تولید نفت و گاز قطب شمال، فرآوری شیمیایی و عملیات معدنی اغلب سرمای شدید را با جوهای خطرناک ترکیب می کنند. تجهیزات گرمایشی در این محیط ها باید از اشتعال گازها، بخارات یا گرد و غبار قابل اشتعال جلوگیری کنند و در عین حال عملکرد قابل اعتماد را در دمای -40 درجه حفظ کنند. الزامات فنی و مقرراتی برای این کاربردها از جمله موارد مورد نیاز در صنعت گرمایش است.
طبقه بندی مکان های خطرناک الزامات حفاظتی را مشخص می کند. مکان های کلاس I حاوی گازها یا بخارات قابل اشتعال هستند. مکان های کلاس II حاوی گرد و غبار قابل احتراق هستند. مناطق بخش 1 دارای غلظت های خطرناک در عملیات عادی هستند، در حالی که مناطق بخش 2 فقط در شرایط غیر عادی دارای خطر هستند. بخاریهای کارتریج در مکانهای کلاس I، بخش 1 به محفظههای ضد انفجار نیاز دارند که برای گروه گاز خاص موجود است-گروه B (هیدروژن)، گروه C (اتیلن)، یا گروه D (پروپان) که در کاربردهای صنعتی رایجتر است.
ساختار ضد انفجار{0}} حاوی هرگونه انفجار داخلی است و از اشتعال جو اطراف جلوگیری می کند. برای بخاریهای کارتریجی، این معمولاً به معنای نصب در محفظههای ضد انفجار{2} با مسیرهای شعله است که گازهای فراری را زیر دمای اشتعال خنک میکند. محفظه ها باید تست هیدرواستاتیک را با فشار کاری 1.5 برابر حداکثر تحمل کنند و تحمل های محکم را روی سطوح جفت گیری حفظ کنند. این الزامات هزینه و حجم قابل توجهی را در مقایسه با بخاریهای{6} همه منظوره اضافه میکنند، اما از نظر ایمنی از نظر قانونی الزامی هستند.
ایمنی ذاتی یک روش حفاظتی جایگزین را نشان میدهد، مخصوصاً برای برنامههای گرمایشی{0} کم توان. سیستمهای ذاتاً ایمن انرژی (ولتاژ و جریان) را به سطوحی محدود میکنند که قادر به احتراق جو خطرناک حتی در شرایط خطا نیستند. بخاری های کارتریجی برای کاربردهای ایمنی ذاتی با ولتاژ 24 ولت یا کمتر با جریان محدود شده توسط موانع یا جدا کننده های گالوانیکی کار می کنند. در حالی که این کار حداکثر وات را محدود می کند، محفظه های سنگین مورد نیاز برای ساخت و ساز ضد انفجار را حذف می کند و امکان تعمیر و نگهداری بدون روش های گاز{6}} را فراهم می کند.
محفظه های تصفیه شده و تحت فشار گزینه دیگری را برای سیستم های گرمایش بزرگتر فراهم می کند. هوای پاک یا گاز بی اثر فشار مثبت را در داخل محفظه نگه می دارد و از ورود جو خطرناک جلوگیری می کند. بخاریهای کارتریج در این سیستمها میتوانند از ساختوساز همه منظوره-استفاده کنند، اما اگر جریان پاکسازی ناموفق باشد، سیستم تصفیه باید نظارت و در هم قفل شود تا گرمکنندهها{3}}روشن نشوند. این رویکرد برای پانلهای کنترل و خانههای آنالایزر به خوبی کار میکند، اما برای کاربردهای گرمایش توزیعشده مانند ردیابی حرارت خط لوله کمتر عملی است.
طبقهبندی دما (ردهبندی T-) حداکثر دمای سطح را برای جلوگیری از اشتعال محدود میکند. به عنوان مثال، رتبه بندی T3 دمای سطح را به 200 درجه محدود می کند. T4 تا 135 درجه بخاریهای کارتریج باید با درجهبندی T{7}}مناسب برای دمای احتراق خودکار-در خطرات فعلی مشخص شوند. بخارات دیزل ممکن است امتیازات T3 را مجاز کنند، در حالی که هیدروژن به T6 (حداکثر 85 درجه) نیاز دارد. این محدودیتها اغلب چگالی وات کمتر یا کنترلهای دمایی اضافی را که در مناطق امن ضروری نیستند، مجبور میکنند.
ورود و آب بندی کابل در مکان های خطرناک نیاز به اتصالات تخصصی دارد. درزگیرهای مجرای ضد انفجار-از انتشار شعله در سیستم های سیم کشی جلوگیری می کنند. غدد کابل یکپارچگی محفظه را حفظ می کنند و در عین حال ورودی سیم سربی را نیز در نظر می گیرند. این اتصالات باید با عایق سرب بخاری -کابل های عایق شده از فایبرگلاس، سیلیکون یا معدنی-{5}}و درجه حرارت و شرایط محیطی درجه بندی شوند. آب بندی نادرست یک نقض کد رایج است که می تواند گواهینامه های تجهیزات را باطل کند و خطرات ایمنی ایجاد کند.
اسناد و گواهی برای تجهیزات مکان خطرناک گسترده است. تولیدکنندگان باید گواهینامه های شخص ثالث (UL، CSA، ATEX، IECEx) را دریافت کنند که مطابقت با استانداردهای حفاظتی را تأیید می کند. هر بخاری تایید شده دارای علامت هایی است که روش حفاظت، گروه های گاز، کلاس دما و محدوده دمای محیط را نشان می دهد. نصبکنندگان باید تأیید کنند که رتبهبندیهای تجهیزات با طبقهبندی مکانهای خطرناک خاص مطابقت دارند{4}}استفاده از تجهیزات بخش 2 در مکانهای بخش 1 باعث ایجاد خطر جدی ایمنی و مسئولیت میشود.
