار القائم على الغلاف للاستخدام في المنطقة 22.
• IIIC تحدد الملاءمة للغبار الموصّل، وهي الفئة الأكثر تطلبًا من فئات الغبار للمجموعة الثالثة.
• T120°C تحدد الحد الأقصى المسموح به لدرجة حرارة السطح.
• Dc تحدد مستوى حماية المعدات المرتبط عادةً بالمنطقة 22.

لماذا لا يساوي تصنيف IP تصنيف Ex

أحد أكثر أخطاء الشراء شيوعًا هو افتراض أن منتج IP65 أو IP66 مناسب تلقائيًا للمنطقة 22. هذا غير صحيح. يشير رمز IP بشكل أساسي إلى درجة الحماية ضد دخول الجسيمات الصلبة والماء في ظل ظروف اختبار موحدة. لا يقول شيئًا في حد ذاته عن التحكم في الاشتعال في جو غبار قابل للاشتعال.

تتناول حماية Ex سؤالاً مختلفًا: ما إذا كان بإمكان المعدات العمل دون أن تصبح مصدر اشتعال فعالاً في جو يحتمل أن يكون متفجرًا. وهذا يتطلب النظر في السلوك الحراري، وتصميم الغلاف، واختيار المواد، وتحمل الأعطال، وأداء دخول الغبار، والعلامات، والاختبار، والشهادة. بمعنى آخر، يدعم تصنيف IP الحماية البيئية، بينما يتناول تصنيف Ex سلامة الانفجار. غالبًا ما يحتاج منتج المنطقة 22 إلى كليهما، لكن أحدهما لا يحل محل الآخر.

التطبيقات النموذجية لمعدات المنطقة 22

تُستخدم معدات المنطقة 22 على نطاق واسع في المناطق المحيطة بعمليات الغبار القابل للاشتعال حيث يكون احتمال وجود سحابة غبار محدودًا ولكنه لا يزال معقولاً. تشمل التطبيقات النموذجية:

1. مصانع الأغذية والحبوب: المساحات الطرفية حول مناولة الدقيق، ونقل السكر، وإنتاج الأعلاف، وجرعات الحبوب، وخطوط تعبئة المساحيق.
2. الأعمال الخشبية ومصانع الألواح: المناطق المحيطة بالقرب من خطوط الصنفرة، ومعدات نقل نشارة الخشب، وواجهات الشفط، وأنظمة مناولة الكريات.
3. الإنتاج الكيميائي والصيدلاني: مناطق العمليات الخارجية حول نقاط نقل المساحيق، والخلاطات، ومعدات التعبئة، وخلايا التغليف ذات الانبعاث الخاضع للتحكم.
4. المواد السائبة وإعادة التدوير: المناطق الطرفية بالقرب من الفواصل، والقواديس، ومعدات الجرعات، والناقلات المغلقة التي تتعامل مع المواد الصلبة القابلة للاشتعال الدقيقة.
5. المرافق وخدمات المصنع: أجهزة الإنذار المحلية، وأجهزة الاتصال الداخلي، ومحطات المكالمات، ومكبرات الصوت، ومنتجات التحكم الميدانية المثبتة بالقرب من مساحات العمليات المصنفة للغبار.

في هذه المواقع، يمكن أن تشمل فئة المنتج الهواتف الصناعية، ومحطات الاتصال الداخلي، ومكبرات الصوت البوقية، والمنارات التحذيرية، ومحطات المشغل، وصناديق التوصيل، وأغلفة الكاميرات، والإضاءات، واللوحات المحلية، وملحقات الكابلات، طالما أنها مصنفة بشكل صحيح لجو الغبار المصنف.

مواقع المنطقة 22 الشائعة في تخطيطات المصانع

غالبًا ما تظهر المنطقة 22 في المناطق الخارجية أو المحيطة بمعدات العملية بدلاً من داخل المعدات نفسها. قد تشمل الأمثلة المساحة المحيطة بآلة التعبئة ذات الشفط الفعال للغبار، والمنطقة القريبة من نقطة فحص الناقل اللولبي، ومنطقة الأرضية القريبة من واجهة تفريغ الصومعة، أو الممر المحيط خارج خط عملية المسحوق المغلق بشكل عام. يمكن أن تظهر أيضًا بالقرب من مخارج جامع الغبار، أو المزالق الناقلة، أو أبواب الوصول المغلقة عادةً ولكنها قد تسمح بهروب الغبار لفترة قصيرة.

في العديد من المنشآت، يعتمد تصنيف المنطقة 22 أيضًا بشكل كبير على جودة التنظيف. ترسبات الغبار على الأرضيات، والعوارض، وحوامل الكابلات، وقمم المعدات ليست مجرد مشكلة نظافة. يمكن أن تصبح مصدر خطر إذا تم إزعاجها وتشتيتها في الهواء. هذا هو السبب في أنه لا يمكن فصل تصنيف المنطقة عن انضباط الصيانة.

اعتبارات الاختيار والتركيب للمنطقة 22

حتى عندما تكون المنطقة مجرد منطقة 22، تظل جودة التركيب مهمة. يمكن تقويض مفهوم الحماية للمعدات المعتمدة بواسطة مانعات تسرب الكابلات غير المناسبة، أو الأختام المفقودة، أو المداخل غير الصحيحة، أو الأغلفة التالفة، أو التركيب غير الصحيح، أو التعديلات غير المصرح بها. يجب أن تتطابق الملحقات والأسلاك الميدانية مع شهادة المنتج وظروف الاستخدام الفعلية. قد تفرض البيئات الخارجية أو بيئات الغسيل متطلبات إضافية تتعلق بالتآكل، والتعرض للطقس، ودخول الماء، ولكن لا ينبغي أن تؤثر متطلبات البيئة هذه على حماية الانفجار.

يجب على المهندسين أيضًا تأكيد خصائص الغبار القابل للاشتعال الفعلية لمادة العملية. يمكن للغبار الموصّل، أو الغبار ذي درجة حرارة الاشتعال المنخفضة، أو تكوين طبقة غبار كثيفة أن يغير من ملاءمة منتج قد يبدو مقبولاً لولا ذلك. يجب دائمًا التحقق من العلامات الموجودة على لوحة الاسم والشهادات مقابل دراسة تصنيف المنطقة بدلاً من الاختيار بناءً على المظهر أو العادة السابقة.

الأخطاء الشائعة في مشاريع المنطقة 22

• افتراض أن المنطقة 22 منخفضة المخاطر لدرجة لا تتطلب معدات منطقة خطرة.
• الاختيار بناءً على تصنيف IP فقط دون التحقق من علامة Ex والشهادة.
• تجاهل طبقات الغبار والتركيز فقط على الغبار المحمول في الهواء المرئي.
• الفشل في التحقق من مجموعة الغبار الصحيحة، خاصةً حيث قد يكون الغبار الموصّل موجودًا.
• استخدام معدات معتمدة ولكن إقرانها بمداخل كابلات أو ملحقات غير متوافقة.
• إهمال التنظيف، والذي يمكن أن يحول الغبار المتراكم إلى مصدر خطر ثانوي.
• التعامل مع تصنيف المنطقة كتمرين وثائقي بدلاً من حكم هندسي مرتبط بالعملية الفعلية.

الأسئلة الشائعة

هل المنطقة 22 هي نفس المنطقة المتربة العادية؟

لا. المنطقة المتربة ليست تلقائيًا منطقة خطرة. المنطقة 22 تعني تحديدًا مكانًا لا يُتوقع فيه حدوث جو متفجر على شكل سحابة من الغبار القابل للاشتعال أثناء التشغيل العادي، ولكن إذا حدث، فسيكون موجودًا فقط لفترة قصيرة.

هل المنطقة 22 أقل خطورة من المنطقة 21؟

نعم. تنطبق المنطقة 21 حيث من المحتمل حدوث سحابة غبار متفجرة أحيانًا أثناء التشغيل العادي. تنطبق المنطقة 22 حيث لا يحتمل حدوثها في التشغيل العادي، وإذا حدثت، فيجب أن تستمر فقط لفترة وجيزة.

هل يمكن استخدام المعدات ذات تصنيف IP العادي في المنطقة 22؟

ليس تلقائيًا. قد يساعد تصنيف IP العالي في الختم البيئي، لكنه لا يثبت في حد ذاته الملاءمة لجو غبار قابل للاشتعال. يجب أن تتمتع المعدات بمفهوم حماية Ex الصحيح والشهادة.

ما هي العلامة التي تُرى عادةً على منتجات المنطقة 22؟

أحد الأمثلة الشائعة هو Ex tc IIIC T120°C Dc، على الرغم من أن العلامة الدقيقة تعتمد على طريقة الحماية، ومجموعة الغبار، ومتطلبات درجة الحرارة، وتصميم المنتج.

هل يمكن تركيب معدات ذات تصنيف أعلى في المنطقة 22؟

نعم. يمكن استخدام معدات ذات حماية أعلى عند الاقتضاء. من الناحية العملية، غالبًا ما تُستخدم المنتجات المناسبة لمناطق الغبار الأكثر تطلبًا في المنطقة 22 عندما تدعم متطلبات التوحيد القياسي أو الموقع هذا النهج.

لماذا تعتبر طبقات الغبار مهمة إذا كانت المنطقة 22 تتعلق بسحب الغبار؟

لأن الغبار المترسب يمكن أن يصبح لاحقًا محمولاً في الهواء ويشكل سحابة، ويمكنه أيضًا عزل الأسطح الساخنة والتأثير على خطر الاشتعال. لذلك تظل طبقات الغبار والرواسب والأكوام مهمة في تقييم مناطق الغبار الخطرة.

الخاتمة

المنطقة 22 هي تصنيف منطقة خطرة للأماكن التي لا يُتوقع فيها وجود جو متفجر على شكل سحابة من الغبار القابل للاشتعال أثناء التشغيل العادي، ولكن قد يحدث لفترة وجيزة في ظل ظروف انبعاث معقولة. تحكمها أطر معترف بها مثل IEC 60079 و ATEX ويجب تقييمها من خلال تصنيف المنطقة المناسب بدلاً من الافتراض. يعتمد الاختيار الصحيح للمعدات على أكثر من مجرد غلاف مقاوم للغبار بشكل عام. يجب على المهندسين مراعاة علامة Ex الكاملة، ومجموعة الغبار، وحد درجة الحرارة، ومستوى حماية المعدات، وأداء IP، وجودة التركيب، وظروف العملية الفعلية في الموقع. عند التعامل مع هذه العوامل معًا، تصبح حماية المنطقة 22 مهمة هندسية واضحة وقابلة للإدارة.