구역 20

정의

Zone 20은 유럽 ATEX 지침 2014/34/EU 및 1999/92/EG에 따라 분진 폭발 위험이 있는 구역 중 가장 높은 위험 등급입니다. 이는 가연성 분진 구름 형태의 위험한 폭발성 대기가 존재하는 구역을 의미합니다. 지속적으로, 오랜 기간에 걸쳐 또는 자주 존재한다.

분말 가공 분야에서 Zone 20은 일반적으로 분진을 포함하는 기기의 내부: 혼합기의 혼합실, 사일로 내부, 사이클론, 필터 하우징, 셀 휠 밸브, 스크류 컨베이어 및 공압 이송 설비. 대략적인 시간적 범주를 정하기 위해, 구역 20은 연간 약 1,000시간 이상 발생하는 조건과 연관됩니다.

존 21 및 존 22와의 비교

구역 분류에 따라 전기 및 비전기 장비에 허용되는 장비 범주와 장비 보호 수준(EPL – Equipment Protection Level)이 결정됩니다. 구역 20의 경우, EPL Da 등급의 1D 범주 장비가 필요하며, 이 장비는 두 개의 독립적인 고장이 동시에 발생하더라도 안전성을 유지해야 합니다.

분진 종류 및 폭발 그룹

가연성 분진은 폭발 방지를 위해 여러 그룹으로 분류되며, 이는 장비 선정 및 보호 조치의 결정에 영향을 미칩니다:

• IIIA: 가연성 보푸라기
• IIIB: 비전도성 분진
• IIIC: 전도성 분진(예: 금속 분진)

IIIC 그룹에 속하는 전도성 분진의 경우, 침적물과 분진 구름이 전기 전도성 및 스파크 발생과 결합될 수 있기 때문에, 외함 설계 및 기밀성에 대한 요구 사항, 예를 들어 더 높은 IP 보호 등급 등이 강화됩니다.

혼합 기법에서의 관련성

충전, 혼합 및 배출 과정에서 설계상 혼합실 내에 먼지 구름이 발생합니다. 혼합물 위쪽에는 이 구름이 확산되는 빈 가스 공간이 있습니다. 따라서 처리되는 제품이 가연성인 경우, 장비 주변의 먼지 발생이 아무리 적더라도 혼합실은 원칙적으로 Zone 20으로 간주되어야 합니다.

Zone 20으로 분류되는 대표적인 제품:

• 유기성 분말: 밀가루, 설탕, 전분, 향신료 가루, 분유, 코코아
• 화학 및 제약용 분말: 안료, 유효 성분, 첨가제
• 금속 분말: 알루미늄, 마그네슘, 철, 흑연

• 수지: PE, PP 및 PVC 분말과 미세 과립

   

20구역 내 장비에 대한 요구 사항

발화원을 피하십시오

• 제품과 접촉하거나 인접한 모든 부품의 표면 온도를 분진의 최소 발화 온도보다 현저히 낮은 수준으로 제한
• 용기, 혼합 도구, 배관 및 문을 포함한 모든 전도성 설비 부품에 대한 정전기 접지 및 전위 균등화
• 회전 부품과 하우징 사이의 간극 치수를 명확히 규정하여 기계적 발화원을 구조적으로 방지
• 베어링, 샤프트 관통부 및 구동 장치의 온도 및 상태 모니터링
• 먼지가 쌓여 저열 연소될 수 있는 사각지대를 방지

영향을 최소화하기

20 구역에서는 폭발성 대기가 지속적으로 존재하는 것으로 간주되므로, 점화원을 방지하는 것만으로는 위험을 통제하기 어려운 경우가 많습니다. 일반적으로 구조적 폭발 방지 조치가 추가로 적용됩니다:

• 감소된 폭발 과압을 기준으로 설계된, 압력 충격에 견디는 장비 구조
• 파열판, 폭발 밸브 또는 무화염 압력 방출 시스템을 통한 폭발 압력 방출
• 신속 소화 시스템을 통한 폭발 억제
• 상·하류 설비 부분에 대한 폭발 격리
• 질소 등을 이용한 불활성화 처리와 산소 모니터링의 병행

계산의 기초는 제품의 안전 기술적 특성치, 즉 Kst 값, 최대 폭발 과압 pmax, 최소 점화 에너지 및 최소 점화 온도입니다. 분말에 가연성 액체나 용매를 첨가하는 경우, 하이브리드 혼합물에 대해서도 추가로 평가해야 합니다.

방수 및 구역 구분

이 장치의 방진 설계 덕분에 구역 20은 내부 공간으로만 제한됩니다. 고품질의 샤프트 및 하우징 씰, 사각 공간이 적은 배출 밸브, 그리고 밀폐성이 뛰어난 점검구는 먼지가 외부로 유출되는 것을 방지합니다. 덕분에 인접 구역은 대개 구역 22로, 심지어 비폭발 위험 구역으로 분류될 수 있으며, 이에 따라 주변 설비에 대한 요구 사항도 현저히 낮아집니다.

운영자의 책임

구역 구분은 법적 및 기술적으로 운영자의 책임입니다. 이는 구체적인 공정 조건, 물질 데이터 및 보호 방안을 바탕으로 한 위험성 평가의 일환으로 이루어지며, 폭발 방지 문서에 그 근거를 명확히 명시해야 합니다. 정기적인 청소, 직원 교육, 그리고 배합 또는 원료 변경 시 특성 값의 갱신은 조직적 의무에 포함됩니다.