گلند کابل‌های اِتِکس: مقایسهٔ Ex d، Ex e و Ex nA — راهنمای طبقه‌بندی مناطق و انتخاب برای مهندسان EPC (۲۰۲۶)

درپوش‌های کابل اِکس دی (مقاوم در برابر شعله، سمت چپ) و اِکس ای (با ایمنی افزوده، سمت راست) در اتاق پنل یک نیروگاه پتروشیمی در منطقهٔ ۱ نصب شده‌اند.

مقدمه: چرا مفهوم حفاظت اِکس از برچسب اِی‌تِکس مهم‌تر است

نشان‌گذاری اِتِکس روی یک سرکابل نشان‌دهندهٔ این است که محصول برای استفاده در مناطق خطرناک مورد تأیید قرار گرفته‌است؛ اما نمی‌گوید که چه مفهوم حفاظتی‌ای اعمال شده، برای کدام منطقهٔ خطر تأیید شده و آیا با مفهوم حفاظت انفجاری پوسته‌ای که روی آن نصب می‌شود سازگان دارد یا خیر. مهندسان سیستم‌های حفاظت انفجاری و برق‌کاران محلی که این تفاوت‌ها را درک نکنند، ممکن است یک قطعهٔ مورد تأیید را در پیکربندی غیرمطابق نصب کنند — که این امر نقضی از استاندارد آی‌ئی‌سی ۶۰۰۷۹-۱۴ محسوب شده و کل سیستم حفاظت انفجاری را بی‌اعتبار می‌سازد.

این راهنما سه مفهوم رایج حفاظت انفجاری برای سرکابل‌ها (اِکس دی، اِکس ای و اِکس ان‌اِی) را توضیح می‌دهد، آن‌ها را با طبقه‌بندی مناطق خطرناک تطبیق می‌دهد و منطق انتخاب صحیح را برای نصب در مناطق گازی ۱ و ۲ و مناطق گردوجوهری ۲۱ و ۲۲ فراهم می‌کند. شرکت هوونسون دارای گواهی سی‌نِکس برای سرکابل‌های اِکس دی و اِکس ای با مسیر شناخت متقابل آی‌ئی‌سی‌اکس است.

بخش ۱ — مروری بر طبقه‌بندی مناطق خطرناک

بخش ۲ — Ex d (ضد انفجار): استاندارد زون ۱

اِکس دی — پوشش ضد انفجار — رایج‌ترین مفهوم حفاظتی برای سوکت‌های کابلی منطقهٔ ۱ است. اصل کار این است که اگر درون پوشش احتراقی رخ دهد، خود پوشش و سوکت کابلی انفجار را دربر گرفته و گازهای خروجی را خنک می‌کند تا پیش از آنکه از طریق مسیرهای مهندسی‌شده شعله به اتمسفر اطراف برسند، نتوانند آن را مشتعل کنند.

• ویژگی اصلی ساختاری: سوکت‌های کابلی با مانع ترکیبی (که به آنها جعبه‌های توقف اِکس دی نیز گفته می‌شود) پس از نصب با ترکیبی مورد تأیید پر می‌شوند و مانع فیزیکی ایجاد می‌کنند که از نفوذ گاز از طریق کابل به درون پوشش جلوگیری می‌کند.
• آماده‌سازی کابل: معمولاً از کابل‌های زره‌دار استفاده می‌شود؛ بست زره از نظر مکانیکی محافظت می‌کند و پرکردن با ترکیب، مانعی در برابر عبور گاز ایجاد می‌کند.
• شرایط حیاتی نصب: ترکیب باید پس از مونتاژ تزریق شده و طبق برگهٔ اطلاعات سازنده، زمان لازم برای سخت‌شدن را بگذراند تا قبل از روشن‌کردن سیستم، کاملاً سفت شود. این مرحله غیرقابل انعطاف است — یک سوکت اِکس دی بدون پرکردن، از نظر استاندارد اِکس دی معتبر نیست.
• کاربرد منطقه‌ای: منطقهٔ ۱ اجباری است؛ منطقهٔ ۲ مجاز است؛ استفاده در منطقهٔ ۰ نیازمند ردهٔ ۱G است (که معمولاً توسط سوکت‌های کابلی استاندارد حاصل نمی‌شود).

بخش ۳ — Ex e (ایمنی افزایش‌یافته): طراحی تمیز برای منطقهٔ ۱/۲

Ex e — ایمنی افزایش‌یافته — بر اساس حذف عوامل اشتعال در شرایط عادی کار و همچنین در شرایط خرابی تعریف‌شده است، نه بر اساس مهار اشتعال. در مورد سوکت‌های کابلی، Ex e به این معناست که سوکت با درجهٔ آب‌بندی بالاتر (IP)، قفل‌کردن اطمینان‌بخش کابل و عدم وجود تماس‌های جرقه‌زنندهٔ بیرونی طراحی شده است تا از ورود محیط خارجی به نقاط جرقه‌زن داخلی جلوگیری شود.

• مزیت کلیدی: نیازی به پرکردن با ترکیب (کامپوند) نیست — نصب سریع‌تر، هزینهٔ نگهداری پایین‌تر و ردیابی ساده‌تر در مقایسه با سوکت‌های مانع Ex d.
• نوع کابل: هم کابل‌های زره‌دار و هم بدون زره قابل استفاده هستند؛ سوکت باید کابل را در برابر قطع تصادفی تحت نیروی کشش تعریف‌شده در استاندارد IEC 60079-7 محکم نگه دارد.
• کاربرد منطقه‌ای: منطقهٔ ۱ (ردهٔ ۲G) و منطقهٔ ۲ (ردهٔ ۳G). استفاده در منطقهٔ ۰ مجاز نیست.
• تطابق پوشش: گواهی Ex e برای درپوش کابل باید با گواهی Ex e پوشش توسط همان نهاد اطلاع‌رسانی‌شده مطابقت داشته باشد یا توسط بازرس تأیید شود.

بازرسی سایت ATEX: مهندس صلاحیت‌دار Ex که گشت و گذار را انجام می‌دهد، گشتاور و اسناد نصب درپوش کابل ضد انفجار را در تأسیسات پردازش گاز بررسی می‌کند.

بخش ۴ — Ex nA (غیرجرقه‌زن): گزینه اقتصادی برای منطقه ۲

Ex nA — تجهیزات غیرجرقه‌زن در عملیات عادی — سبک‌ترین مفهوم حفاظت Ex است و تنها برای منطقه ۲ گواهی‌شده است. در مورد درپوش‌های کابل، Ex nA به این معناست که طراحی درپوش اطمینان می‌دهد که در عملیات عادی هیچ تماس جرقه‌زننده‌ای در معرض دید نخواهد بود. این گزینه ترجیحی برای نصب‌های گسترده در محیط‌های منطقه ۲ است که هزینه کامل درپوش‌های Ex d یا Ex e غیرقابل تحمل خواهد بود.

• زمان استفاده: فقط در منطقه ۲؛ جایی که Ex e بیش‌ازحد مشخص‌شده است و Ex d توسط نقشه طبقه‌بندی مناطق خطرناک سایت الزامی نیست.
• مزیت هزینه‌ای: تجهیزات ان‌اِیکس معمولاً ۳۰ تا ۵۰ درصد ارزان‌تر از معادل‌های ان‌اِیکس-ئی هستند و بنابراین برای نصب‌های گسترده در منطقهٔ ۲ جذاب‌اند.
• محدودیت: در هیچ شرایطی نمی‌توان از ان‌اِیکس در منطقهٔ ۱ استفاده کرد — به‌کارگیری ان‌اِیکس در منطقهٔ ۱، صرف‌نظر از درجهٔ حفاظت (آی‌پی) یا کیفیت ظاهری ساخت، نقض اصول ایمنی محسوب می‌شود.

بخش ۵ — ماتریس تصمیم‌گیری: ان‌اِیکس-دی در مقابل ان‌اِیکس-ئی در مقابل ان‌اِیکس-ان‌اِی

بخش ۶ — وضعیت گواهینامهٔ هونسون اِی‌تِکس/اِکس

• گواهی‌شده توسط سی‌نِکس: درپوش‌های کابل اِکس دی (ضد انفجار) و اِکس ای (ایمنی افزوده‌شده) در جنس برنج و فولاد ضدزنگ ۳۱۶ال
• گروه‌های گازی: آی‌آی‌اِی، آی‌آی‌بی، آی‌آی‌سی — طیف کامل که سخت‌ترین محیط‌های هیدروژنی/استیلنی را پوشش می‌دهد
• کلاس‌های دمایی: تی۱ تا تی۶ — انتخاب بر اساس دمای اشتعال خودبه‌خودی گاز مربوط به محل نصب
• مستندات: بستهٔ کامل شامل: گواهینامهٔ سی‌نِکس، دستورالعمل‌های نصب سازنده (ام‌آی‌آی)، اعلامیهٔ انطباق و گزارش‌های آزمون دسته‌ای
• مسیر آی‌ئی‌سی‌اکس: به رسمیت شناختن متقابل آی‌ئی‌سی‌اکس در دست انجام است — امکان استفادهٔ مستقیم در پروژه‌های خلیج فارس، استرالیا و آمریکای جنوبی