أغطية كابلات أتكس: مقارنة بين أنواع الحماية إكس دِي، وإكس إي، وإكس إن إيه — دليل تصنيف المناطق واختيار الأغطية للمهندسين المختصين في مشاريع التصميم والشراء والبناء (٢٠٢٦)

مُثبِّتا كابلات: أحدهما بتصنيف إكس دي (مضاد للهب) مركَّب في الخزانة اليسرى، والآخر بتصنيف إكس إي (السلامة المُعزَّزة) مركَّب في الخزانة اليمنى، وكلاهما مُركَّبان في غرفة لوحات تابعة لمصنع بتروكيماوي ضمن المنطقة ١

مقدمة: لماذا يكتسب مفهوم الحماية المُصنَّفة وفق معيار إكس أهميةً أكبر من مجرد وضع علامة أتكس

علامة الـ ATEX الموجودة على مُوصِل الكابلات تُخبرك بأن المنتج قد حصل على شهادةٍ تسمح باستخدامه في المناطق الخطرة، لكنها لا تُحدّد مفهوم الحماية المُطبَّق، ولا المنطقة التي تمّت الشهادةُ لها، ولا ما إذا كانت متوافقةً مع مفهوم الحماية المتفق عليه لوحدة التغليف التي يتم تركيب المُوصِل عليها. ويعرّض المهندسون من فريق هندسة الحماية من الانفجارات (EPC) والكهربائيون الميدانيون أنفسهم لمخاطر جسيمة إذا أخفقوا في فهم هذه الفروقات، إذ قد يُركّبون عنصرًا معتمَدًا ضمن ترتيبٍ غير مطابق للمواصفات — وهذه مخالفةٌ للمعيار IEC 60079-14 تُبطِل فعالية نظام الحماية من الانفجارات بالكامل.

يوضّح هذا الدليل ثلاثة مفاهيم شائعة للحماية من الانفجارات (Ex) الخاصة بمُوصِلات الكابلات (Ex d وEx e وEx nA)، ويربطها بتصنيفات المناطق الخطرة، ويقدّم لك منهجية الاختيار السليمة لتحديد النوع المناسب في التثبيتات الخاصة بالمناطق الغازية (المنطقة ١ والمنطقة ٢) وبالمناطق الغبارية (المنطقة ٢١/٢٢). وتتمتع شركة هوونسون باعتماد CNEX لمُوصِلات الكابلات ذات مفهومي الحماية Ex d وEx e عبر مسار الاعتراف المتبادل وفق معيار IECEx.

القسم الأول — تذكيرٌ بتصنيف المناطق الخطرة

القسم ٢ — إكس د (مضاد للانفجار): معيار المنطقة ١

إكس د — الغلاف المضاد للانفجار — هو مفهوم الحماية الأكثر انتشاراً لمدخلات الكابلات في المنطقة ١. والمبدأ هو: إذا وقع اشتعال داخلي، فإن الغلاف ومدخل الكابل يحتويان الانفجار ويبردان غازات العادم قبل أن تُشعل الجو المحيط عبر مسارات لهب مُصمَّمة خصيصاً.

• ميزة بنائية رئيسية: تُملأ غدد الحواجز المركبة (وتُسمى أيضًا صناديق إيقاف Ex d) بمادة ختم معتمدة بعد التركيب، ما يكوّن حاجزًا ماديًّا يمنع انتقال الغاز عبر الكابل إلى داخل الغلاف.
• تحضير الكابل: تُستخدم عادةً كابلات مدرَّعة؛ حيث يوفِّر مشبك الدرع حماية ميكانيكية، بينما توفر مادة التعبئة حاجزًا ضد الغاز.
• متطلب تركيب بالغ الأهمية: يجب حقن المادة في الغدد بعد التجميع والسماح لها بالتصلب وفقًا لبيانات الشركة المصنِّعة قبل تغذية النظام كهربائيًّا. وهذه الخطوة إلزامية تمامًا — إذ لا تفي غدة Ex d غير المملوءة بمتطلبات معيار Ex d.
• التطبيق حسب المنطقة: إلزامي في المنطقة ١؛ مسموح به في المنطقة ٢؛ أما المنطقة ٠ فتتطلب فئة ١G (ولا تحقِّقها عادةً غدد الكابل القياسية).

القسم ٣ — Ex e (السلامة المُعزَّزة): تصميم نظيف للمنطقة ١/٢

إكس إي — السلامة المُعزَّزة — تعتمد على إزالة أسباب الاشتعال أثناء التشغيل العادي وتحت ظروف الأعطال المُعرَّفة، بدلًا من احتواء الاشتعال. وفي حالة مُثبِّتات الكابلات، يعني إكس إي أن المُثبِّت مصمَّم بختم معزَّز وفق درجة الحماية الآي بي، وتثبيت آمن للكابل، وغياب تلامسات قوس كهربائي مكشوفة — ما يمنع وصول الغلاف الجوي الخارجي إلى نقاط الشرر الداخلية.

• الميزة الرئيسية: لا يتطلَّب استخدام مادة حشوة — مما يُسرِّع عملية التركيب، ويقلِّل تكلفة الصيانة، ويجعل سجل التدقيق أكثر بساطةً مقارنةً بمُثبِّتات الحواجز من نوع إكس دي.
• نوع الكابل: يمكن استخدام كلٍّ من الكابلات المدرَّعة وغير المدرَّعة؛ ويجب أن يثبِّت المُثبِّت الكابل ضد الانفصال العرضي تحت قوة السحب المُعرَّفة وفق المعيار الآي إي سي ٦٠٠٧٩-٧.
• التطبيق حسب المنطقة: المنطقة ١ (الفئة ٢ جي) والمنطقة ٢ (الفئة ٣ جي). ولا يجوز استخدامه في المنطقة ٠.
• تطابق الغلاف: يجب أن تتطابق شهادة المُثبِّت الخاصة بإكس إي مع شهادة الغلاف المُعتمدة لإكس إي الصادرة عن نفس الجهة المُبلغة، أو أن يتحقق منها المفتش عبر التحقق المتبادل.

تفقد موقع أتكس: مهندس معتمد في مجال المعدات المقاومة للانفجارات يتحقق من عزم الدوران والوثائق الخاصة بتثبيت غطاء كابل مقاوم للانفجارات في منشأة معالجة الغاز.

القسم ٤ — إكس إن إيه (غير مُولِّد للشرر): الخيار الاقتصادي للمنطقة ٢

إكس إن إيه — المعدات غير المُولِّدة للشرر أثناء التشغيل العادي — هي أقل مفاهيم الحماية المقاومة للانفجارات تقييدًا، وهي معتمدة للمنطقة ٢ فقط. أما بالنسبة لغطاء الكابلات، فتعني شهادة إكس إن إيه أن تصميم الغطاء يضمن عدم وجود اتصالات مكشوفة قد تُولِّد شررًا أثناء التشغيل العادي. وهي الخيار المفضَّل لتثبيتات المحيط الواسعة في المنطقة ٢، حيث يكون التكلفة الكاملة لأغطية الكابلات المعتمدة وفق معيار إكس دي أو إكس إي باهظة جدًّا.

• متى يُستخدَم: للمنطقة ٢ فقط؛ عندما تكون مواصفات إكس إي مبالغًا فيها، ولا تشترط الرسومات الرسمية لتصنيف المناطق الخطرة في الموقع استخدام إكس دي.
• الميزة التكلفة: تقل تكلفة أغطية الكابلات المعتمدة وفق معيار إكس إن إيه عادةً بنسبة ٣٠–٥٠٪ مقارنةً بنظيراتها المعتمدة وفق معيار إكس إي، ما يجعلها جذَّابة لتثبيتات المنطقة ٢ الواسعة.
• القيود: يُمنع استخدامه في المنطقة ١ تحت أي ظرف من الظروف — فاستخدام النوع Ex nA في المنطقة ١ يُعد انتهاكًا أمنيًّا بغض النظر عن درجة الحماية IP أو جودة التصنيع الظاهرة.

القسم ٥ — مصفوفة اتخاذ القرار: المقارنة بين الأنواع Ex d وEx e وEx nA

القسم ٦ — حالة اعتماد هوونسون وفق معايير ATEX/Ex

• معتمد من CNEX: موصلات كابلات مقاومة للانفجار (Ex d) وموصلات كابلات ذات أمان مُعزَّز (Ex e) مصنوعة من النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316L
• مجموعات الغازات: IIA، IIB، IIC — نطاق كامل يغطي أكثر بيئات الهيدروجين والأسيتيلين تطلباً
• الفئات الحرارية: T1 إلى T6 — يُختار بناءً على درجة حرارة الاشتعال التلقائي للغاز المحدَّد في الموقع
• الوثائق: حزمة كاملة تتضمن: شهادة CNEX، تعليمات تركيب الشركة المصنِّعة (MII)، إعلان المطابقة، وتقارير اختبار الدفعات
• المسار وفق معيار IECEx: الاعتراف المتبادل وفق IECEx قيد الإنجاز — مما يمكِّن الاستخدام المباشر في المشاريع بالخليج وأستراليا وأمريكا الجنوبية