Patlayıcı ortamlarda kullanılan elektrikli ekipmanlar, yangın ve patlama riskini farklı mühendislik yaklaşımlarıyla yönetir. Ex d alev sızdırmaz muhafaza ile patlamayı içeride hapseder, Ex e yükseltilmiş güvenlik ile ateşleme kaynaklarını baştan engeller, Ex i ise devredeki enerjiyi tutuşma eşiğinin altında sınırlar. Bu sayfada üç koruma türünün IEC 60079 serisindeki teknik temelini, hangi Zone bölgelerinde hangi tipin uygun olduğunu, marking üzerinde nasıl okunduğunu ve saha seçimi sırasında dikkat edilmesi gereken kriterleri Mutel saha tecrübesiyle ele alıyoruz.
Patlama üçgeni — yanıcı madde, oksijen ve ateşleme kaynağı — üç bileşenden biri ortadan kalktığında devre dışı kalır. Endüstriyel sahalarda yanıcı madde (gaz, buhar, sis veya toz) çoğunlukla proses gereği bulunur, oksijen havadan beslenir; bu durumda mühendislik ancak ateşleme kaynağı üzerinde çalışabilir. Ex koruma türleri tam olarak bu noktada devreye girer: bazıları kıvılcımı baştan engeller, bazıları olası bir patlamayı muhafaza içinde tutar, bazıları enerjiyi tutuşma eşiğinin altında sınırlar.
IEC 60079 serisi, her bir koruma yaklaşımını ayrı bir alt standartla tanımlar. Bir armatür, motor veya buat yalnızca tek bir koruma türüyle değil, çoğunlukla birden fazla türün kombinasyonuyla sertifikalandırılır — örneğin gövde Ex d, klemens kutusu Ex e olabilir. Bu nedenle "Ex-proof" tek başına bir özellik değil, içinde alt türler barındıran bir ailedir. Kategoriye genel bakış için ex-proof armatür kategorisinin tamamı incelenebilir.
Ex d (flameproof, "d" — flameproof enclosure) koruma türü, içeride bir patlama olduğunu peşinen kabul eder ve muhafazayı bu patlamanın basıncına dayanacak, sıcak gazların dışarı sızarken ateşleme sıcaklığının altına soğuyacağı şekilde tasarlar. Standardı EN/IEC 60079-1'dir. Anahtar mühendislik prensibi şudur: muhafaza içindeki kıvılcım veya ark, sızıntı yollarındaki flame path geometrisi sayesinde dış ortama ulaştığında patlama enerjisini taşıyamaz hale gelir.
Pratik bir örnek: Mutel portföyünde yer alan Pelsan Nairo serisi 50W–200W LED projektörler ile Pelsan Sia yüksek tavan armatürleri Zone 1 sınıflı sahalarda Ex d karakteristiği baskın olan ürünlerdir. Bu projektör tipini kategori olarak ex-proof LED projektör listesinde ve özelinde Zone 1 saha için Zone 1 projektör seçeneklerinde incelemek mümkündür.
Ex e (increased safety, "e") koruma türü, normal işletme şartlarında ark, kıvılcım veya tehlikeli sıcaklık üretmeyen ekipmanlar için tasarlanmıştır. Standardı EN/IEC 60079-7'dir. Yaklaşım önleyicidir: yalıtım malzemelerinin dielektrik dayanımı yükseltilir, klemens vidaları gevşemeyecek şekilde tasarlanır, kaçak yolu (creepage) ve hava aralığı (clearance) standart endüstriyel ekipmana göre genişletilir, sıcaklık artışı (T-class) hesabı düşük tutulur.
Pratik karakter: Ex e bir muhafaza, Ex d gibi kalın ve ağır olmak zorunda değildir. Bu nedenle klemens kutuları, fluoresan / LED bant tipi etanj armatürler, asenkron motorların gövdeleri ve terminal bağlantı kutuları sıklıkla Ex e olarak sertifikalandırılır. Pelsan Largo serisi T8 tüplü ve direkt LED'li exproof etanj armatürler bu ailenin tipik temsilcilerindendir; tam liste için ex-proof etanj armatür kategorisi ve Zone 1 spesifik için Zone 1 LED etanj armatür sayfaları başlangıç noktasıdır.
Ex i (intrinsic safety, "i") koruma türünün ardındaki fikir radikal olarak farklıdır: ekipmanın muhafazasını veya yalıtımını güçlendirmek yerine, devrede dolaşan elektrik enerjisini matematiksel olarak ortamın tutuşma eşiğinin altında bırakırsın. Standardı EN/IEC 60079-11'dir. Hatta tek bir komponent (örn. zener bariyer veya galvanik izolatör) arızalandığı senaryoda dahi enerji limiti aşılmaz. Bu yaklaşım Ex i'yi, Zone 0 (sürekli patlayıcı atmosfer) için kullanılabilen pratikteki tek koruma türü haline getirir.
| Seviye | Hata Toleransı | Uygun Zone | Tipik Uygulama |
|---|---|---|---|
| Ex ia | 2 hata altında güvenli | Zone 0, 1, 2 | Saha sensörü, transmitter, gaz dedektörü |
| Ex ib | 1 hata altında güvenli | Zone 1, 2 | Kontrol odası ekipmanı, bariyerler |
| Ex ic | Normal çalışma | Yalnızca Zone 2 | Düşük riskli ölçüm devreleri |
Ex i tipik olarak armatürlerde değil, 4–20 mA proses transmitterleri, termokupl giriş modülleri, gaz dedektörleri ve HART haberleşme barlarında görülür. Ancak Ex i ekipmanın güvenliği, tüm devre boyunca enerji kontrolünün korunmasına bağlıdır — yani saha cihazı, bariyer, kablo kapasitansı ve kontrol odası kartı birlikte değerlendirilir. Bu nedenle Ex i kurulumlarında loop hesaplama (entity parameters: Ui, Ii, Pi, Ci, Li) yapılmadan kabul yapılmaz.
| Kriter | Ex d | Ex e | Ex i |
|---|---|---|---|
| Standart | IEC 60079-1 | IEC 60079-7 | IEC 60079-11 |
| Mantık | Patlamayı hapset | Ateşlemeyi engelle | Enerjiyi sınırla |
| Tipik EPL | Gb / Mb | Gb / Mb | Ga / Gb / Gc |
| Zone uyumu | 1, 2 | 1, 2 | 0, 1, 2 (alt seviyeye göre) |
| Gövde ağırlığı | Yüksek (alüminyum/pirinç döküm) | Orta | Düşük |
| Tipik ekipman | Projektör, motor, anahtar | Klemens, etanj armatür, terminal kutu | Sensör, transmitter, ölçüm devresi |
| Servis kolaylığı | Düşük (yetkili açar) | Orta | Yüksek (canlı bakım mümkün) |
| Maliyet eğilimi | Yüksek | Orta | Düşük–orta |
Ex d, Ex e ve Ex i en yaygın üç tür olsa da IEC 60079 serisi başka koruma türleri de tanımlar. Saha seçiminde karşılaşılması muhtemel diğer kodlar:
Modern projelerde bu tiplerin çoğu, tek bir cihazda kombinasyon halinde sertifikalandırılır. Örneğin bir Ex de motor (Ex d gövde + Ex e klemens kutusu) sahada en sık karşılaşılan kombinasyondur.
Saha seçiminin pratik özeti: önce ortamın Zone sınıfını bilmek, sonra o Zone'a uygun EPL (Equipment Protection Level) seviyesindeki koruma türünü seçmek gerekir. Aşağıdaki tablo gaz/buhar (G) sahaları için pratik bir başlangıç noktasıdır:
| Zone | Gerekli EPL | Uygun Koruma Türleri |
|---|---|---|
| Zone 0 | Ga | Ex ia, Ex ma |
| Zone 1 | Gb | Ex d, Ex e, Ex ib, Ex p, Ex m |
| Zone 2 | Gc | Yukarıdakilerin tümü + Ex n, Ex ic |
Toz sahalar için (Zone 20/21/22) karşılığı sırasıyla Da/Db/Dc EPL seviyesidir; bu sayfanın kapsamı dışında kalır. Mutel'de Zone 1 sınıflı saha için kullanılabilecek armatür yelpazesi Zone 1 ex-proof armatür kategorisinde Pelsan Largo, Sia ve Nairo aileleri ile listelenir; yüksek tavan uygulamaları için Zone 1 yüksek tavan armatürleri sayfası daha hedefli bir çıkış noktasıdır.
Bir armatürün etiketine bakarak hangi koruma türlerine sahip olduğunu doğrudan okumak mümkündür. Tipik bir markaj örneği:
Bayi Girişi
II 2 G Ex db eb IIC T4 GbBu işaretlemenin parçaları:
Etiket üzerinde ek olarak ATEX bildirim numarası (ör. BVS 19 ATEX E…), IECEx sertifika numarası, IP derecesi (IP66/IP67), darbe dayanımı (IK seviyesi) ve marka/model bilgisi yer alır. Sertifika numarasını üreticinin web sitesinde veya iecex.com üzerinde sorgulayarak ürünün geçerliliğini doğrulamak — özellikle hayat-güvenliği kritik sahalarda — vazgeçilmezdir.
Mutel'in 13 yıllık endüstriyel aydınlatma tecrübesi içerisinde Pelsan başta olmak üzere ex-proof aydınlatma ürünleri saha tipine göre gruplanır. Pratik bir eşleştirme:
Bu kategorinin tamamına ex-proof yüksek tavan armatür sayfası üzerinden ulaşılabilir; yol ve dış aydınlatma için ex-proof yol ve cadde armatürleri uygundur.
İstasyon kanopi uygulaması için ex-proof kanopi armatür kategorisi; standart endüstriyel saha (sertifikasız ortam) ihtiyacı için karşılaştırma amaçlı LED etanj armatür kategorisi ve endüstriyel armatür ailesi incelenebilir.
Acil aydınlatma armatürleri patlayıcı saha + kaçış güvenliği gibi iki kritik gereksinimi üst üste taşır. Bu nedenle Zone 1 sınıflı sahalarda Zone 1 acil aydınlatma armatürleri kategorisi, genel ex-proof acil ihtiyaç için ex-proof acil aydınlatma sayfası, sertifikasız iç mekan tarafı için ise acil aydınlatma ve yönlendirme kategorisi incelenmelidir.
Patlayıcı saha aydınlatması yalnızca armatürle bitmez; kablo dağıtımının yapıldığı buat ve klemens kutuları da aynı koruma seviyesinde olmalıdır. Hensel'in Zone 2 buat serisi için Hensel ex-proof Zone 2 buat sayfası, alternatif KX serisi için KX Zone 2 kablo bağlantı buatı kategorisi kullanılabilir.
Doğru koruma türü seçimi için sahada sırasıyla yanıtlanması gereken sorular:
Ex d, içeride bir ateşleme/patlama olabileceğini kabul eder ve muhafazayı bunu hapsedecek şekilde tasarlar; Ex e ise normal çalışmada hiç ateşleme oluşmamasını garanti edecek tasarım kriterlerini (yüksek yalıtım, geniş kaçak yolu, sıkı klemens) zorunlu kılar. Pratikte yüksek akımlı, anahtarlama içeren ekipmanlar Ex d, sürekli yüklü etanj armatür ve klemens kutuları Ex e olarak sertifikalandırılır.
Hayır. Ex ia (en yüksek emniyet seviyesi) Zone 0, 1 ve 2'de; Ex ib Zone 1 ve 2'de; Ex ic ise yalnızca Zone 2'de kullanılabilir. Ex i'nin pratikteki Zone 0 ile özdeşleşmesinin nedeni, sürekli patlayıcı atmosferin bulunduğu bu bölgede güvenle kullanılabilen tek koruma türünün Ex ia olmasıdır.
Evet, hatta yaygın bir kombinasyondur. Tipik bir Ex de motor veya ex-proof projektörde gövde Ex d (alev sızdırmaz), klemens kutusu Ex e (yükseltilmiş güvenlik) olarak sertifikalandırılır. Marking üzerinde Ex db eb IIC T4 Gb gibi okunur.
Bunlar ortamdaki yanıcı gazın "tutuşma kolaylığı" sınıfıdır. IIA (propan, metan) en az hassas, IIB (etilen) orta, IIC (hidrojen, asetilen) en hassas gruptur. IIC için sertifikalı bir armatür IIA/IIB sahasında kullanılabilir; ters yön geçerli değildir. Marking'inde IIA yazan bir armatür asla hidrojen ortamında kullanılmaz.
T-class, armatürün dış yüzey sıcaklığının normal ve tek hata koşulunda aşamayacağı maksimum değerdir. T4 = 135 °C, T5 = 100 °C, T6 = 85 °C. Sahadaki en düşük tutuşma sıcaklığına sahip maddenin altında kalan en yakın T-sınıfı seçilir.
Zone 1 acil aydınlatma armatürleri tipik olarak Ex d veya Ex de (Ex d + Ex e kombinasyonu) sertifikalıdır ve EPL Gb seviyesinde olmalıdır. Bunun yanında akü ömrü (genelde 1 veya 3 saat), EN 1838 lümenli kaçış aydınlatma değerlerini ve yangın yönetmeliği uyumunu da karşılaması beklenir.
İki sistem ayrı tanım kümeleri kullansa da teknik temelleri büyük oranda örtüşür (her ikisi de IEC 60079 serisini esas alır). Ancak otomatik bir geçerlilik yoktur; AB pazarı için ATEX, AB dışı pazarların büyük kısmı için IECEx sertifikası gereklidir. Türkiye iç piyasasında her iki sertifikadan biri kabul edilebilir; saha şartnamesi ve iş güvenliği uzmanının kararı belirleyicidir.