确保爆炸性环境安全

在潜在爆炸环境中使用的设备需要许多要求和法规。

通过Rhodri Morgan 2022年1月25日
提供:CFE媒体和技术

在许多工作场所,空气中都有气体、灰尘或蒸汽。如果这些材料被点燃,爆炸可能会造成损害和伤害。工业活动,例如汽车喷漆、化学制造、谷物面粉加工和加油站,只是可能发生爆炸的一些工作环境。

在这种环境中使用的设备的认证旨在最大限度地减少或防止潜在的爆炸风险。因此,如果你的生产过程涉及易燃液体、气体、蒸汽或可燃粉尘,或者如果你提供的设备用于这些场所,你可能需要专家指导或产品/系统认证。

CE或UKCA(英国合格标志)标记的设备在正常环境下运行时是安全的。然而,由于使用可燃气体、蒸汽或可燃粉尘,一些现代工业环境会增加火灾和爆炸的风险,因此设备必须满足适用法规和标准的增强要求。

在欧盟内部,需要遵守ATEX指令(2014/34/EU),在欧盟外部,IECEx设备认证计划适用,但非常依赖于现场要求。例如,现在中国需要CCC,北美需要HazLoc,巴西市场需要InMetro。

英国脱欧后,ATEX指令已被用于潜在爆炸性环境法规2016 UKSI 2016:1107(由USI 2019:696修订)的设备和保护系统所取代,以下简称“UKCA Ex法规”。然而,由于欧盟指令已经转化为国家法律,英国已经有了适用的法律体系。这意味着在可预见的未来,英国法规的要求将与欧盟ATEX指令的要求保持一致。

UKCA Ex法规和其他认证计划规定了爆炸性环境中的设备和工作场所必须如何管理。虽然在范围和意图上相似,但它们有不同的要求和评估方法,使监管审批过程复杂化。

潜在点火源

越来越多的设备被用于潜在危险的环境中,以自动化或控制某些生产过程,但设备的正常操作通常涉及潜在火源的动作或反应,例如:

  • 电气火花:质量差的组件或电气连接可能会故障,不经意间产生电火花,引燃气体或附近的材料。
  • 工作温度高:根据存在的特定危险气氛,设备的热表面可能导致自动点火。“做功”的过程系统加热效应,即泵系统,也必须考虑,因为这些可以使“产品”高于其闪点。
  • 静电放电:一些正常的设备操作会产生静电,静电在一定程度上可以作为火源。
  • 摩擦火花:设备操作还可能涉及到材料之间的反复接触,从而导致摩擦,产生加热火花,必须将材料内容物视为潜在的点火源。

为了能够消除潜在的火源,包括在制造和安装之前考虑的故障,建议进行预评估,以了解设备的设计、操作以及所需的位置和环境。这也适用于2003年7月以前制造和安装的现有非电气设备。

应对危险环境

UKCA Ex法规详细概述了适用于危险环境中使用的设备的基本健康和安全要求。然而,在近100个单独的协调标准中发现了证明符合各种类型设备和操作环境的具体技术要求。根据设备及其预期用途的不同,这意味着评价和认证过程可能适用多个协调标准。

根据UKCA Ex条例的规定,符合性的证据通常通过签发制造商或供应商的符合性声明来证明,证明符合性的任务取决于负责将产品引入市场的一方。

在欧洲和英国之外,IECEx符合性标志是制造商的产品已经根据IECEx符合性标志许可系统的额外要求进行独立评估的证据。标识许可号由已与IEC签订标识许可协议的公认IECEx认证机构(ExCB)颁发给制造商。

IECEx计划的主要目标是降低测试和认证成本,加快新产品和设备的市场准入,并提高产品评估结果的国际接受度。该计划通过颁发基于以下标准的国际合格证书来实现这些目标:

  1. 测试和评估设备样品是否符合适用的国际标准。
  2. 制造商质量保证体系的评估和审计。
  3. 持续监察审核,以确保持续合规。

UKCA Ex法规的合格评定过程为广泛的设备提供了认证途径。它还通过使用技术结构文件在非常规设备的技术评估方面提供了很大的自由度。这对于定制设备或专门为独特应用设计的设备的制造商来说尤其重要。然而,由于IECEx认证设备计划仅根据TC 31的IEC标准评估电气设备,这一限制对高度专业化电气设备的制造商来说是一个不可逾越的障碍,因为相关标准将不存在。

确认合规

UKCA Ex法规的符合性评估过程为广泛的电气和非电气设备提供了认证途径。根据IECEx计划,设备必须由IECEx认可的测试实验室和认证机构进行测试和认证,欧盟公告机构或英国认可机构进行的先前测试的证据是不可接受的。

因此,许多制造商首选的合格评定路径传统上涉及首先获得IECEx认证设备计划下的设备认证。IECEx测试数据必须提交给欧盟公告机构或英国授权机构,作为认证过程的一部分。

在危险环境中使用的设备必须明确设计以最大限度地降低风险,电气、非电气、电子、机械设备和系统的制造商必须确保其产品符合适用法规和标准的要求。虽然在范围和意图上相似,但很明显,UKCA Ex法规和IECEx计划包含不同的要求,并使用不同的评估方法,使供应多个地区的设备制造商的监管审批过程复杂化。

-这最初出现在欧洲控制工程网站.由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:罗德里·摩根(Rhodri Morgan)是TÜV SÜD的前英国保护技术主管。