Chọn thiết bị theo Zone: Zone 0, 1, 2 dùng mức bảo vệ nào
Biên soạn: TS. Nguyễn Thành Trung · 6 phút đọc ·
Chọn thiết bị theo Zone là khâu khớp mức bảo vệ của thiết bị với mức độ nguy hiểm của vị trí lắp đặt. Zone cho biết khí cháy xuất hiện thường xuyên đến đâu, còn thiết bị mang một mức bảo vệ tương ứng (ký hiệu Ga, Gb, Gc). Chọn đúng nghĩa là khớp hai thứ này lại: nơi khí cháy có mặt càng thường xuyên thì thiết bị càng phải bảo vệ chặt.
Một khu vực được phân loại Zone 1 từng lắp thiết bị mang mức bảo vệ Gc — loại vốn chỉ dành cho Zone 2. Thiết bị vẫn là hàng phòng nổ, mã Ex đầy đủ. Nhưng Gc là mức bảo vệ dành cho nơi khí cháy chỉ xuất hiện bất thường và ngắn, trong khi Zone 1 là nơi khí cháy có mặt thường xuyên trong vận hành bình thường. Thiết bị đúng chủng loại nhưng sai mức bảo vệ so với Zone — một dạng sai rất khó nhận ra vì mọi giấy tờ đều "có chứng nhận".
Zone 0, Zone 1, Zone 2 khác nhau thế nào?
Với môi trường khí, ba Zone phân biệt theo tần suất và thời gian khí cháy xuất hiện:
| Zone | Khí cháy xuất hiện | Ví dụ điển hình |
|---|---|---|
| Zone 0 | Thường xuyên, liên tục hoặc kéo dài | Bên trong bồn chứa dung môi |
| Zone 1 | Có thể xuất hiện trong vận hành bình thường | Quanh điểm lấy mẫu, van, mặt bích hay rò |
| Zone 2 | Bình thường không có; nếu có thì hiếm và ngắn | Vùng đệm quanh Zone 1, khu thông thoáng |
Chi tiết cách phân loại và ranh giới các Zone nằm ở bài phân vùng nguy hiểm. Điểm cần cho việc chọn thiết bị: Zone 0 khắt khe nhất, Zone 2 nhẹ nhất — vì nơi khí cháy có mặt càng lâu thì xác suất gặp nguồn mồi càng cao.
Mỗi Zone cần thiết bị mức bảo vệ (EPL) nào?
Mỗi Zone tương ứng với một mức bảo vệ thiết bị (EPL — Equipment Protection Level) tối thiểu. Với khí, ba mức là Ga, Gb, Gc:
| Zone | Mức bảo vệ tối thiểu | Ý nghĩa mức bảo vệ |
|---|---|---|
| Zone 0 | Ga |
An toàn cả khi có hai sự cố độc lập |
| Zone 1 | Gb (hoặc Ga) |
An toàn khi có một sự cố dự kiến |
| Zone 2 | Gc (hoặc Gb, Ga) |
An toàn trong vận hành bình thường |
Chữ cái cuối trong mã Ex (Ga/Gb/Gc) chính là mức bảo vệ này — cách đọc nằm ở bài đọc mã Ex. Môi trường bụi dùng bộ ký hiệu song song: Zone 20/21/22 tương ứng mức Da/Db/Dc.
Quy tắc tương thích một chiều theo Zone
Giống quy tắc của nhóm khí và cấp nhiệt độ, mức bảo vệ cũng tương thích một chiều:
- Thiết bị
Ga(cho Zone 0) dùng được ở Zone 0, 1, 2. - Thiết bị
Gb(cho Zone 1) dùng được ở Zone 1, 2 — không dùng cho Zone 0. - Thiết bị
Gc(cho Zone 2) chỉ dùng cho Zone 2.
Cách nhớ: thiết bị bảo vệ chặt hơn thì dùng được ở nơi ít khắt khe hơn, nhưng không được suy ngược. Lắp thiết bị Gc vào Zone 1 — như tình huống đầu bài — là đưa mức bảo vệ dành cho nơi khí cháy hiếm gặp vào nơi khí cháy có mặt thường xuyên.
Dạng bảo vệ Ex và mức bảo vệ theo Zone quan hệ thế nào?
Đây là chỗ dễ lẫn: mức bảo vệ (Ga/Gb/Gc) và dạng bảo vệ (Ex d/Ex e/Ex i…) là hai thứ khác nhau. Dạng bảo vệ nói cơ chế chống mồi cháy; mức bảo vệ nói độ tin cậy của cơ chế đó, tức nó chịu được mấy sự cố.
Ví dụ, an toàn tia lửa nội tại có hai mức: Ex ia đạt mức Ga (dùng được tới Zone 0), còn Ex ib đạt mức Gb (tới Zone 1) — chi tiết ở bài an toàn nội tại Ex ia. Khi chọn, phải xét cả hai: dạng bảo vệ hợp với loại khí cụ, và mức bảo vệ đủ cho Zone.
Chọn thiết bị theo Zone nằm ở đâu trong quy trình chung?
Zone là bước đầu tiên trong quy trình chọn thiết bị phòng nổ, vì nó đến thẳng từ hồ sơ phân vùng và quyết định mức bảo vệ tối thiểu. Sau khi chốt Zone và mức bảo vệ, các trục còn lại (nhóm khí, cấp nhiệt độ, dạng bảo vệ, IP) mới được ghép vào.
Cần đối chiếu Zone và mức bảo vệ cho một khu vực cụ thể, anh/chị gửi hồ sơ phân vùng để kỹ sư kiểm cùng, hoặc xem danh mục thiết bị phòng nổ.
Câu hỏi thường gặp
Zone 0, Zone 1, Zone 2 khác nhau ở điểm gì?
Ở tần suất và thời gian khí cháy xuất hiện. Zone 0 là nơi khí cháy có mặt thường xuyên, liên tục hoặc kéo dài; Zone 1 là nơi khí cháy có thể xuất hiện trong vận hành bình thường; Zone 2 là nơi bình thường không có, nếu có thì hiếm và ngắn. Zone 0 khắt khe nhất, Zone 2 nhẹ nhất.
Zone 1 dùng thiết bị mức bảo vệ nào?
Zone 1 cần thiết bị đạt mức bảo vệ tối thiểu Gb, hoặc mức cao hơn là Ga. Không dùng thiết bị Gc (vốn chỉ cho Zone 2) cho Zone 1. Mức bảo vệ là chữ cái cuối trong mã Ex, ví dụ Gb trong Ex db IIC T4 Gb.
Thiết bị cho Zone 2 có dùng được cho Zone 1 không?
Không. Thiết bị mức Gc dành cho Zone 2 không đủ bảo vệ cho Zone 1, nơi khí cháy xuất hiện thường xuyên hơn. Quy tắc là một chiều: thiết bị bảo vệ chặt hơn (Ga, Gb) dùng được ở Zone nhẹ hơn, nhưng thiết bị nhẹ hơn không dùng ngược lên Zone khắt khe hơn.
Mức bảo vệ Ga/Gb/Gc có phải là dạng bảo vệ Ex d/Ex e không?
Không. Đó là hai thứ khác nhau. Mức bảo vệ (Ga/Gb/Gc) nói độ tin cậy — thiết bị chịu được mấy sự cố, quyết định Zone dùng được. Dạng bảo vệ (Ex d/Ex e/Ex i…) nói cơ chế chống mồi cháy. Một thiết bị có cả hai trên nhãn, và khi chọn phải xét đồng thời.