Tiêu chuẩn ATEX là gì?

Tiêu chuẩn ATEX là gì?

Tiêu chuẩn ATEX là hai tiêu chuẩn của EU mô tả các yêu cầu an toàn tối thiểu đối với nơi làm việc và thiết bị được sử dụng trong môi trường dễ nổ. Tên này là cách viết tắt của thuật ngữ tiếng Pháp Appareils destinés à être Operatingisés en ATmosphères EXplosibles (tiếng Pháp có nghĩa là “Thiết bị dùng trong môi trường dễ nổ”).

Các tổ chức ở EU phải tuân theo tiêu chuẩn để bảo vệ nhân viên khỏi nguy cơ cháy nổ ở những khu vực có môi trường dễ nổ.

Có hai tiêu chuẩn ATEX (một cho nhà sản xuất và một cho người sử dụng thiết bị):

• Tiêu chuẩn ATEX 114 “thiết bị” 2014/34 / EU – Thiết bị và hệ thống bảo vệ được thiết kế để sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ
• Ttiêu chuẩn ATEX 153 “nơi làm việc” 1999/92 / EC – Yêu cầu tối thiểu để cải thiện sự an toàn và bảo vệ sức khỏe của những người lao động có nguy cơ gặp rủi ro từ môi trường dễ cháy nổ.

Lưu ý: Tiêu chuẩn ATEX 95 “thiết bị” 94/9 / EC, đã bị thu hồi vào ngày 20 tháng 4 năm 2016 khi nó được thay thế bằng tiêu chuẩn ATEX 114 2014/34 / EU. Tiêu chuẩn ATEX 2014/34 / EU là bắt buộc đối với các nhà sản xuất kể từ ngày 20 tháng 4 năm 2016 như đã nêu trong điều 44 của tiêu chuẩn.

Tiêu chuẩn ATEX 2014/34 / EU đã được Nghị viện Châu Âu công bố vào ngày 29 tháng 3 năm 2014. Nó đề cập đến sự hài hòa của luật pháp của các Quốc gia Thành viên liên quan đến thiết bị và hệ thống bảo vệ được thiết kế để sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ.

Về tiêu chuẩn ATEX 99/92 / EC, yêu cầu là Người sử dụng lao động phải phân loại các khu vực có thể xảy ra môi trường dễ cháy nổ, thành các khu vực. Sự phân loại được đưa ra cho một khu vực cụ thể, kích thước và vị trí của nó, phụ thuộc vào khả năng xảy ra một bầu khí quyển bùng nổ và sự tồn tại của nó nếu có.

Thiết bị được sử dụng trước tháng 7 năm 2003 được phép sử dụng vô thời hạn với điều kiện đánh giá rủi ro cho thấy việc đó là an toàn.

Mục đích của tiêu chuẩn 2014/34 / EU là cho phép thương mại tự do thiết bị và hệ thống bảo vệ ‘ATEX’ trong EU bằng cách loại bỏ nhu cầu thử nghiệm và tài liệu riêng biệt cho từng quốc gia thành viên.

Các quy định áp dụng cho tất cả các thiết bị được thiết kế để sử dụng trong môi trường dễ cháy nổ, dù là điện hay cơ, bao gồm cả hệ thống bảo vệ. Có hai loại thiết bị ‘I’ cho khai thác mỏ và ‘II’ cho các ngành công nghiệp bề mặt. Các nhà sản xuất áp dụng các điều khoản của mình và gắn dấu CE và dấu Ex có thể bán thiết bị của họ ở bất kỳ đâu trong Liên minh Châu Âu mà không cần thêm bất kỳ yêu cầu nào liên quan đến các rủi ro được áp dụng. Tiêu chuẩn bao gồm một loạt các thiết bị, có khả năng bao gồm thiết bị được sử dụng trên các giàn khoan cố định ngoài khơi, trong các nhà máy hóa dầu, hầm mỏ, nhà máy bột mì và các khu vực khác có thể có môi trường dễ nổ.

Nói một cách khái quát, có ba điều kiện tiên quyết để áp dụng tiêu chuẩn: thiết bị phải (a) có nguồn đánh lửa hiệu quả riêng, (b) được thiết kế để sử dụng trong môi trường có nguy cơ gây nổ (hỗn hợp không khí), và (c) ở điều kiện khí quyển bình thường.

Tiêu chuẩn này cũng bao gồm các thành phần thiết yếu cho việc sử dụng an toàn và các thiết bị an toàn trực tiếp góp phần vào việc sử dụng an toàn các thiết bị trong phạm vi. Các thiết bị sau này có thể ở bên ngoài môi trường dễ cháy nổ.

Các nhà sản xuất / nhà cung cấp (hoặc nhà nhập khẩu, nếu nhà sản xuất bên ngoài EU) phải đảm bảo rằng sản phẩm của họ đáp ứng các yêu cầu thiết yếu về sức khỏe và an toàn và trải qua các quy trình tuân thủ thích hợp. Điều này thường liên quan đến việc thử nghiệm và chứng nhận bởi tổ chức chứng nhận ‘bên thứ ba’ (được gọi là Cơ quan được thông báo, ví dụ như UL, Vinçotte, Intertek, Sira, Baseefa, Lloyd’s, TUVICQC) nhưng nhà sản xuất / nhà cung cấp có thể ‘tự chứng nhận’ thiết bị loại 3 (hồ sơ kỹ thuật bao gồm bản vẽ, phân tích mối nguy và hướng dẫn sử dụng bằng tiếng địa phương) và thiết bị phi điện Loại 2, nhưng đối với loại 2, hồ sơ kỹ thuật phải được nộp kèm theo một cơ quan được thông báo. Sau khi được chứng nhận, thiết bị được đánh dấu ‘CE’ (có nghĩa là thiết bị tuân thủ ATEX và tất cả các tiêu chuẩn liên quan khác) và ký hiệu ‘Ex’ để xác định thiết bị đã được phê duyệt theo tiêu chuẩn ATEX. Hồ sơ kỹ thuật phải được lưu giữ trong thời hạn 10 năm.

Chứng nhận đảm bảo rằng thiết bị hoặc hệ thống bảo vệ phù hợp với mục đích đã định và cung cấp đầy đủ thông tin để đảm bảo rằng thiết bị hoặc hệ thống bảo vệ có thể được sử dụng một cách an toàn. Có bốn phân loại ATEX để đảm bảo rằng một phần thiết bị hoặc hệ thống bảo vệ cụ thể là phù hợp và có thể được sử dụng an toàn trong một ứng dụng cụ thể: 1. Ứng dụng Công nghiệp hoặc Khai thác; 2. Hạng mục Thiết bị; 3. Khí quyển; và 4. Nhiệt độ.

ATEX với tư cách là một tiêu chuẩn của EU cho thấy nó tương đương với Hoa Kỳ theo tiêu chuẩn HAZLOC. Tiêu chuẩn này được đưa ra bởi Cục Quản lý An toàn và Sức khỏe Nghề nghiệp xác định và phân loại các vị trí nguy hiểm như môi trường dễ cháy nổ.

Định nghĩa kỹ thuật

Trong DSEAR, môi trường dễ nổ được định nghĩa là hỗn hợp các chất nguy hiểm với không khí, trong điều kiện khí quyển, ở dạng khí, hơi, bụi hoặc sợi mà sau khi bắt lửa, sự cháy lan ra toàn bộ hỗn hợp.

Điều kiện khí quyển thường được gọi là nhiệt độ và áp suất môi trường xung quanh. Tức là nhiệt độ từ -20 ° C đến 40 ° C và áp suất từ ​​0,8 đến 1,1 bar. ^[1]

Phân loại khu vực

Ttiêu chuẩn ATEX bao gồm các vụ nổ từ khí / hơi dễ cháy và bụi / sợi dễ cháy (trái với nhận thức thông thường, có thể dẫn đến các vụ nổ nguy hiểm ^[2] )

Nguy hiểm – Khí / hơi / sương mù

• Vùng 0 – Nơi có môi trường dễ nổ bao gồm hỗn hợp với không khí của các chất nguy hiểm ở dạng khí, hơi hoặc sương mù tồn tại liên tục hoặc trong thời gian dài hoặc thường xuyên.
• Vùng 1 – Nơi có bầu không khí dễ nổ bao gồm hỗn hợp với không khí của các chất nguy hiểm ở dạng khí, hơi hoặc sương mù đôi khi có thể xảy ra trong hoạt động bình thường.
• Vùng 2 – Nơi có bầu không khí dễ nổ bao gồm hỗn hợp với không khí của các chất nguy hiểm ở dạng khí, hơi hoặc sương mù không có khả năng xảy ra trong hoạt động bình thường nhưng nếu có xảy ra thì chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn..

Nguy hiểm – bụi / sợi

• Vùng 20 – Nơi có bầu không khí dễ nổ ở dạng đám mây bụi dễ cháy trong không khí liên tục hoặc trong thời gian dài hoặc thường xuyên.
• Vùng 21 – Nơi thỉnh thoảng có thể xảy ra bầu không khí bùng nổ dưới dạng đám mây bụi dễ cháy trong không khí trong hoạt động bình thường.
• Vùng 22 – Nơi có bầu không khí bùng nổ dưới dạng đám mây bụi dễ cháy trong không khí không có khả năng xảy ra trong hoạt động bình thường nhưng nếu có xảy ra, sẽ chỉ tồn tại trong một thời gian ngắn.

Nguồn đánh lửa hiệu quả

Nguồn đánh lửa hiệu quả là một thuật ngữ được định nghĩa trong tiêu chuẩn ATEX của Châu Âu là sự kiện kết hợp với đủ oxy và nhiên liệu (khí, hơi, bụi hoặc sợi), có thể gây ra vụ nổ. Mêtan, hydro và than cám là những ví dụ về các loại nhiên liệu khả thi. ^[3]

Các nguồn đánh lửa hiệu quả là:

• Sét đánh
• Ngọn lửa bùng phát – Điều này có thể bao gồm từ một điếu thuốc đang cháy đến hoạt động hàn.

• Tia lửa va chạm do cơ học tạo ra – Ví dụ, một nhát búa đập vào bề mặt thép gỉ so với một nhát búa đập vào đá lửa. Tốc độ và góc tác động (giữa bề mặt và búa) là quan trọng; một cú đánh 90 độ trên bề mặt là tương đối vô hại.

• Tia lửa ma sát được tạo ra do cơ học – Sự kết hợp giữa vật liệu và tốc độ quyết định hiệu quả của nguồn đánh lửa. Ví dụ, ma sát thép-thép 4,5 m / s với lực lớn hơn 2 kN là nguồn đánh lửa hiệu quả. Sự kết hợp của nhôm và gỉ cũng nổi tiếng là nguy hiểm. Thường cần nhiều hơn một tia lửa nóng đỏ để có một nguồn đánh lửa hiệu quả.

• Tia lửa điện – Ví dụ, một kết nối điện kém hoặc một máy phát áp suất bị lỗi. Nội năng điện của tia lửa điện quyết định hiệu quả của nguồn đánh lửa.

• Nhiệt độ bề mặt cao – Đây có thể là kết quả của quá trình phay, mài, cọ xát, ma sát cơ học trong hộp nhồi hoặc ổ trục, hoặc chất lỏng nóng được bơm vào bình. Ví dụ, đầu của dụng cụ cắt tiện có thể dễ dàng ở nhiệt độ 600 ° C (1100 ° F); đường ống hơi áp suất cao có thể cao hơn nhiệt độ tự bốc cháy của một số hỗn hợp nhiên liệu / không khí.

• Phóng tĩnh điện – Tĩnh điện có thể được tạo ra do không khí trượt qua cánh, hoặc chất lỏng không dẫn điện chảy qua màn lọc.

• Sự bức xạ
• Nén đoạn nhiệt – Không khí được bơm vào bình và bề mặt bình nóng lên.

Xác định Zone chống cháy nổ tiêu chuẩn Atex trong chất lỏng (Liquid)

Khi chúng ta biết được các tiêu chuẩn Atex được quy định như thế nào thì điều quan trọng nhất là các thiết bị được dùng trong Zone nào đối với chất lỏng và zone nào trong không khí.

Tiêu chuẩn Atex trong chất lỏng (Liquid)

 

Tiêu chuẩn Atex quy định khu vực chống cháy nổ qua Zone 0 | Zone 1 | Zone 2

Trong chất lỏng ( liquid ) được quy định từ Zone 0 tới Zone 2. Trong đó Zone 0 là khu vực nguy hiểm nhất và Zone 2 là khu vực có nguy cơ cháy nổ thấp nhất. Việc xác định khu vực nào chúng ta cần xác định rõ thiết bị được lắp tại vị trí nào trong hình hướng dẩn.

Ý nghĩa của Zone 1 | Zone 1 | Zone 2

Mô tả các chọn các Zone và ý nghĩa của Zobe 0 | Zobe 1 | Zone 2

• Tại Zone 0: tại một khu vực thường luôn luôn xuất hiện môi trường có khả năng cháy nổ là hỗn hợp chất có khả năng cháy nổ: không khívà  Gas, khí, hơi, sương,bụi  trong một khoảng thời gian dài. Thời gian hoạt động trong trạng thái nguy hiểm phải lớn hơn 1000h / năm.
• Zone 1: tại một khu vực thường thường xuyên xuất hiện môi trường có khả năng cháy nổ là hỗn hợp chất có khả năng cháy bổ: không khí Gas, khí, hơi, sương,bụi trong một khoảng thời gian dài. Thời gian hoạt động trong trạng thái nguy hiểm từ 10-1000h / năm.
• Zone 2: khu vực mà những hoạt động thông thường ít khi  xuất hiện môi trường có khả năng cháy nổ là hỗn hợp chất có khả năng cháy nổ: không khí Gas, khí, hơi, sương, bụi nếu có chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn. Thời gian hoạt động trong trạng thái nguy hiểm từ 0.1-10h / năm.

Tiêu chuẩn Atex trong môi trường bụi (Dust)

 

Tiêu chuẩn Atex chống bụi Zone 20 | Zone 21 | Zone 22

Các thiết bị sử dụng trong khu vực có bụi và có khả năng xảy ra cháy nổ được quy định từ Zone 20 cho đến Zone 22. Trong đó Zone là có nguy cơ cháy nổ cao nhất là nơi tiếp xúc trực tiếp với môi trường có bụi nơi máy móc đang hoạt động. Chúng ta cần biết rõ khu vực nào là zone 20, khu vực nào là zone 21 cũng như khu vực nào là zone 22 để chọn thiêt bị cho chính xác.

Ý nghĩa của Zone 20 | Zone 21 | Zone 22

• Zone 20: nơi mà chứa bụi hoặc đám mây bụi trong không khí trong cáchoạt động  luôn luôn xuất hiện môi trường có khả năng gây cháy nổ.
• Zone 21: nơi mà chứa bụi hoặc đám mây bụi trong không khí trong các hoạt động thường xuyên xuất hiện môi trường có khả năng gây cháy nổ.
• Tại Zone 21: nơi mà chứa bụi hoặc đám mây bụi trong không khí trong các hoạt động ít có khả năng xuất hiện môi trường có khả năng gây cháy nổ nếu có cũng xảy ra trong một thời gian ngắn.

Giải mã ký hiệu Atex trên thiết bị chống cháy nổ

Các thiết bị khi đặt trong vùng chống cháy nổ phải ghi rõ chi tiết các thông số Atex như công tắc nhiệt độ chống cháy. Để hiểu rõ các kỹ hiệu này chúng ta cần xem bảng hướng dẩn chi tiết về các kỹ hiệu Atex.

Bảng tra ký hiệu Atex

Thiết bị công tắc nhiệt độ có ký hiệu:

Trong đó:

– CE: chứng chỉ thiết bị được cấp tại thị trường Châu Âu

– 0081: mã số cơ quan đánh giá hệ thống chất lượng

– Ex: đạt tiêu chuẩn phòng nổ ATEX 95

– II: thuộc Group II hoạt động bề măt

– 1: Zone 0

– GD: dùng trong môi trường Gas và Dust

– Ex ia: chống cháy nổ theo chuẩn EN/IEC 60079-11

– IIC: thuộc nhóm nguy hiểm nhất Hydrogen

– T6: nhiệt độ Max 85oC

Để hiểu rõ hơn các thông số này chúng ta cần xem các bảng tra chi tiết của từng thông số. Trong đó khu vực cháy nổ, môi chất làm việc và nhiệt độ làm việc là các thông số cần quan tâm nhất.

Chúng ta có hai nhóm (group I và group II):

– Thiết bị Group I:  được dùng cho khai thác mỏ

– Thiết bị Group II: dùng trên bề mặt trong công nghiệp

– Mục M1: cần sự bảo vệ rất cao với hai lần bảo vệ. An toàn sau 02 lần gặp sự cố được sử  dụng trong khu vực Zone 0 | Zone 1 | Zone 20

– Tại Mục M2: mức bảo vệ cao. Thiết bị nên được cung cấp một năng lượng trong môi trường không khí. Tương thích sử dụng trong Zone 21 | Zone 2 | Zone 22

– Mục 1: tương ứng với Zone 0 trong Gas và Zone 20 trong Dust. Mức độ bảo vệ như mục M1

– Mục 2: tương ứng với Zone 1 trong Gas và Zone 21 trong Dust. Mức độ bảo vệ hai lần nhưng đảm bảo an toàn trong trường hợp xảy ra sự cố thường xuyên và thường xuyên xảy ra lỗi.

– Còn Mục 3: tương ứng với zone 2 trong Gas và Zone 22 trong Dust. Mức độ bảo vệ trung bình, mức an toàn trong điều kiện hoạt động bình thường.

Tiêu chuẩn Atex 95 trong EPL

EPL là viết tắt của Equipment Protection Level dùng để phân vùng mức độ nguy hiểm trong môi trường Gas (G) và Dust (D). Môi trường Gas được ký hiệu là G, còn môi trường bụi được ký hiệu là D (Dust).

Trong đó các ký hiệu Ga, Gb, Gc, Da, Db, Dc, Ma, Mb có ý nghĩa như sau:

– G = Gas

– D= Dust (bụi)

– a: mức độ bộ vệ rất cao

– b: mức độ bảo vệ cao

– c: mức độ bảo vệ bình thường

Tiêu chuẩn bảo vệ thiết bị điện trong môi trường Gas – Dust

Các thiết bị điện được sử dụng trong môi trường Gas phải tuân theo tiêu chuẩn chung của thế giới EN/IEC.

Trong đó:

– ia, ib, ic: ký hiệu cho thiết bị có khả năng phòng nổ từ bên trong tương ứng với chuẩn 60079-11

– ma, m, mb, mc: ký hiệu cho thiết bị an toàn khi được làm kín tương ứng với chuẩn 60089-18

– op is, oh sh, op pr: ký hiệu cho chuẩn phòng nổ các thiết bị có bức xạ quan học tương ứng với chuẩn 60079-28

– da, d, db, dc: ký hiệu cho biết thiết bị có vỏ chống nổ tương ứng chuẩn 60079-1

– px, pxb, py, pyb, pz, pzc: ký hiệu cho biết thiết bị có thễ chịu được áp suất bên trong tương ứng chuẩn 60079-2

– q, qb: ký hiệu đạt chuẩn làm đầy bằng bột theo chuẩn 60079-5

– o ob: ký hiệu đạt chuẩn khi ngâm dầu tương ứng chuẩn 60079-6

– e, eb, ec: ký hiệu tăng độ an toàn tương ứng 60079-7

Tiêu chuẩn bảo vệ thiết bị điện trong môi trường bụi

Tương tự môi trường Gas thì các thiệt bị sử dụng trong môi trường bụi cũng có các phương pháp và tiêu chuẩn tương tự:

– ia , ib, ic: tương ứng với khả năng chống cháy nổ từ bên trong với ký hiệu chuẩn 60079-11

– ma, m, mb: tương ứng các thiết bị được bảo vệ khi được làm kín vói chuẩn 60079-18

– ta, tb, tc: tương ứng với thiết bị được bảo vệ tăng cường theo chuẩn 60079-31

– pb, pc: tương ứng với thiết bị chịu được áp suất cao bên trong

Một số tài liệu cũ có các kỹ hiệu: iaD, ibD, icD, tD et pD theo tiêu chuẩn EN 61241 nay đã được nâng cấp thành ia, ib, ic, ta, tb, tc, pb, pc theo tiêu chuẩn EN/IEC 60079

Các nguyên nhân có thể phát sinh cháy nổ bằng tia lửa điện:

– Cháy nổ trực tiếp
– Va đập cơ khí
– Ma sát cơ khí
– Tia lửa điện
– Nhiệt độ cao
– Phóng tĩnh điện, hồ quan
– Nén áp suất cao

Phân loại các loại tác nhân gây nổ Gas tương ứng với nhiệt độ

Tuỳ theo loại khí mà người ta phân loại  theo các nhóm khác nhau, trong đó:

– I: khí methane

– IIA: các loại khí:methane, acetone, Ethane, Ethyl acetate, Ammonia,Benzol (pure), Acetic acid, Carbon monoxide, Methanol, Propane,Toluene, Ethanol, Isoamyl acetate , n-Butane, Butyl alcohol, Benzine Gasoil, Volatile petrol, Heated oils , n-Hexane

– IIB: coal gas, Ethylene, Ethyl ether

– IIC: thuộc nhóm nguy hiểm nhất – hydrogen, Acethylene, Carbon disulphide

Nhiệt độ ở đây được ghi trên thiết bị tương ứng với khả năng chịu được tối đa mà thiết bị có thể chịu được & an toàn tương ứng với các thang đo:

T1 = 450 °C
T2 = 300 °C
T3 = 200 °C
T4 = 135 °C
T5 = 100 °C
T6 = 85 °C

Phân loại tác nhân dây nổ trong Bụi tương ứng với nhiệt độ

Trái ngược với môi trường khí phân loại theo loại khí thì trong môi trường bụi tác nhân gây cháy nổ được phân loại theo kích thước của hạt bụi.

Các tác nhân gây cháy nổ trong các môi trường bụi: bột giấy, bụi bắp, bụi lúa mì, bột nhôm, bụi hạt nhựa, đường …

Với bài chia sẻ về các tiêu chuẩn ATEX cho các thiết bị đo lường trong các khu vực nguy hiểm như Gas, Dust sẽ giúp mọi người có thể tham khảo đầy đủ nhất. Tất nhiên trong bài viết này sẽ có nhiều sai sót về tiêu chuẩn Atex nên tôi mong nhân được sự góp ý chân thành bằng cách comment bên dưới để tôi cò thể hoàn thiện bài chia sẻ một cách chính xác nhất.

Tham khảo thêm: Tiêu chuẩn FM APPROVALS là gì?