Panduan Teknis Zona Area Berbahaya, Definisi, dan Proteksi Ledakan ini akan memberikan ikhtisar tentang desain dan penggunaan peralatan yang digunakan dalam atmosfer yang berpotensi meledak yang diciptakan oleh gas, uap, dan debu atau serat yang mudah terbakar, biasanya disebut sebagai zona area berbahaya.
Biasanya ini termasuk pada instalasi seperti rig minyak/gas, kilang pemrosesan, fasilitas produksi bahan kimia, fasilitas penyimpanan cairan yang mudah terbakar, transportasi bahan bakar, pompa bensin, produksi cat, produksi kertas, dll. Namun, daftar ini tidak lengkap dan banyak area baru mungkin diklasifikasikan kembali sebagai berbahaya. “Area berbahaya” didefinisikan sebagai area di mana atmosfernya mengandung, atau mungkin mengandung dalam jumlah yang cukup, gas, debu, atau uap yang mudah terbakar atau meledak. Dalam atmosfer seperti itu, kebakaran atau ledakan dapat terjadi jika tiga kondisi dasar terpenuhi. Ini sering disebut sebagai segitiga “area berbahaya” atau “pembakaran”.
Area Berbahaya
Untuk melindungi instalasi dari potensi ledakan, diperlukan metode untuk menganalisis dan mengklasifikasikan area yang berpotensi berbahaya. Tujuan dari hal ini adalah untuk memastikan pemilihan dan pemasangan peralatan yang benar untuk mencegah ledakan dan memastikan keselamatan jiwa. Metode yang digunakan untuk mengklasifikasikan instalasi dapat bervariasi tergantung pada bagian dunia mana lokasinya, tetapi umumnya ada dua jenis klasifikasi utama. Di negara-negara yang telah mengadopsi filosofi IEC (International Electrotechnical Commission), ini disebut sebagai Zoning sementara di Amerika Utara, instalasi diklasifikasikan berdasarkan Kelas, Divisi, dan Grup untuk memastikan tingkat keselamatan yang diperlukan.
Baca Juga : Pengukuran Rangkaian Air dan Uap di Pembangkit Listrik
Klasifikasi Area Berbahaya
Standar IEC dan ATEX
Area Berbahaya ditentukan oleh tiga kriteria utama, yaitu:
- Jenis bahaya (kelompok)
- Suhu penyalaan otomatis dari bahan berbahaya (suhu atau peringkat “T”)
- Kemungkinan bahaya hadir dalam konsentrasi (zona) yang mudah terbakar
Jenis Bahaya
Jenis bahaya akan berupa gas atau uap atau debu atau serat. Klasifikasi zona berbahaya ini terutama dibagi menjadi dua kelompok tergantung pada apakah berada di pertambangan atau industri di atas permukaan. Ini didefinisikan di bawah ini:
- Grup I – peralatan listrik untuk digunakan di tambang dan instalasi bawah tanah yang rentan terhadap ampas api Grup II dan Grup III – peralatan listrik untuk digunakan di instalasi permukaan
- Grup II & III dibagi lagi tergantung pada bahayanya. Gas Golongan II dikelompokkan bersama berdasarkan jumlah energi yang dibutuhkan untuk menyalakan campuran gas yang paling mudah meledak dengan udara. Debu Grup III dibagi lagi sesuai dengan sifat atmosfir eksplosif yang dimaksudkan.
| Pertambangan | Industri Permukaan | |||
| Grup I | Grup II | Grup III | ||
| Peralatan listrik untuk tambang yang rentan terhadap kebakaran | Peralatan listrik untuk tempat-tempat dengan atmosfir gas ledak | Peralatan listrik untuk tempat dengan atmosfir debu yang eksplosif | ||
| Sub Divisi | Energi Pengapian | Sub Divisi | atmosfir yang mudah meledak | |
| IIA | 260 Microjoules | IIIA | Perlatan terbang mudah terbakar | |
| IIB | 95 Microjoules | IIIB | Debu Non-Konduktif | |
| IIC | 18 Microjoules | IIIC | Debu Konduktif | |
Baca Juga : Perbedaan Antara Kabel Optik dan Coaxial
Suhu Pengapian Otomatis atau Peringkat “T”
Tingkat bahaya gas meningkat dari kelompok gas IIA ke IIC dengan kelompok IIC menjadi yang paling parah. Zat-zat dalam golongan ini dapat tersulut dengan sangat mudah dengan Hidrogen yang paling berisiko untuk tersulut api. Kelas suhu atau Peringkat Kelas-T didasarkan pada suhu penyalaan otomatis gas, rinciannya diberikan di bawah ini.
Grup Aparatur dan Kelas Suhu untuk Gas dan Uap yang Mudah Terbakar Umum – Grup II
| Grup Gas | Kelas Suhu | |||||
| T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 | |
| I | Methane | |||||
| IIA | Acetone | Ethanol | Diesel Fuel | Acetaldehyde | ||
| Methane | Cyclohexane | Aircraft Fuel | ||||
| Ethane | Propanol 2 | Fuel Oil | ||||
| Benzene | N-Butyl Alcohol | N-Hexane | ||||
| Methanol | N-Butane | Heptane | ||||
| Toluene | Kerosene | |||||
| Propane | ||||||
| Acetic Acid | ||||||
| Ammonia | ||||||
| IIB | Coal Gas | Ethylene Glycol | Ethyl Methyl Ether | |||
| Ethylene Oxide | Hydrogen Sulphide | |||||
| Propanol 1 | Tetrahydrofuran | |||||
| Methyl Ethyl Ketone | ||||||
| IIC | Hydrogen | Acetylene | ||||
Peringkat Kelas Suhu untuk Peralatan Listrik Grup II
| Kelas Suhu Grup II | ||
| Kode T | Suhu Permukaan Maksimum | Suhu Pengapian |
| T1 | 450ºC | > 450ºC |
| T2 | 300ºC | > 300ºC ≤ 450ºC |
| T3 | 200ºC | > 200ºC ≤ 300ºC |
| T4 | 130ºC | > 130ºC ≤ 200ºC |
| T5 | 100ºC | > 100ºC ≤ 135ºC |
| T6 | 85ºC | > 85ºC ≤ 100ºC |
Jika terdapat bahaya, peralatan yang digunakan dalam instalasi harus diberikan klasifikasi “T” yang sesuai untuk menjaga integritas. Jika gas berbahaya itu, katakanlah, hidrogen, maka semua peralatan yang digunakan harus memenuhi peringkat “T6”. Ini berarti bahwa semua peralatan area berbahaya yang digunakan tidak boleh memiliki suhu permukaan lebih dari 85°C. Peralatan area berbahaya apa pun yang digunakan yang dapat menghasilkan suhu permukaan yang lebih panas lebih dari 85°C tidak boleh digunakan karena hal ini akan meningkatkan kemungkinan ledakan dengan memicu hidrogen di atmosfer.
Baca Juga : Karakteristik Instrumen Statis dan Dinamis
Grup Peralatan dan Kelas Suhu untuk Debu dan Serat yang Mudah Terbakar – Grup III
Saat mempertimbangkan instalasi yang berisiko ledakan potensial karena pengapian debu, peralatan yang digunakan diklasifikasikan dengan cara yang hampir sama dengan gas. Tidak ada peralatan yang harus dipasang di mana suhu permukaan peralatan lebih besar dari suhu pengapian dari bahaya yang diberikan. Di bawah ini adalah beberapa debu umum yang berbahaya dan suhu penyalaan minimumnya.
Temperatur Pengapian untuk Debu dan Serat yang Mudah Terbakar | ||
Material | Suhu Pengapian | |
Penguapan | Lapisan | |
| Coal Dust | 380°C | 225°C |
| Polythene | 420°C | (melts) |
| Methyl Cellulose | 420°C | 320°C |
| Starch | 460°C | 435°C |
| Flour | 490°C | 340°C |
| Sugar | 490°C | 460°C |
| Grain Dust | 510°C | 300°C |
| Phenolic Resin | 530°C | > 450°C |
| Aluminium | 590°C | > 450°C |
| PVC | 700°C | > 450°C |
| Soot | 810°C | 570°C |
Kemungkinan Bahaya
Kemungkinan bahaya hadir dalam konsentrasi yang cukup tinggi untuk menyebabkan penyalaan akan bervariasi dari satu lokasi ke lokasi lainnya. Untuk sebagian besar instalasi, risiko ini bergantung pada berapa lama bahaya (gas, uap, debu, atau serat) ada. Untuk mengklasifikasikan bahaya ini, sebuah instalasi dibagi ke dalam area-area risiko tergantung pada jumlah waktu terjadinya bahaya. Area-area ini disebut sebagai Zona. Untuk gas dan uap serta debu dan serat ada tiga zona.
Zona 0 | Zona 1 | Zona 2
| Gas | Dust | Karakteristik Area Zona Berbahaya |
| Zone 0 | Zone 20 | Atmosfir yang berbahaya sangat mungkin terjadi dan dapat terjadi dalam jangka waktu yang lama (>1000 jam per tahun) atau bahkan terus menerus |
| Zone 1 | Zone 21 | Atmosfir yang berbahaya mungkin terjadi tetapi tidak mungkin terjadi dalam jangka waktu yang lama (>10 <1000 jam per tahun) |
| Zone 2 | Zone 22 | Atmosfir berbahaya kemungkinan tidak akan muncul dalam operasi normal atau jarang dan untuk periode waktu yang singkat (<10 jam per tahun) |
Baca Juga : Sensor Temperatur Motor Listrik Berliku
Konsep Proteksi Ledakan
Ada berbagai jenis peralatan yang dapat digunakan di dalam zona area berbahaya ini untuk memastikan bahwa potensi ledakan dihilangkan atau sangat dikurangi. Peralatan ini harus dirancang dan diproduksi sesuai dengan parameter konstruksi tertentu yang dikenal sebagai konsep perlindungan. Pada dasarnya konsep-konsep ini termasuk dalam empat metode utama. Metode-metode ini dirinci di bawah bersama dengan deskripsi singkat dari beberapa konsep:
| Jenis Metode Perlindungan Ledakan | Kode Peralatan | Deskripsi | Standar internasional | Cocok untuk Zona |
| Dimaksudkan untuk mencegah potensi pengapian yang timbul | Ex e | Peningkatan keamanan | IEC 60079-7 | 1, 2 |
| Ex nA | Jenis Perlindungan-n | IEC 60079-15 | 2 | |
| Dimaksudkan untuk membatasi energi penyalaan peralatan | Ex ia | Keselamatan intrinsic ‘ia’ | IEC 60079-11 | 0, 1, 2 |
| Ex ib | Keselamatan intrinsic ‘ib’ | IEC 60079-11 | 1, 2 | |
| Ex ic | Keselamatan intrinsik ‘ic’ | IEC 60079-11 | 2 | |
| Ex nL | Jenis Perlindungan-n | IEC 60079-15 | 2 | |
| Dimaksudkan untuk mencegah atmosfir eksplosif menghubungi sumber pengapian | Ex p | Perlindungan pembersihan/bertekanan | IEC 60079-2 | 1, 2 |
| Ex px | Perlindungan pembersihan/bertekanan ‘px’ | IEC 60079-2 | 1, 2 | |
| Ex py | Perlindungan pembersihan/bertekanan ‘py’ | IEC 60079-2 | 1, 2 | |
| Ex pz | Perlindungan pembersihan/bertekanan ‘pz’ | IEC 60079-2 | 2 | |
| Ex m | Enkapsulasi | IEC 60079-18 | 1, 2 | |
| Ex ma | Enkapsulasi | IEC 60079-18 | 0, 1, 2 | |
| Ex mb | Enkapsulasi | IEC 60079-18 | 1, 2 | |
| Ex o | Perendaman minyak | IEC 60079-18 | 1, 2 | |
| Ex nR | Jenis Perlindungan-n | IEC 60079-15 | 2 | |
| Dimaksudkan untuk mencegah pengapian keluar dari peralatan | Ex d | Perlindungan tahan api | IEC 60079-1 | 1, 2 |
| Ex q | Isian pasir/bubuk (kuarsa) | IEC 60079-5 | 1, 2 | |
| Ex nC | Jenis Perlindungan-n | IEC 60079-15 | 2 | |
| Khusus | Ex s | Perlindungan khusus | See IEC 60079-0 | 0, 1, 2 |
Ex i Intrinsic Safety
Ex i adalah konsep perlindungan ledakan di mana energi listrik di dalam peralatan dibatasi ke tingkat yang di bawah yang dapat menyebabkan pengapian atau untuk membatasi pemanasan permukaan peralatan area berbahaya. Ada dua sub tipe utama untuk perlindungan Ex i, yaitu “ia” dan “ib”. Proteksi tipe “ia” memungkinkan terjadinya dua kesalahan selama operasi Proteksi ledakan tipe “ib” memungkinkan terjadinya satu kesalahan selama operasi.
Ex d Flameproof
Peralatan yang dapat menyebabkan ledakan berada di dalam selungkup yang dapat menahan kekuatan ledakan dan mencegah transmisi ke atmosfir luar yang berbahaya. Metode tahan api Ex d untuk perlindungan ledakan juga mencegah atmosfir berbahaya memasuki selungkup dan bersentuhan dengan peralatan.
Ex m Encapsulation
Ex m adalah konsep perlindungan ledakan dimana peralatan yang berpotensi menyebabkan penyalaan dikemas dalam senyawa atau resin untuk mencegah kontak dengan atmosfir ledakan. Konsep tersebut juga membatasi suhu permukaan peralatan pada kondisi operasi normal.
Ex e Increased Safety
Ex e adalah konsep perlindungan ledakan yang diterapkan pada instalasi untuk memastikan peningkatan keamanan terhadap kemungkinan suhu yang berlebihan dan percikan api dari area peralatan listrik yang berbahaya. Peralatan yang biasanya menyebabkan percikan api dikecualikan dari penggunaan dalam metode perlindungan ini.
Ex p Pressurised
Satu proses memastikan bahwa tekanan di dalam selungkup Exp cukup untuk mencegah masuknya gas, uap, debu, atau serat yang mudah terbakar dan mencegah kemungkinan pengapian. Proses lain mempertahankan aliran udara yang konstan (atau gas lembam) untuk diencerkan untuk menghilangkan atmosfir yang berpotensi meledak.
Ex o Oil Immersion
Semua peralatan yang berpotensi menimbulkan busur api dan berpotensi menimbulkan percikan api dicelupkan ke dalam cairan pelindung atau oli. Minyak menyediakan metode isolasi untuk mencegah penyalaan.
Ex q Powder Filling
Semua peralatan yang berpotensi menimbulkan busur berada di dalam selungkup yang diisi dengan partikel kuarsa atau bubuk kaca. Pengisian bubuk mencegah kemungkinan penyalaan.
Ex n Non-Sparking
Suatu jenis perlindungan ledakan di mana tindakan pencegahan dilakukan sehingga peralatan listrik area berbahaya yang berpotensi menimbulkan busur listrik tidak mampu memicu atmosfer eksplosif di sekitarnya. Ini dapat dikategorikan lebih lanjut sebagai berikut:
- Ex nA -Di mana komponen yang digunakan dalam konstruksi tidak menimbulkan percikan api
- Ex nC – Dimana komponen yang digunakan dalam konstruksi tidak bersifat insentif
- Ex nR – Di mana komponen yang digunakan tertutup rapat untuk membatasi pernapasan dan mencegah pengapian
- Ex nL – Dimana komponen yang digunakan dalam konstruksi tidak mengandung cukup energi untuk menyebabkan penyalaan
Ex s Special
Metode perlindungan ledakan ini, seperti namanya, tidak memiliki parameter atau aturan konstruksi khusus. Intinya, metode perlindungan ledakan apa pun yang dapat memberikan tingkat keamanan yang telah ditentukan sebelumnya untuk memastikan bahwa tidak ada potensi penyalaan. Dengan demikian, ia tidak termasuk dalam metode perlindungan khusus apa pun dan mungkin sebenarnya merupakan kombinasi dari lebih dari satu.
Baca Juga : Perbedaan Antara Solenoid dan Motorized Valve
Perlindungan jalan masuk
Pertimbangan lain dalam perlindungan peralatan di area berbahaya adalah perlindungan terhadap masuknya benda asing padat dan air. Ini dikenal sebagai tingkat perlindungan masuknya air dan umumnya disebut sebagai Kode IP. Standar yang relevan untuk tingkat perlindungan dari susupan adalah IEC 60529. Ikhtisar kode IP seperti yang didefinisikan dalam standar dirinci di bawah ini:
| Kolom 1 | Tingkat Perlindungan | Kolom 2 | Tingkat Perlindungan |
| 0 | Tidak ada perlindungan sama sekali terhadap benda padat | 0 | Tidak ada perlindungan sama sekali terhadap masuknya air |
| 1 | Perlindungan terhadap benda padat berdiameter lebih dari 50 mm | 1 | Terlindung dari tetesan air yang jatuh |
| 2 | Perlindungan terhadap benda padat berdiameter lebih besar dari 12,5 mm | 2 | Terlindung dari tetesan air yang jatuh pada sudut hingga 15° |
| 3 | Perlindungan terhadap benda padat berdiameter lebih dari 2,5 mm | 3 | Terlindung dari air yang disemprotkan pada sudut hingga 60° |
| 4 | Perlindungan terhadap benda padat berdiameter lebih dari 1,0 mm | 4 | Terlindung dari percikan air dari segala arah |
| 5 | Terlindung dari masuknya debu sedemikian rupa sehingga tidak akan mengganggu pengoperasian peralatan | 5 | Terlindung dari semburan air dari segala arah |
| 6 | Perlindungan total terhadap masuknya debu apa pun | 6 | Terlindung dari semburan air yang kuat dari segala arah |
| 7 | Terlindung dari masuknya air saat terendam sementara antara 0,15 m dan 1 m | ||
| 8 | Terlindung dari masuknya air secara terus menerus dicelupkan ke kedalaman tertentu | ||
Suhu Operasional
Semua peralatan yang digunakan di area berbahaya memiliki pita atau batas suhu operasional. Ini sering disebut sebagai “Tamb” dan menentukan suhu lingkungan atas dan bawah yang disetujui untuk digunakan peralatan. Sebagaimana ditetapkan dalam IEC 60079-0, batas standarnya adalah – 20°C hingga +40°C. Jika suhu pengoperasian peralatan berada di antara parameter ini, tidak diperlukan penandaan tambahan. Namun, jika berada di luar parameter ini maka suhu spesifik perlu diidentifikasi.
Baca Juga : Jenis Sensor yang digunakan pada Water Treatment Plant
Penandaan Peralatan Area Berbahaya
Semua peralatan yang digunakan di area berbahaya harus diberi tanda seperti yang ditentukan dalam 60079-0. Sebagai aturan umum, hal ini mencakup, jika sesuai, informasi seperti:
- Nama dan alamat Perusahaan/Produsen
- Nomor sertifikat area berbahaya
- Konsep perlindungan – Kelompok gas
- Kelas suhu
- Kisaran suhu lingkungan
- Identifikasi produk
- Nomor seri dan tahun pembuatan
- Parameter listrik
- Penandaan CE dan nomor ID Tubuh yang diberi tahu ATEX
- Pengkodean ATEX – Kode IP
Baca Juga : Cara Memilih HMI yang Sesuai untuk Aplikasi Anda
Kesimpulan
Pada artikel yang telah kami paparkan diatas, yaitu “Panduan Teknis Zona Area Berbahaya, Definisi, dan Proteksi Ledakan” dapat di tarik kesimpulan sebagai berikut :
- Area berbahaya diklasifikasikan untuk pelepasan gas menjadi Zona 0, Zona 1, dan Zona 2.
- Area berbahaya diklasifikasikan untuk debu yang mudah terbakar atau serat yang mudah terbakar ke dalam Zona 20, Zona 21, dan Zona 22.
- Beberapa peralatan listrik dapat menimbulkan risiko kebakaran atau ledakan di area berbahaya akibat percikan api yang dihasilkan dari peralihan atau karena panasnya peralatan listrik.
- Peralatan listrik khusus harus dipilih dan dipasang di area berbahaya, Seperti: perangkat yang secara intrinsik aman dari peralatan tahan ledakan.
Sumber : www.heatingandprocess.com
