Class 1 Division 2 和 ATEX Zone 2:全面概述

 

什麼是危險場所? 

危險場所是指任何存在危險物質(如易燃氣體、蒸氣或可燃粉塵)可能導致爆炸或火災風險的區域。這些場所的風險來自於這些物質與空氣混合形成可燃混合物。 


什麼是爆炸性環境? 

爆炸性環境是指空氣與危險物質(氣體、蒸氣、霧氣或粉塵)的混合物,在特定條件下可能點燃。當這種混合物接觸到點火源,例如火花、高表面溫度或電氣故障時,可能導致爆炸或火災。 

爆炸性環境的主要組成部分 

氧氣 (通常來自空氣)。 
透過與易燃物質反應來支持燃燒。通常由空氣提供(約21%的氧氣)。沒有氧氣,燃燒就不會發生。 
 
燃料 (易燃物質) 
與氧氣混合時會點燃的可燃材料。可以是氣體(例如:甲烷、丙烷)、蒸氣、霧氣或粉塵。需要以特定濃度(介於爆炸下限和爆炸上限之間)存在,才能形成爆炸性混合物。 
 
點火源  
引發燃燒的觸發器。常見的來源包括電火花、高溫表面、靜電和明火。如果沒有點火源,燃料-氧氣混合物將不會點燃。 

類別/分區系統概述 

類別/分區系統主要在北美地區使用,受美國的國家電氣規範(NEC)和加拿大的加拿大電氣規範(CEC)管轄。NEC和CEC規定了危險場所電氣安裝的標準。類別/分區系統根據危險物質的類型和存在可能性對環境進行分類,以確保採取適當的安全措施來預防爆炸或火災。 

類別和分區分類 

這些分類被分為類別、分區和組別,旨在應對不同環境中存在的危險物質的不同類型和風險。儘管該系統看起來很複雜,但了解這些評級至關重要,因為它們直接影響工作場所所使用技術的安全性和適用性。 
 
類別 
類別定義環境中危險物質的類型。 
  
第一類:可能存在易燃氣體、蒸氣或液體的場所。 
範例:煉油廠、化學工廠、氣體處理設施。 
  
第二類:可能存在可燃粉塵的場所。 
範例:穀倉、麵粉廠、煤炭處理廠。 
  
第三類:可能存在可燃纖維或飛絮的場所(但不太可能以可燃濃度懸浮在空氣中)。 
 
 

分區 
分區定義危險物質存在的可能性。 
  
第一分區 (D1):在正常操作條件下或在維護或修理期間經常存在危險物質。 
範例:化學工廠中經常存在易燃蒸氣。 
 
第二分區 (D2):僅在異常條件下(例如設備故障、洩漏或維護)才存在危險物質。 
範例:氣體儲存設施,氣體可能僅因閥門故障而洩漏。 

 

組別 
組別根據其點燃特性(爆炸性和可燃性)對特定類型的氣體、蒸氣或粉塵進行分類。 
  
適用於第一類(氣體、蒸氣): 
  • A組:乙炔(高度爆炸性和揮發性)。 
  • B組:氫氣或具有類似特性的氣體(例如:丁二烯、環氧乙烷)。 
  • C組:乙烯或具有類似爆炸特性的氣體。 
  • D組:甲烷、丙烷、丁烷、汽油和類似氣體(揮發性低於A、B或C組)。 
 
適用於第二類(粉塵): 
  • E組:可燃金屬粉塵(例如:鋁、鎂)。 
  • F組:碳質粉塵(例如:煤、木炭)。 
  • G組:來自穀物、麵粉、塑膠、化學品的可燃粉塵(例如:穀物粉塵、麵粉粉塵)。 

類別、分區和組別摘要 

類別 

第一分區 (D1) 

第二分區 (D2)

組別範例 

第一類(氣體) 

正常條件下存在易燃氣體或蒸氣。 

僅在異常條件下存在氣體或蒸氣。 

A (乙炔), B (氫氣), C (乙烯), D (丙烷, 甲烷) 

第二類(粉塵) 

正常條件下存在可燃粉塵。 

僅在異常條件下存在粉塵。 

E (金屬粉塵), F (煤塵), G (穀物, 麵粉) 

第三類(纖維) 

正常條件下存在可燃纖維。 

異常條件下存在纖維或飛絮。 

未分為特定組別。 

 

什麼是C1D2?  

簡而言之,第一類第二分區(C1D2)是指在異常情況下(例如設備故障或洩漏)才存在易燃氣體、蒸氣或液體的危險環境。儘管這些物質在正常操作期間通常不存在,但在此類場所使用的設備必須設計成在意外暴露時能防止點燃。 

  • 爆炸性環境可能性:在C1D2區域中,易燃氣體或蒸氣的存在 infrequent,僅在設備洩漏或意外釋放等異常情況下發生。 
  • 正常操作:在正常操作期間,不應存在危險環境。然而,如果意外釋放危險物質,設備必須能夠防止點燃。 

 

ATEX指令概述 

ATEX指令(Atmosphères Explosibles的縮寫)是一項歐洲法規,旨在確保在存在易燃氣體、蒸氣、霧氣或粉塵導致爆炸風險的環境中的安全。該指令涵蓋: 

  • ATEX 99/92/EC(也稱為ATEX工作場所指令),管理爆炸性環境中工人的安全。 
  • ATEX 2014/34/EU(也稱為ATEX設備指令),管理用於爆炸性環境的設備的設計和認證。

ATEX區域分類 

ATEX根據爆炸性環境形成的可能​​性,將危險場所劃分為不同區域: 
對於氣體、蒸氣和霧氣: 
  • 0區:爆炸性環境持續存在或長時間存在(每年超過1,000小時)的區域。 
  • 1區:在正常操作期間可能發生爆炸性環境的區域(每年介於10到1,000小時之間)。 
  • 2區:在正常操作期間不太可能發生爆炸性環境的區域,如果發生,將是偶發且持續時間短暫的(每年少於10小時)。 
對於粉塵: 
  • 20區:爆炸性粉塵持續存在或長時間存在的區域。 
  • 21區:在正常操作期間偶爾可能發生爆炸性粉塵的區域。 
  • 22區:在正常操作期間不太可能發生爆炸性粉塵的區域,且僅持續短暫時間。 

 

什麼是ATEX 2區? 

2區被認為是三個區域中危險性最低的區域之一。儘管在2區可能形成爆炸性環境,但這種情況很少發生,而且只在設備洩漏或故障等異常情況下發生。 

  • 爆炸性環境的可能性:預計易燃氣體或蒸氣僅在短時間內存在,且不在正常操作條件下。 
  • 設備要求:用於2區的設備必須設計成防止點燃,但其標準不如0區和1區的要求嚴格。例如,通常使用無火花設備或低表面溫度設備。ATEX認證的設備標有2區標誌,確保其在此類環境中可以安全使用。 
  • 典型行業:2區環境常見於石油和天然氣煉油廠、化學加工廠、製藥生產和食品加工設施等行業,這些地方偶爾會發生易燃物質洩漏或排放。

第一類第二分區(C1D2)與ATEX 2區的比較 

特徵 

C1D2 (第一類第二分區)

ATEX 2區 

地理範圍 

北美洲(美國和加拿大) 

歐洲(歐盟,依據ATEX指令) 

分類系統

類別/分區系統 

區域系統 

危險可能性 

易燃氣體或蒸氣僅在異常情況下(例如洩漏、設備故障)存在。 

爆炸性環境在正常操作期間不太可能發生,僅在異常情況下(例如短暫故障)存在。 

監管框架 

受NEC(國家電氣規範)和CEC(加拿大電氣規範)管轄。 

受ATEX指令2014/34/EU管轄。 

設備要求 

必須避免點火源(火花、過熱)。不總是需要防爆,但設備必須防止點燃。

需要類別3設備;設計用於在意外暴露於爆炸性環境時防止點燃。

常見行業 

石油和天然氣、化學加工、製藥、燃料儲存(北美) 

石油和天然氣、化學工廠、煉油廠、製藥(歐洲) 

認證機構 

UL (Underwriters Laboratories)、CSA (Canadian Standards Association) 

需要ATEX認證(設備標有ATEX) 

 

常見問題

什麼是C1D2區域?

第一類第二分區(C1D2)區域是指在異常情況下(例如設備故障或洩漏)才存在易燃氣體、蒸氣或液體的危險場所。


C1D2是否防爆?

不一定。C1D2區域的設備不總是需要防爆,但必須防止在意外接觸易燃物質時點燃。


第一類第二分區是否與2區相同?

不完全相同,但它們相似。C1D2(北美)和ATEX 2區(歐洲)都指在異常情況下存在危險物質的區域,但它們遵循不同的分類系統。


什麼是1區和2區危險區域?

1區是爆炸性環境在正常操作期間可能發生的區域。2區是爆炸性環境不太可能發生,但在異常情況下可能短暫發生的區域。


ATEX 2區是否本質安全?

2區的設備可以是本質安全的,但並非所有設備都是。本質安全設備限制能量,使其無法點燃易燃環境,但也可以使用其他保護方法。


美國與ATEX等效的是什麼?

美國與ATEX等效的是類別/分區系統,受NEC(國家電氣規範)管轄,並由UL(Underwriters Laboratories)提供認證。


第一分區和第二分區有什麼區別?

第一分區是指在正常操作期間存在危險物質的區域,而第二分區是指這些物質僅在異常情況下存在的區域。


ATEX區域的依據是什麼?

ATEX區域的依據是該區域爆炸性環境存在的可能性和持續時間。


ATEX 2區設備可以在C1D2區域使用嗎?

有時可以,但設備必須同時符合ATEX和C1D2標準,因為它們受不同的規範和認證機構監管。


為什麼使用C1D2或2區認證設備很重要?

認證設備透過防止易燃物質的潛在點燃來確保安全,從而降低爆炸風險並確保符合安全法規。