방폭형과 본질안전형: 위험 지역의 주요 차이점

석유화학 공장의 폐유 탱크용 전기 투입식 히터를 지정한다고 가정해 보겠습니다. 탱크는 기밀 구역에 위치하므로 히터, 접속 배선함, 온도 트랜스미터 모두 인증된 보호 방법이 필요합니다. 계측기 공급업체는 본질 안전 트랜스미터를 제공합니다. 난방 장비 제조업체는 방폭형 플랜지 히터를 제공합니다. 두 접근 방식 모두 점화를 방지하지만 완전히 다른 원리로 작동하며 그 차이로 인해 전력 용량, 설치 비용 및 유지 관리 규칙이 달라집니다.

핵심 차이점: 에너지 제한과 봉쇄

본질 안전 장치는 주변 대기를 발화시킬 만큼 충분한 전기 또는 열 에너지를 방출할 수 없도록 설계되었습니다. 방폭 장치는 화염이나 뜨거운 가스가 빠져나오지 않고 내부 폭발을 억제하도록 설계되었습니다. 간단히 말해서 본질 안전은 예방 전략인 반면 방폭 보호는 봉쇄 전략입니다.

이러한 구별은 현장의 일반적인 수수께끼를 설명합니다. 온도 트랜스미터는 본질적으로 안전할 수 있지만 몇 킬로와트를 소비하는 히터는 그렇지 않습니다. 정상 작동 및 확실한 결함 조건 모두 일반적인 연료-공기 혼합물의 점화 임계값을 초과하는 에너지 수준을 생성하기 때문에 고전력 장비를 본질적으로 안전하게 만들 수 없습니다.

용어는 지역 및 표준에 따라 다릅니다. 북미에서는 방폭이라는 용어가 널리 사용되는 반면, 국제 표준에서는 Ex d로 지정된 동일한 기술을 방폭이라고 부릅니다. 마찬가지로 본질 안전은 Ex i로 지정됩니다. 두 이름을 모두 알면 ATEX 및 IECEx 인증서를 현지 승인과 비교할 때 도움이 됩니다.

본질안전 장비의 작동 방식

본질 안전은 소스의 전기 에너지를 제한합니다. Ex i 회로에서 전압, 전류 및 저장된 에너지는 존재하는 특정 가스 또는 증기를 점화하는 데 필요한 수준 이하로 유지됩니다. 안전 영역에 장착된 안전 장벽은 전류 제한 저항 및 전압 클램핑 구성 요소로 회로를 제한합니다. 단락, 단선 또는 우발적인 접지 상황에서도 위험 지역에 도달하는 에너지는 점화 임계값 미만으로 유지됩니다.

일반적인 본질 안전 장치는 온도 트랜스미터, 압력 트랜스미터, 레벨 스위치, 솔레노이드 밸브, 통신 장치 등 저전력 계측기입니다. 이들의 장점은 기술적일 뿐만 아니라 실용적입니다.

• 폭발성 대기가 지속적으로 또는 장기간 존재하는 구역 0에 대해 승인될 수 있습니다.
• 무거운 방염 하우징이 필요하지 않기 때문에 인클로저는 작고 가볍습니다.
• 장벽이 손상되지 않은 상태에서 숙련된 직원은 회로의 전원을 차단하지 않고도 장치를 열고 서비스할 수 있습니다.
• 방벽의 안전지역측에는 일반배선방식을 적용하여 설치비용을 절감합니다.

제한 요소는 전력입니다. 본질 안전 회로는 일반적으로 수백 밀리와트만을 전달하는데, 이는 신호에는 충분하지만 히터, 모터 스타터 또는 조명 기구에는 충분하지 않습니다.

방폭 장비의 작동 원리

방염 또는 Ex d라고도 불리는 방폭 장비는 반대 접근 방식을 취합니다. 에너지를 제한하는 대신 내부 폭발을 견딜 수 있을 만큼 강력한 인클로저를 사용합니다. 가연성 가스가 하우징에 유입되어 점화되면 인클로저가 압력을 유지하고 화염을 소멸시키므로 폭발이 외부 대기로 전파될 수 없습니다.

격리는 정밀하게 설계된 화염 경로에 의존합니다. 기계로 가공된 조인트와 좁은 틈은 탈출 가스가 인클로저를 떠나기 전에 주변 대기의 발화 온도 이하로 냉각됩니다. 하우징은 또한 최고 폭발 압력 하에서도 변형을 견뎌야 합니다. 이 접근 방식은 장비에 저장된 에너지와 관계없이 작동하므로 고전력 장치에 적합합니다. 이러한 인클로저의 설계 및 유지 관리 방법을 자세히 살펴보려면 방폭형 전기 히터의 구조, 설치 및 작동에 관한 기사가 유용한 참고 자료입니다.

산업용 난방 분야의 일반적인 방폭 제품은 다음과 같습니다.

• 저장 탱크용 플랜지 침지 히터 및 스크류 플러그 히터
• 공기 덕트 히터 및 프로세스 히터
• 제어 캐비닛 및 모터 스타터
• 정션 박스, 조명 기구 및 히트 트레이스 제어 패널

균형은 무게, 비용 및 접근성입니다. 방폭 하우징은 무겁고 허용 오차가 엄격하게 제작되어 제조 및 운송 비용이 증가합니다. 인클로저를 열기 전에 일반적으로 시스템의 전원을 차단하고 해당 구역에 가스가 있는지 확인해야 합니다. 그러나 기밀 구역에서 실제 전력이 필요한 장비의 경우 방폭 구조가 유일하게 인증된 옵션인 경우가 많습니다.

본질 안전과 방폭형 비교 한눈에 보기

두 가지 방법을 비교하는 가장 빠른 방법은 보호 원리, 전력 용량, 인클로저를 살펴보는 것입니다. 이 표에는 구매자가 사양을 검토하는 데 가장 관련성이 높은 사항이 요약되어 있습니다.

본질 안전과 방폭 구조 사이에서 선택하기

장치의 전력 요구 사항부터 시작하십시오. 장치가 밀리암페어만 소비하고 해당 기능이 신호 수준인 경우 본질 안전은 일반적으로 경제적이고 실용적인 선택입니다. 장치가 열이나 기계적 동력을 전달해야 하는 경우 전원 회로에는 방폭 구조나 안전성 향상(Ex e) 또는 가압(Ex p)과 같은 다른 고전력 방법이 필요합니다.

두 가지 방법은 동일한 설치에서 일상적으로 공존합니다. 예를 들어 위험 지역 프로세스 스키드는 신호용으로 본질 안전 온도 트랜스미터를 사용하고 가열 부하용으로 방폭형 침수형 히터를 사용할 수 있습니다. 각 장치에는 자체 표시가 있으므로 구매자는 모든 표시가 해당 위치의 실제 구역, 가스 그룹 및 온도 등급과 일치하는지 확인해야 합니다. ATEX, IECEx 또는 UL 및 CSA와 같은 국가 승인을 찾아보세요. 표시에는 보호 유형, 가스 그룹(IIA, IIB 또는 IIC) 및 온도 등급(T1 ~ T6)이 명시되어야 합니다. 주문하기 전에 많은 구매자는 제조업체의 인증 및 명예를 검토하여 제공된 정확한 모델에 승인이 적용되는지 확인합니다.

방폭형 난방설비 실제 사례

난방 응용 분야의 경우 히터 자체가 본질적으로 안전한지 여부에 대한 실질적인 질문은 거의 없습니다. 히터는 지속적인 화력을 전달해야 하므로 히터 보호 방법은 방폭형입니다. 실제 질문은 히터가 구역에 대해 인증을 받았는지, 터미널 하우징이 방폭인지, 제어 측이 동일한 보호 표준과 일치하는지 여부입니다.

인증된 방폭형 플랜지 침수형 히터는 표준 플랜지 히터와 마찬가지로 탱크 노즐을 통해 설치되지만 방폭형 단자함과 인증된 요소로 인해 위험한 장소에서도 사용할 수 있습니다. 소형 및 중형 탱크의 경우 6kW ATEX 인증 모델이 자주 선택됩니다.

380V 6kW ATEX 인증 방폭 플랜지 침수 히터 이 인증된 플랜지 침수형 히터는 방폭 터미널 박스와 구역 1 및 2 위치에 대한 ATEX/IECEx 승인을 통해 위험 지역의 중소형 탱크에 적합합니다. 제품보기 →

제어 장비는 히터만큼 중요합니다. 분류된 영역에 위치한 스위칭, 보호 및 온도 제어 구성 요소는 자체 보호가 필요합니다. 동일한 격리 원리에 따라 제작된 방폭 제어 캐비닛은 이러한 구성 요소를 수용하고 가열 루프 규정을 준수하기 위한 기존 솔루션입니다.

위험 지역 난방 시스템용 방폭 제어 캐비닛 이 방폭 인클로저는 가열 루프용 스위칭, 보호 및 온도 제어 구성 요소를 안전하게 수용하며 내부 폭발을 방지하고 산업 전반에 걸쳐 분류된 영역에 적합합니다. 제품보기 →

위험한 장소에서의 히트 트레이싱 제어

고전력 가열 대신 온도 유지가 필요한 파이프라인 및 용기의 경우 전기 히트 트레이싱이 일반적인 솔루션이며 보호 문제도 발생합니다. 히트 트레이싱 케이블 자체는 정전력 또는 자체 제한 기술을 사용할 수 있지만 이를 공급하는 제어판은 해당 지역에 적합해야 합니다. 위험한 장소용으로 설계된 가열 트레이스 제어 캐비닛은 방폭 인클로저에 전원 분배, 보호 및 온도 제어 기능을 결합하므로 전체 트레이싱 루프가 설치의 나머지 부분과 동일한 표준을 충족합니다.

위험한 장소를 위한 히트 트레이싱 제어 캐비닛 이 제어 캐비닛은 전기 히트 트레이싱을 위한 온도 제어, 감지 및 전원 관리를 통합하고 최대 72개의 회로를 지원하며 일반 또는 위험한 환경에 적합합니다. 제품보기 →

결론: 본질 안전과 방폭은 동일한 안전 장치에 대해 서로 바꿔서 설명할 수 없습니다. 본질 안전은 에너지를 제한하여 점화를 방지하는데, 이는 장비에는 잘 작동하지만 전력 장비에는 작동하지 않습니다. 방폭 구조에는 인증된 인클로저 내부에 점화 장치가 포함되어 있어 위험 지역에서 고출력 히터, 제어 캐비닛 및 트레이싱 패널을 사용할 수 있습니다. 보호 방법을 장치 기능에 맞추고, 구역 분류에 따라 표시를 확인하고, 품질 시스템과 위험 지역 승인을 모두 문서화한 제조업체에서 구입하십시오.