CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI & DỊCH VỤ KỸ THUẬT NKE

Nguyên Lý Cơ Bản Về Phòng Chống Cháy Nổ – Ngăn Chặn Vụ Nổ Trước Khi Bắt Đầu

quantri — Thu, 16 Oct 2025 10:06:00 +0000

Trong ngành công nghiệp hóa chất và hóa dầu, khai thác dầu thô và khí tự nhiên, khai khoáng, công nghiệp thực phẩm, chế tạo máy và xây dựng nhà máy công nghiệp, cũng như trong nhiều ngành công nghiệp khác, các chất khí, hơi hoặc sương mù dễ cháy có thể thoát ra ngoài trong quá trình sản xuất, chế biến, vận chuyển và lưu trữ – đồng thời các quy trình khác có thể phát sinh bụi dễ cháy. Những chất này có thể tạo thành môi trường khí quyển nổ (explosive atmosphere) nếu hòa trộn với oxy trong không khí. Nếu môi trường này bị kích cháy, nó có thể gây ra các vụ nổ dẫn đến thương tích nghiêm trọng cho con người và/hoặc thiệt hại lớn về tài sản.

Vụ nổ là gì? (What is an explosion?)

Vụ nổ là phản ứng hóa học đột ngột của một chất dễ cháy kèm theo sự giải phóng năng lượng cực lớn. Không cần quá nhiều yếu tố để tạo ra một “vụ nổ lớn” (big bang) – chỉ cần 3 yếu tố đồng thời xuất hiện:

Một chất dễ cháy (combustible substance) ở dạng khí (gas), hơi (vapour), sương mù (mist) hoặc bụi (dust).
Chất dễ cháy hiện diện kết hợp với oxy (oxygen), hoặc không khí có chứa oxy. Sự kết hợp này dẫn đến việc hình thành một môi trường khí quyển nổ.
Cuối cùng, một nguồn đánh lửa (source of ignition) khiến môi trường khí quyển nổ này bốc cháy.

Tam giác nổ: Vụ nổ chỉ xảy ra khi ba yếu tố (Chất dễ cháy, Oxy/Không khí và Nguồn đánh lửa) cùng tồn tại đồng thời.

Kỹ thuật phòng chống cháy nổ xoay quanh việc ngăn chặn các vụ nổ này. Để làm được điều đó, trước hết bạn cần ngăn chặn sự hình thành của môi trường khí quyển nổ.

Môi trường khí quyển nổ (Explosive atmosphere)

Môi trường khí quyển nổ là hỗn hợp của không khí và các chất dễ cháy trong điều kiện khí quyển, mà tại đó sau khi xảy ra đánh lửa, quá trình cháy sẽ lan truyền ra toàn bộ phần hỗn hợp chưa cháy. Điều kiện khí quyển tiêu chuẩn bao gồm:

Nhiệt độ môi trường từ -20 °C đến +60 °C
Dải áp suất từ 0,8 đến 1,1 bar
Hàm lượng oxy trong không khí ở mức 21%

Các khu vực có sự hiện diện của môi trường khí quyển nổ được coi là khu vực nguy hiểm cháy nổ (hazardous areas).

Ngăn chặn vụ nổ trước khi nó bắt đầu (Stop a big bang before it starts)

Các biện pháp bảo vệ phải được triển khai nhằm ngăn ngừa vụ nổ xảy ra. Trước tiên và quan trọng nhất, phải ngăn chặn sự hình thành của môi trường khí quyển nổ (phòng nổ sơ cấp – primary explosion protection). Do đó, cần tiến hành kiểm tra để xác định xem liệu chất nguy hiểm có thể được thay thế bằng một chất khác không gây nguy cơ nổ hoặc giảm thiểu khả năng gây nổ hay không. Các phương pháp thường được sử dụng bao gồm thông gió (ventilation) – việc đảm bảo phòng/nhà xưởng được thông gió tốt có thể làm giảm đáng kể nồng độ của các chất dễ cháy.

Hơn nữa, có thể xem xét các biện pháp giới hạn nồng độ ngay trong quy trình công nghệ. Việc bổ sung các khí trơ đệm (buffer/inert gases) như nitơ (nitrogen) hoặc carbon dioxide (CO₂) cho phép làm giảm nồng độ oxy trong quy trình, từ đó ngăn chặn sự hình thành môi trường khí quyển nổ.

Nếu không thể loại bỏ hoàn toàn hoặc chỉ loại bỏ được một phần nguy cơ nổ bằng các biện pháp phòng nổ sơ cấp, thì bắt buộc phải áp dụng các biện pháp phòng ngừa để ngăn chặn sự đánh lửa (phòng nổ thứ cấp – secondary explosion protection). Nhờ đó, không có nguồn đánh lửa hữu hiệu nào được phép phát sinh. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, đây vẫn chưa phải là giải pháp triệt để vì một số nguồn đánh lửa không thể loại bỏ hoàn toàn. Trong những trường hợp này, phải triển khai các biện pháp nhằm giới hạn tác động nguy hiểm của vụ nổ ở mức không đáng kể. Phòng nổ cấp ba (“tertiary”) hay phòng nổ kết cấu (“constructive” explosion protection) bao gồm việc sử dụng kết cấu chịu áp lực nổ (explosion-proof structures), thiết bị xả áp nổ (explosion pressure relief), hệ thống dập nổ (explosion suppression) và van/hàng rào ngăn lửa nổ (explosion barriers).

Phân chia khu vực nguy hiểm thành các vùng (Dividing hazardous areas into zones)

Tại các khu vực nguy hiểm, tần suất và thời gian xuất hiện của môi trường khí quyển nổ có thể khác nhau, đó là lý do các khu vực này được phân loại thành các vùng (Zones) khác nhau. Việc phân vùng này phản ánh xác suất xuất hiện của môi trường khí quyển nổ, giúp bạn dễ dàng lựa chọn thiết bị tương ứng và thiết kế hệ thống điện phù hợp.

Môi chất	Vùng (Zone)	Định nghĩa & Mức độ xuất hiện môi trường nổ
Khí, hơi, sương mù (Gas)	Zone 0	Khu vực mà môi trường khí quyển nổ nguy hiểm (hỗn hợp của không khí và khí, hơi hoặc sương mù dễ cháy) hiện diện liên tục, trong thời gian dài hoặc thường xuyên.
	Zone 1	Khu vực mà môi trường khí quyển nổ nguy hiểm (hỗn hợp của không khí và khí, hơi hoặc sương mù dễ cháy) đôi khi xuất hiện trong điều kiện vận hành bình thường.
	Zone 2	Khu vực mà môi trường khí quyển nổ nguy hiểm (hỗn hợp của không khí và khí, hơi hoặc sương mù dễ cháy) thường không hiện diện trong điều kiện vận hành bình thường, nhưng nếu có xảy ra thì rất hiếm và chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian ngắn.
Bụi cháy (Dust / Staub)	Zone 20	Khu vực mà môi trường khí quyển nổ nguy hiểm ở dạng đám mây bụi dễ cháy trong không khí hiện diện liên tục, trong thời gian dài hoặc thường xuyên.
	Zone 21	Khu vực mà môi trường khí quyển nổ nguy hiểm ở dạng đám mây chứa bụi dễ cháy trong không khí có khả năng xuất hiện trong điều kiện vận hành bình thường.
	Zone 22	Khu vực mà môi trường khí quyển nổ nguy hiểm ở dạng đám mây chứa bụi dễ cháy trong không khí thường không hiện diện trong điều kiện vận hành bình thường, hoặc nếu có thì chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian ngắn.

Phân loại thiết bị theo hạng mục (Category) và mức bảo vệ thiết bị (EPL)

Các yêu cầu an toàn khác nhau đối với thiết bị sử dụng phụ thuộc vào xác suất xuất hiện của môi trường khí quyển nổ. Thiết bị sử dụng trong Zone 0 hoặc Zone 20 phải tương ứng với hạng mục thiết bị (device category) 1G hoặc 1D và có mức bảo vệ thiết bị (Equipment Protection Level – EPL) là Ga hoặc Da. Thiết bị thuộc hạng mục 2G hoặc 2D với mức bảo vệ EPL Gb hoặc Db được phép sử dụng trong Zone 1 hoặc Zone 21. Thiết bị thuộc hạng mục 3G hoặc 3D với EPL Gc hoặc Dc phù hợp cho Zone 2 hoặc Zone 22.

Môi trường	Zone	Thời gian hiện diện của môi trường khí quyển nổ	Hạng mục thiết bị (ATEX Category)	Mức bảo vệ thiết bị (EPL)
Khí, hơi, sương mù (Gases, vapours, mist)	0	Liên tục, kéo dài, thường trực (Continuous, over long periods, permanent)	1G	Ga
	1	Thỉnh thoảng (Occasionally)	2G	Gb
	2	Thường không có, hoặc chỉ trong thời gian ngắn (Normally not present, or only for short times)	3G	Gc
Bụi cháy (Dusts)	20	Liên tục, kéo dài, thường trực (Continuous, over long periods, permanent)	1D	Da
	21	Thỉnh thoảng (Occasionally)	2D	Db
	22	Thường không có, hoặc chỉ trong thời gian ngắn (Normally not present, or only for short times)	3D	Dc

Phân chia thành các nhóm nổ (Explosion groups) và cấp nhiệt độ (Temperature classes)

Ngoài ra, thiết bị còn được chia thành các nhóm tùy thuộc vào loại môi chất mà chúng được thiết kế để làm việc:

Nhóm II (Group II) – Thiết bị cho khu vực nguy hiểm nổ khí (Devices for gas hazardous areas):
Được phân loại chi tiết hơn theo đặc tính của môi trường khí quyển nổ mà chúng phù hợp: IIA (khí điển hình: propane), IIB (khí điển hình: ethylene) và IIC (khí điển hình: hydro / hydrogen).
Nhóm III (Group III) – Thiết bị cho khu vực nguy hiểm nổ bụi (Devices for dust hazardous areas):
Tùy thuộc vào loại bụi, thiết bị phải đáp ứng các tiêu chí cho IIIA (xơ sợi dễ cháy – combustible lint), IIIB (bụi không dẫn điện – non-conductive dust) và IIIC (bụi dẫn điện – conductive dust).

Hơn nữa, thiết bị chỉ được phép vận hành trong khu vực nguy hiểm nếu nhiệt độ bề mặt tối đa (maximum surface temperature) của nó thấp hơn nhiệt độ tự bốc cháy (ignition temperature) của hỗn hợp nổ xung quanh. Vì mục đích này, các cấp nhiệt độ từ T1 đến T6 được quy định. Về mặt này, nhiệt độ môi trường tối đa cho phép cũng phải được tính đến vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ của thiết bị.

Nhiệt độ bề mặt tối đa của thiết bị (°C)	Nhiệt độ tự bốc cháy của khí và hơi (°C)	Cấp nhiệt độ (Temperature class)
450	> 450	T1
300	> 300 đến 450	T2
200	> 200 đến 300	T3
135	> 135 đến 200	T4
100	> 100 đến 135	T5
85	> 85 đến 100	T6

Bụi dễ cháy không được chia thành các cấp nhiệt độ T1–T6. Nhiệt độ bốc cháy của đám mây bụi phải được so sánh trực tiếp với nhiệt độ bề mặt tối đa cho phép của thiết bị. Vì bụi cũng có thể tích tụ thành lớp trên bề mặt thiết bị, nên nhiệt độ âm ỉ/bốc cháy của lớp bụi (dust layer ignition temperature) cũng bắt buộc phải được tính đến.

Các kiểu bảo vệ cho thiết bị điện trong khu vực nguy hiểm (Types of protection)

Chỉ các thiết bị được bảo vệ phòng nổ mới được phép sử dụng trong khu vực nguy hiểm. Chúng có thể được thiết kế theo nhiều kiểu bảo vệ (types of protection) khác nhau. Kiểu bảo vệ là các giải pháp kỹ thuật nhằm ngăn không cho thiết bị trở thành nguồn đánh lửa hoặc ngăn truyền nổ ra bên ngoài. Thiết bị điện phòng nổ có thể được thiết kế theo các kiểu bảo vệ thuộc bộ tiêu chuẩn IEC 60079:

An toàn gia tăng – Increased safety “e”:
Áp dụng các biện pháp bổ sung và mức độ an toàn cao hơn nhằm ngăn chặn sự hình thành tia lửa điện, hồ quang hoặc nhiệt độ cao vượt mức cho phép có thể đóng vai trò là nguồn đánh lửa.
Vỏ bọc chịu lửa / Không xuyên nổ – Flameproof enclosure “d”:
Ở kiểu bảo vệ này, kết cấu vỏ bọc ngăn chặn sự lan truyền của vụ nổ. Một vụ nổ xảy ra bên trong vỏ bọc sẽ chịu được áp suất nổ và không thể kích cháy môi trường khí quyển nổ xung quanh bên ngoài.
Vỏ bọc tạo áp suất dư – Pressurized enclosure “p”:
Kiểu bảo vệ dùng áp suất dư mô tả phương pháp ngăn không cho môi trường khí quyển nổ bên ngoài xâm nhập vào bên trong vỏ thiết bị nhờ duy trì một áp suất dư (overpressure) bằng khí bảo vệ/khí trơ.
An toàn tia lửa (An toàn nội tại) – Intrinsic safety “i”:
Thiết bị sử dụng trong khu vực có nguy cơ nổ chỉ chứa các mạch điện an toàn tia lửa (intrinsically safe circuits). Một mạch điện được coi là an toàn nội tại nếu không tạo ra tia lửa điện hoặc hiệu ứng nhiệt nào (trong điều kiện vận hành bình thường và các điều kiện sự cố xác định) có khả năng gây cháy môi trường nổ cụ thể.
Ngâm trong chất lỏng (dầu) – Liquid immersion “o”:
Thiết bị điện hoặc các bộ phận của thiết bị điện được ngâm trong chất lỏng bảo vệ (như dầu cách điện) sao cho môi trường khí quyển nổ bên ngoài vỏ bọc không thể bị kích cháy.
Nhồi bột (cát thạch anh) – Powder filling “q”:
Vỏ thiết bị được lấp đầy bằng vật liệu hạt mịn, đảm bảo rằng các nguồn đánh lửa tiềm ẩn như hồ quang hoặc nhiệt độ cao bị giữ chặt bên trong vỏ bọc.
Đổ khuôn / Bọc hợp chất – Encapsulation “m”:
Các bộ phận có thể gây cháy môi trường khí quyển nổ được đúc kín trong hợp chất làm kín (sealing compound) sao cho môi trường khí quyển nổ không thể bị kích cháy.
Kiểu bảo vệ “n” – Type of protection “n”:
Kiểu bảo vệ này đảm bảo rằng thiết bị điện không có khả năng kích cháy môi trường khí quyển nổ xung quanh (dành cho Zone 2). Có thể mô tả đây là thiết bị công nghiệp chất lượng nâng cao, được thiết kế để vận hành bình thường trong các điều kiện xác định (không phát sinh tia lửa nA, đóng cắt kín nC, vỏ hạn chế thở nR).
Bức xạ quang học – Optical radiation “op”:
Các biện pháp kỹ thuật ngăn ngừa sự kích cháy môi trường khí quyển nổ do bức xạ quang học (cáp quang, laser, nguồn sáng).
Bảo vệ bằng vỏ bọc chống bụi – Protection by enclosure “t”:
Đây là kiểu bảo vệ chuyên biệt dành cho khu vực nguy hiểm nổ bụi (Zone 20, 21, 22). Nhờ độ kín khít của vỏ bọc, bụi không thể xâm nhập hoàn toàn hoặc lượng bụi xâm nhập được giới hạn ở mức an toàn. Do đó, các thiết bị có khả năng phát sinh nguồn nhiệt/tia lửa có thể được lắp bên trong vỏ bọc, miễn là nhiệt độ bề mặt vỏ bọc không đủ để kích cháy môi trường xung quanh.

Kiểu bảo vệ mà các nhà sản xuất sử dụng cho thiết bị điện phụ thuộc rất lớn vào chủng loại và chức năng vận hành của thiết bị đó.

Trọn bộ Chuyên đề Phòng Chống Cháy Nổ (R. STAHL – Tư vấn kỹ thuật NKE)

Chuỗi 6 bài viết bao gồm 1 bài tổng quan từ R. STAHL Blog và 5 phần chi tiết theo từng chương của cẩm nang Essential Explosion Protection:

Bài tiếp theo →Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 1): Nguyên Lý Vật Lý Và Các Định Nghĩa Cơ Bản

In the chemical and petrochemical industry, in crude oil and natural gas extraction, in mining, in the foodstuff industry, in machine engineering and plant engineering, and in many other branches of industry, combustible gases, vapours or mists can escape during manufacturing, processing, transport and storage – and other processes can generate combustible dusts. These substances can form an explosive atmosphere if they mix with oxygen in the air. If this atmosphere is ignited, this can cause explosions that can result in significant injury and/or material damage.

What is an explosion?

An explosion is the sudden chemical reaction of a combustible substance involving a high release of energy. It doesn’t take much to create a big bang:

Just a combustible substance in the form of a gas, vapour, mist or dust.
The combustible substance is present in combination with oxygen, or air that contains oxygen. This combination results in the formation of an explosive atmosphere.
Lastly, a source of ignition causes this atmosphere to ignite.

Figure 1: An explosion can only occur when these three factors coincide (Combustible substance, Air/oxygen, Ignition source).

Explosion protection revolves around preventing these explosions. To do so, you need to prevent the formation of an explosive atmosphere.

Explosive atmosphere

An explosive atmosphere is a mixture of air and combustible substances under atmospheric conditions, in which successful ignition results in the combustion process spreading through the entire uncombusted mixture. Atmospheric conditions include the following:

Ambient temperatures from -20 °C to +60 °C
Pressure range from 0.8 to 1.1 bar
Oxygen content in the air of 21%

Areas in which explosive atmospheres are present are considered to be hazardous areas.

Stop a big bang before it starts

Protective measures must be implemented in order to prevent an explosion. First and foremost, the formation of explosive atmospheres must be prevented (primary explosion protection). As a result, a check must be performed in order to determine whether the hazardous substance can be replaced with a different substance that does not represent an explosion hazard or minimises the likelihood of an explosion. Frequently used methods include ventilation – ensuring that a room is well ventilated can significantly reduce the concentration of combustible materials.

Furthermore, ways to limit the concentration in the processes can be considered. Adding buffer gases such as nitrogen or carbon dioxide enables you to reduce the oxygen concentration in the process, in order to prevent the formation of an explosive atmosphere.

If explosion hazards cannot be eliminated or can only be partly eliminated using primary explosion protection methods, precautions must be taken to prevent ignition. No effective sources of ignition must arise as a result. In some cases, however, this is not a reliable solution, as certain sources of ignition cannot be eliminated. In these cases, measures that limit the hazardous effects of any ignited explosions to an insignificant extent must be implemented. “Tertiary” or “constructive” explosion protection includes the use of explosion-proof structures, explosion pressure relief, explosion suppression and explosion barriers.

Dividing hazardous areas into zones

In hazardous areas, the frequency and duration of the presence of an explosive atmosphere may vary, which is why these areas are categorised using different zones. This zone classification reflects the probability of the occurrence of an explosive atmosphere. This makes it easier for you to select corresponding devices and design appropriate electrical installations.

Substance	Zone	Definition
Gas	Zone 0	An area in which a hazardous explosive atmosphere as a mixture of air and combustible gases, vapours or mists is present continuously, for long periods or frequently.
	Zone 1	An area in which a hazardous explosive atmosphere as a mixture of air and combustible gases, vapours or mists sometimes occurs under normal operating conditions.
	Zone 2	An area in which a hazardous explosive atmosphere as a mixture of air and combustible gases, vapours or mists is normally not present, but if it does occur, is rare and persists only for a short period of time, under normal operating conditions.
Dust (Staub)	Zone 20	An area in which a hazardous explosive atmosphere in the form of a cloud of combustible dust in the air is present continuously, for long periods or frequently.
	Zone 21	An area in which a hazardous explosive atmosphere in the form of a cloud containing combustible dust in the air is likely to occur under normal operating conditions.
	Zone 22	An area in which a hazardous explosive atmosphere in the form of a cloud containing combustible dust in the air is normally not present, or is only present for a short period of time, under normal operating conditions.

Classifying devices in categories and by protection level

The various safety requirements for the equipment used depend on the probability of the occurrence of an explosive atmosphere. Devices which are used in Zone 0 or 20 must correspond to device category 1G or 1D and have equipment protection level (EPL) Ga or Da. Equipment in category 2G or 2D with equipment protection level (EPL) Gb or Db may be used in Zones 1 or 21. Equipment of this kind that belongs to device category 3G or 3D with EPL Gc or Dc is suitable for Zone 2 or Zone 22.

Atmosphere	Zone	Duration of presence of explosive atmosphere	Device category	Equipment protection level (EPL)
Gases, vapours, mist	0	Continuous, over long periods, permanent	1G	Ga
	1	Occasionally	2G	Gb
	2	Normally not present, or only for short times	3G	Gc
Dusts	20	Continuous, over long periods, permanent	1D	Da
	21	Occasionally	2D	Db
	22	Normally not present, or only for short times	3D	Dc

Division into explosion groups and temperature classes

Additionally, devices are divided into groups depending on the substances for which they are suitable:

Group II – Devices for gas hazardous areas:
These are further categorised according to the properties of the explosive atmosphere for which they are suitable – IIA (typical propane gas), IIB (typical ethylene gas) and IIC (typical hydrogen gas).
Group III – Devices for dust hazardous areas:
Depending on the type of dust, the devices must meet the criteria for IIIA (combustible lint), IIIB (non-conductive dust) and IIIC (conductive dust).

Furthermore, equipment must only be operated in hazardous areas if its maximum surface temperature is below the ignition temperature of the surrounding explosive mixture. For this purpose, temperature classes T1 to T6 are defined. In this regard, the maximum permissible ambient temperature must be considered, as this also influences the device temperature.

Maximum surface temperature of equipment in °C	Ignition temperature of gases and vapours in °C	Temperature class
450	> 450	T1
300	> 300 to 450	T2
200	> 200 to 300	T3
135	> 135 to 200	T4
100	> 100 to 135	T5
85	> 85 to 100	T6

Combustible dusts are not divided into temperature classes. The ignition temperature of the dust cloud must be compared with the maximum permissible surface temperature of the equipment. Since dusts can also accumulate on equipment, the ignition temperature of the dust layer must also be taken into account.

Types of protection for electrical devices in hazardous areas

Only explosion-protected devices may be used in hazardous areas. These can be designed using a range of types of protection. Types of protection are techniques that prevent a device from becoming a source of ignition or transmitting an explosion. Electrical explosion-protected devices can be designed in a range of types of protection, in accordance with the IEC 60079 series of standards:

Increased safety “e”
Additional measures and an increased level of safety are used to prevent the formation of sparks, arcs or impermissible temperatures, which could act as sources of ignition.
Flameproof enclosure “d”
In this type of protection, the enclosure construction prevents the spread of an explosion. An explosion that occurs inside the enclosure is not capable of igniting the surrounding explosive atmosphere.
Pressurized enclosure “p”
The pressurized enclosure type of protection describes the method used to prevent an explosive atmosphere from penetrating the enclosure due to an overpressure.
Intrinsic safety “i”
Equipment that is used in a potentially explosive area only contains intrinsically safe electric circuits. An electric circuit is intrinsically safe if no sparks or thermal effects are produced under specified test conditions which might result in the ignition of a specified explosive atmosphere.
Liquid immersion “o”
Electrical equipment or parts of electrical equipment are immersed in a protective fluid so that an explosive atmosphere present outside of the enclosure cannot be ignited.
Powder filling “q”
The equipment is filled with fine-grained filler, which ensures that potential sources of ignition, such as arcs or high temperatures, are trapped in the enclosure.
Encapsulation “m”
Parts which may ignite an explosive atmosphere are embedded in sealing compound such that the explosive atmosphere cannot be ignited.
Type of protection “n”
This type of protection ensures that electrical equipment is not capable of igniting a surrounding explosive atmosphere. It can be described as improved industrial quality, which is designed for normal operation under defined operating conditions.
Optical radiation “op”
Technical measures prevent ignition of an explosive atmosphere by optical radiation.
Protection by enclosure “t”
This type of protection is a special type of protection for dust hazardous areas. Thanks to the tightness of the enclosure, dust cannot penetrate at all or the amount which can is limited to a safe level. For this reason, ignitable equipment can be installed in the enclosure. The enclosure’s temperature must not ignite the surrounding atmosphere.

The type of protection used by manufacturers for electrical devices is highly dependent on the type and function of the equipment.

Complete Explosion Protection Technical Series (R. STAHL Reference Guide)

All 6 articles covering the R. STAHL Blog overview and Chapters 1–5 of the Essential Explosion Protection brochure:

Next Article →Essential Explosion Protection (Part 1): Physical Principles and Definitions

Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 1): Nguyên Lý Vật Lý Và Các Định Nghĩa Cơ Bản

quantri — Thu, 16 Oct 2025 10:05:00 +0000

Lời nói đầu (Foreword)

Trong nhiều ngành công nghiệp, các chất khí, hơi, sương mù và bụi phát sinh và thoát ra ngoài trong quá trình sản xuất, chế biến, vận chuyển và lưu trữ các chất dễ cháy. Môi trường khí quyển nổ có thể hình thành khi chúng tiếp xúc với oxy, và nếu bị kích cháy, các vụ nổ sẽ xảy ra gây thiệt hại thảm khốc cho tính mạng con người và tài sản.

Các ngành công nghiệp như dầu khí, hóa chất, hóa dầu, dược phẩm, phân bón, thực phẩm và đồ uống, nhiên liệu sinh học và xử lý nước thải nhìn chung đều được xem là có nguy cơ tiềm ẩn xảy ra cháy nổ. Các quy định an toàn nhằm ngăn ngừa cháy nổ đã được xây dựng trên toàn thế giới dưới dạng luật pháp, pháp lệnh và tiêu chuẩn kỹ thuật. Những tiêu chuẩn này đảm bảo việc tuân thủ các yêu cầu an toàn ở mức độ cao nhất.

Ấn phẩm này cung cấp cho cả các chuyên gia kỹ thuật lẫn những người quan tâm cái nhìn sâu sắc về lĩnh vực phòng chống cháy nổ. Tài liệu bao gồm các cơ sở pháp lý và quy chuẩn quốc tế liên quan, các chỉ thị của Châu Âu (ATEX) và tiêu chuẩn Bắc Mỹ (NEC/CEC). Cùng với các nguyên lý kỹ thuật như phân vùng nguy hiểm (zone classification), cấp nhiệt độ (temperature classes) và các kiểu bảo vệ (protection types), tài liệu còn cung cấp thông tin thiết thực về lắp đặt và vận hành thiết bị trong khu vực nguy hiểm. Tài liệu này đóng vai trò là kiến thức nền tảng cơ bản và không thay thế cho việc nghiên cứu các quy định pháp lý hiện hành có liên quan.

1. Nguyên lý vật lý và các định nghĩa (Physical Principles and Definitions)

Phòng chống cháy nổ là một lĩnh vực trọng yếu của kỹ thuật an toàn. Vì vậy, việc nắm vững các nguyên lý cơ bản của một vụ nổ và các yếu tố gây ra nó là vô cùng cần thiết. Chương đầu tiên của cẩm nang này giúp người đọc làm quen với các nguyên lý và thuật ngữ cốt lõi trong lĩnh vực phòng chống cháy nổ.

Vụ nổ (Explosion) là phản ứng hóa học đột ngột của một chất dễ cháy với oxy, dẫn đến sự giải phóng một lượng năng lượng rất lớn. Một vụ nổ chỉ có thể xảy ra khi có mặt đồng thời cả ba yếu tố (xem Hình 1):

Chất dễ cháy (Combustible substance).
Oxy / Không khí (Oxygen / air).
Nguồn đánh lửa (Ignition source).

Chất dễ cháy (Combustible substance)

Các chất dễ cháy có thể tồn tại ở dạng khí (gases), sương mù (mists), hơi (vapours) hoặc bụi (dusts). Các thông số liên quan đến an toàn cần phải được xem xét để xác định đặc tính của các nguy cơ tiềm ẩn.

Môi trường khí quyển nổ (Explosive atmosphere)

Môi trường khí quyển nổ chứa hỗn hợp của không khí và các chất khí, hơi, sương mù hoặc bụi dễ cháy trong điều kiện khí quyển mà tại đó, sau khi bị đánh lửa, quá trình cháy sẽ lan truyền ra toàn bộ hỗn hợp chưa cháy. Nhìn chung, điều kiện khí quyển tiêu chuẩn được xác định là nhiệt độ môi trường từ -20 °C đến +60 °C, dải áp suất từ 0,8 bar đến 1,1 bar và hàm lượng oxy trong không khí là 21%.

Hình 1: Một vụ nổ chỉ có thể xảy ra khi ba yếu tố này (Chất dễ cháy – Không khí/Oxy – Nguồn đánh lửa) trùng hợp cùng lúc.

Điểm chớp cháy (Flashpoint)

Điểm chớp cháy (Flashpoint) là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó một chất lỏng dễ cháy tạo thành hỗn hợp có thể bắt lửa với không khí ngay phía trên bề mặt chất lỏng (trong điều kiện áp suất không khí bình thường). Nếu điểm chớp cháy của một chất lỏng dễ cháy cao hơn nhiều so với nhiệt độ tối đa có thể phát sinh trong thực tế, thì môi trường khí quyển nổ không thể hình thành. Tuy nhiên, điểm chớp cháy của một hỗn hợp gồm nhiều chất lỏng khác nhau có thể thấp hơn điểm chớp cháy của từng thành phần riêng lẻ. Trong Pháp lệnh về các chất nguy hiểm của Đức (Gefahrenstoffverordnung), bên cạnh nhiệt độ sôi (boiling point), điểm chớp cháy của chất lỏng được sử dụng để phân loại các chất lỏng dễ cháy (xem Bảng 1).

Bảng 1: Tiêu chí phân loại chất lỏng dễ cháy (Criteria for combustible liquids)
Phân loại (Category)	Tiêu chí (Criteria)
1	Điểm chớp cháy (Flashpoint) < 23 °C và nhiệt độ sôi (boiling point) ≤ 35 °C
2	Điểm chớp cháy (Flashpoint) < 23 °C và nhiệt độ sôi (boiling point) > 35 °C
3	Điểm chớp cháy (Flashpoint) ≥ 23 °C và ≤ 60 °C ⁽¹⁾
⁽¹⁾ Theo Quy định CLP (CLP Regulation), dầu gas (gas oil), dầu diesel và nhiên liệu sưởi nhẹ có điểm chớp cháy từ 55 °C đến 75 °C có thể được xem là thuộc Phân loại 3 (Category 3).

Giới hạn nổ (Explosive limits – LEL & UEL)

Để hình thành một môi trường khí quyển nổ, chất dễ cháy phải hiện diện ở một nồng độ nhất định (xem Hình 2). Trong trường hợp nồng độ không đủ (hỗn hợp quá nghèo – lean mixture) hoặc nồng độ quá cao (hỗn hợp quá giàu – rich mixture), sẽ không có vụ nổ nào xảy ra, mà chỉ có phản ứng cháy tĩnh tại hoặc không cháy. Chỉ trong khoảng nồng độ nằm giữa giới hạn nổ dưới (LEL – Lower Explosive Limit) và giới hạn nổ trên (UEL – Upper Explosive Limit) thì hỗn hợp mới phản ứng nổ khi bị kích cháy. Giới hạn nổ phụ thuộc vào áp suất môi trường và tỷ lệ phần trăm oxy trong không khí (xem Bảng 2).

Hình 2: Giới hạn nổ – Khoảng nổ (explosion range) nằm giữa giới hạn nổ dưới (LEL) và giới hạn nổ trên (UEL).

Bảng 2: Giới hạn nổ của một số chất khí và hơi điển hình (Explosive limits of specified gases and vapours)
Tên chất (Designation of substances)	Giới hạn nổ dưới – LEL [% thể tích]	Giới hạn nổ trên – UEL [% thể tích]
Acetylene (Axetylen)	2,3	100 (tự phân hủy / self-decomposing)
Ethylene (Etylen)	2,4	32,6
Petrol (Xăng)	~0,6	~8,0
Benzene (Benzen)	1,2	8,0
Fuel oil / diesel (Dầu nhiên liệu / Diesel)	~0,6	~6,5
Methane (Mêtan)	4,4	17,0
Propane (Propan)	1,7	10,8
Carbon disulphide (Cacbon đisunfua – CS₂)	0,6	60,0
Hydrogen (Hydro – H₂)	4,0	77,0
Trích từ bảng “Safety characteristics, Vol. 1: Combustible liquids and gases” của E. Brandes và W. Möller, K. Nabert và G. Schön (ấn bản lần thứ 6).

Các nguồn đánh lửa (Ignition sources)

Để ngăn ngừa việc kích cháy một môi trường khí quyển nổ nguy hiểm, tất cả các nguồn đánh lửa tiềm ẩn phải được nhận diện và áp dụng biện pháp bảo vệ để vô hiệu hóa nguy cơ từ chúng. Sự đánh lửa của môi trường khí quyển nổ có thể bắt nguồn từ 13 nguồn sau đây:

Bề mặt nóng (Hot surfaces)
Ngọn lửa và khí nóng (Flames and hot gases)
Tia lửa phát sinh do ma sát / va đập cơ học (Mechanically generated sparks)
Hệ thống và thiết bị điện (Electrical systems)
Dòng điện cân bằng (dòng rò), hệ thống chống ăn mòn catốt (Electrical equalising currents, cathodic corrosion protection)
Tĩnh điện (Static electricity)
Sét đánh (Lightning)
Sóng điện từ tần số cao (Electromagnetic waves – high frequency)
Bức xạ quang học (Optical radiation)
Bức xạ ion hóa (Ionising radiation)
Sóng siêu âm (Ultrasound)
Nén đoạn nhiệt và sóng xung kích (Adiabatic compression and shock waves)
Phản ứng hóa học tỏa nhiệt (Exothermal reactions)

Năng lượng đánh lửa tối thiểu (Minimum ignition energy)

Cần cung cấp một lượng năng lượng nhất định để có thể kích cháy một môi trường có nguy cơ nổ. Năng lượng đánh lửa tối thiểu (Minimum ignition energy – MIE) là thuật ngữ dùng để chỉ mức năng lượng nhỏ nhất – ví dụ khi phóng điện một tụ điện – vừa đủ để kích cháy hỗn hợp dễ cháy tương ứng. Năng lượng đánh lửa tối thiểu nằm trong khoảng 10^-5 joules (10 µJ) đối với khí hydro và lên đến vài joules đối với một số loại bụi nhất định.

Phòng chống cháy nổ tích hợp (Integrated explosion protection)

Nguyên tắc phòng chống cháy nổ tích hợp (integrated explosion protection) yêu cầu mọi biện pháp bảo vệ phòng nổ phải được thực hiện theo một trình tự ưu tiên cố định, phân biệt rõ giữa các biện pháp bảo vệ sơ cấp (primary), thứ cấp (secondary) và cấp ba / kết cấu (tertiary / constructional):

1. Phòng chống cháy nổ sơ cấp (Primary explosion protection)

Phòng nổ sơ cấp bao gồm tất cả các biện pháp ngăn ngừa sự hình thành của môi trường khí quyển nổ nguy hiểm – bởi vì phòng ngừa luôn tốt hơn bảo vệ. Do đó, các biện pháp phòng ngừa này luôn phải được thực hiện trước tiên. Có thể áp dụng các biện pháp sau:

Tránh sử dụng các chất dễ cháy (thay thế bằng công nghệ/vật liệu khác).
Trơ hóa môi trường – Inerting (bổ sung khí nitơ, carbon dioxide, v.v.).
Giới hạn nồng độ chất cháy bằng thông gió tự nhiên hoặc thông gió cưỡng bức (nhân tạo).

2. Phòng chống cháy nổ thứ cấp (Secondary explosion protection)

Nếu nguy cơ cháy nổ không thể loại trừ hoàn toàn hoặc chỉ loại trừ được một phần bằng các biện pháp ngăn ngừa sự hình thành môi trường nổ, thì phải áp dụng các biện pháp ngăn chặn sự đánh lửa của môi trường khí quyển nổ (sử dụng thiết bị điện phòng nổ đạt chuẩn). Mức độ an toàn yêu cầu của các biện pháp này phụ thuộc vào mức độ nguy hiểm tiềm ẩn tại vị trí vận hành (Zone 0/20, Zone 1/21, Zone 2/22).

3. Phòng chống cháy nổ cấp ba hoặc theo kết cấu (Tertiary or constructional explosion protection)

Nếu sự xuất hiện của môi trường khí quyển nổ nguy hiểm không thể ngăn chặn một cách an toàn và khả năng đánh lửa không thể loại trừ, thì phải áp dụng các biện pháp giới hạn tác động của vụ nổ ở mức không đáng kể. Các biện pháp khả thi bao gồm:

Thiết kế vỏ bọc chịu lửa (flameproof) hoặc chịu xung áp suất nổ (pressure-surge-resistant design).
Thiết bị xả áp suất nổ (pressure relief) và bù áp suất (pressure compensation equipment).
Hệ thống dập nổ bằng thiết bị chữa cháy chuyên dụng (explosion suppression with extinguishing devices).

Hình 3: Các biện pháp bảo vệ phòng nổ theo thứ tự ưu tiên: (1) Tránh hình thành môi trường nổ → (2) Tránh kích cháy môi trường nổ → (3) Cô lập/giảm thiểu tác động vụ nổ.

Trọn bộ Chuyên đề Phòng Chống Cháy Nổ (R. STAHL – Tư vấn kỹ thuật NKE)

Chuỗi 6 bài viết bao gồm 1 bài tổng quan từ R. STAHL Blog và 5 phần chi tiết theo từng chương của cẩm nang Essential Explosion Protection:

← Bài trướcNguyên Lý Cơ Bản Về Phòng Chống Cháy Nổ – Ngăn Chặn Vụ Nổ Trước Khi Bắt Đầu Bài tiếp theo →Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 2): Cơ Sở Pháp Lý Quốc Tế (IECEx), Châu Âu (ATEX) Và Bắc Mỹ (NEC/CEC)

Foreword

In many industries, gases, vapours, mist and dust develop and escape in the course of manufacturing, processing, transporting and storing combustible substances. Explosive atmospheres may arise when they come into contact with oxygen, and if ignited, explosions occur that may result in catastrophic damage to human life and property.

Industries such as oil and gas, chemicals, petrochemicals, pharmaceuticals, fertilisers, food and beverages, biofuel and waste water are considered potential for explosions in general. Safety regulations to avoid explosions have been developed worldwide in the form of legislation, ordinances and standards. These standards ensure compliance to high safety standards.

This publication provides both professionals and others interested in this subject with an insight into the field of explosion protection. It contains the relevant international legal bases and norms, European directives and North American standards. Along with technical principles such as zone classification, temperature classes and protection types, the brochure supplies information on the installation and operation of equipment in hazardous areas. This document serves as the basics and does not replace relevant study of the current applicable regulations.

1. Physical Principles and Definitions

Explosion protection is a key area of safety engineering. So it is essential to understand the fundamental principles of an explosion and its causation factors. The first chapter of our brochure familiarises readers with the main principles and terms in the field of explosion protection.

An explosion is the sudden chemical reaction of a combustible substance with oxygen, resulting in the release of a high amount of energy. An explosion can only occur when three factors are present at the same time (see Fig. 1):

Combustible substance.
Oxygen (air).
Ignition source.

Combustible substance

Combustible substances may be present in the form of gases, mists, vapours or dusts. Safety-relevant parameters need to be considered to characterise hazard potentials.

Explosive atmosphere

Explosive atmospheres contain a mixture of air and combustible gases, vapours, mists or dust in atmospheric conditions in which after ignition the combustion process spreads to the entire unburned mixture. In general, the atmospheric conditions are deemed to be ambient temperatures of -20 °C to +60 °C, a pressure range of 0.8 bar to 1.1 bar and an oxygen content of 21% in the air.

Figure 1: An explosion can only occur when these three factors coincide.

Flashpoint

The flashpoint is the minimum temperature at which a combustible liquid forms an ignitable mixture with air above the surface of the liquid (in normal air pressure conditions). If the flashpoint of a combustible liquid is far higher than the maximum temperatures which arise, an explosive atmosphere cannot be formed. However, the flashpoint of a mixture of various liquids may be lower than that of the individual components. In the German Ordinance on Hazardous Substances (Gefahrenstoffverordnung), besides its boiling point, the flashpoint of a liquid is used to classify liquids (see Table 1).

Table 1: Criteria for combustible liquids
Category	Criteria
1	Flashpoint < 23 °C and boiling point ≤ 35 °C
2	Flashpoint < 23 °C and boiling point > 35 °C
3	Flashpoint ≥ 23 °C and ≤ 60 °C ⁽¹⁾
⁽¹⁾ For the purpose of the CLP Regulation, gas oil, diesel and light heating fuels, which have a flashpoint ranging from 55 °C to 75 °C, may be deemed to belong to Category 3.

Explosive limits

To form an explosive atmosphere, the combustible substance must be present in a certain concentration (see Fig. 2). In the case of insufficient concentrations (lean mixture) or excessive concentrations (rich mixture) no explosion takes place, but a stationary or non-combustive reaction. It is only in the range between the lower (LEL) and upper (UEL) explosive limits that the mixture reacts explosively when ignited. The explosive limits depend on the ambient pressure and the percentage of oxygen in the air (see Table 2).

Figure 2: Explosive limits

Table 2: Explosive limits of specified gases and vapours
Designation of substances	Lower explosive limit [vol. %]	Upper explosive limit [vol. %]
Acetylene	2.3	100 (self-decomposing)
Ethylene	2.4	32.6
Petrol	~0.6	~8.0
Benzene	1.2	8.0
Fuel oil / diesel	~0.6	~6.5
Methane	4.4	17.0
Propane	1.7	10.8
Carbon disulphide	0.6	60.0
Hydrogen	4.0	77.0
Extract from the table “Safety characteristics, Vol. 1: Combustible liquids and gases” by E. Brandes and W. Möller, K. Nabert and G. Schön (6th edition).

Ignition sources

In order to prevent ignition of a hazardous explosive atmosphere, all potential sources of ignitions must be identified and safeguarded to make them nonthreatening. Ignition of an explosive atmosphere may, for instance, be caused by the following sources:

Hot surfaces
Flames and hot gases
Mechanically generated sparks
Electrical systems
Electrical equalising currents, cathodic corrosion protection
Static electricity
Lightning
Electromagnetic waves (high frequency)
Optical radiation
Ionising radiation
Ultrasound
Adiabatic compression and shock waves
Exothermal reactions

Minimum ignition energy

The supply of a specific amount of energy is required to ignite a potentially explosive atmosphere. Minimum ignition energy is the term applied to the minimum amount of energy, for instance when discharging a capacitor, which is just sufficient to ignite the respective combustible mixture. The minimum ignition energy is in the area of 10^-5 joules for hydrogen and up to a few joules for certain dusts.

Integrated explosion protection

The principle of integrated explosion protection requires that all explosion protection measures be performed in a fixed order, with a distinction between primary, secondary and tertiary (constructional) protection measures.

Primary explosion protection

Primary explosion protection covers all measures that prevent the occurrence of a hazardous explosive atmosphere – for prevention is always better than protection. These precautions should therefore always be implemented first. The following protection measures can be adopted:

avoidance of combustible substances (alternative technologies).
inerting (addition of nitrogen, carbon dioxide, etc.).
limiting of the concentration by means of natural or artificial ventilation.

Secondary explosion protection

If explosion hazards cannot be entirely or only partially excluded by measures to prevent the formation of explosive atmospheres, measures must be adopted to prevent the ignition of explosive atmospheres. The required safety level of these measures depends on the hazard potential at the operating location.

Tertiary or constructional explosion protection

If the occurrence of a hazardous explosive atmosphere cannot be safely prevented and its ignition cannot be excluded, measures must be adopted that limit the impact of an explosion to a negligible extent. The following precautions are possible:

flameproof or pressure-surge-resistant design.
pressure relief and pressure compensation equipment.
explosion suppression with extinguishing devices.

Figure 3: Explosion protection measures (1. Avoiding the formation of explosive atmospheres; 2. Avoiding the ignition of hazardous explosive atmospheres; 3. Confining explosion impact to a negligible extent).

Complete Explosion Protection Technical Series (R. STAHL Reference Guide)

All 6 articles covering the R. STAHL Blog overview and Chapters 1–5 of the Essential Explosion Protection brochure:

← Previous ArticleBasic Principles of Explosion Protection – Stop a Big Bang Before It Starts Next Article →Essential Explosion Protection (Part 2): Legal Bases – Worldwide (IECEx), European Union (ATEX) & North America

Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 2): Cơ Sở Pháp Lý Quốc Tế (IECEx), Châu Âu (ATEX) Và Bắc Mỹ (NEC/CEC)

quantri — Thu, 16 Oct 2025 10:04:00 +0000

Các yêu cầu đối với thiết bị điện dùng trong môi trường khí quyển nổ rất đa dạng: các quy định, chỉ thị và tiêu chuẩn quốc gia cũng như quốc tế phải được tuân thủ nghiêm ngặt nhằm đảm bảo mức độ an toàn tối đa. Chương này tóm tắt các yêu cầu pháp lý và khuyến nghị quan trọng nhất trên toàn thế giới (IEC/IECEx), tại Liên minh Châu Âu (ATEX) và tại Bắc Mỹ (NEC/CEC) để mang đến cho người đọc cái nhìn tổng quan toàn diện.

Bảng 3: Hệ thống tiêu chuẩn thiết bị điện và phi điện dùng trong khu vực nguy hiểm

Bảng 3: Thiết bị điện dùng trong khu vực nguy hiểm (Electrical equipment for use in hazardous areas – IEC & EN)
Nội dung tiêu chuẩn	Tiêu chuẩn IEC	Tiêu chuẩn Châu Âu (EN)
Thiết bị – Yêu cầu chung (Equipment – General requirements)	IEC 60079-0	EN 60079-0
Bảo vệ thiết bị bằng vỏ bọc chịu lửa “d” (Flameproof enclosures “d”)	IEC 60079-1	EN 60079-1
Phân loại vùng nguy hiểm – Môi trường khí nổ (Classification of areas – Explosive gas atmospheres)	IEC 60079-10-1	EN 60079-10-1
Phân loại vùng nguy hiểm – Môi trường bụi nổ (Classification of areas – Explosive dust atmospheres)	IEC 60079-10-2	EN 60079-10-2
Bảo vệ thiết bị bằng an toàn tia lửa / nội tại “i” (Intrinsic safety “i”)	IEC 60079-11	EN 60079-11
Bảo vệ thiết bị bằng phòng tạo áp suất dư “p” và phòng thông gió nhân tạo “v”	IEC 60079-13	EN 60079-13
Thiết kế, lựa chọn và lắp đặt hệ thống điện (Electrical installations design, selection and erection)	IEC 60079-14	EN 60079-14
Bảo vệ thiết bị bằng kiểu bảo vệ “n” (Type of protection “n”)	IEC 60079-15	EN 60079-15
Thông gió nhân tạo để bảo vệ nhà trạm phân tích (Artificial ventilation for analyser houses)	IEC/TR 60079-16	—
Kiểm tra và bảo trì hệ thống lắp đặt điện (Electrical installations inspection and maintenance)	IEC 60079-17	EN 60079-17
Bảo vệ thiết bị bằng đổ khuôn hợp chất “m” (Encapsulation “m”)	IEC 60079-18	EN 60079-18
Sửa chữa, đại tu và phục hồi thiết bị (Equipment repair, overhaul and reclamation)	IEC 60079-19	EN 60079-19
Bảo vệ thiết bị bằng vỏ bọc tạo áp suất dư “p” (Pressurized enclosure “p”)	IEC 60079-2	EN 60079-2
Hệ thống điện an toàn nội tại (Intrinsically safe electrical systems)	IEC 60079-25	EN 60079-25
Thiết bị có mức bảo vệ thiết bị (EPL) Ga (Equipment with EPL Ga)	IEC 60079-26	EN 60079-26
Bảo vệ thiết bị và hệ thống truyền dẫn dùng bức xạ quang học (Optical radiation)	IEC 60079-28	EN 60079-28
Đầu dò khí cháy – Yêu cầu tính năng (Gas detectors – Performance requirements)	IEC 60079-29-1	EN 60079-29-1
Đầu dò khí cháy và oxy – Lựa chọn, lắp đặt, sử dụng và bảo trì	IEC 60079-29-2	EN 60079-29-2
Đầu dò khí cháy – Hướng dẫn an toàn chức năng cho hệ thống dò khí cố định	IEC 60079-29-3	EN 60079-29-3
Đầu dò khí cháy – Yêu cầu tính năng cho đầu dò khí đường truyền mở (Open path)	IEC 60079-29-4	EN 60079-29-4
Gia nhiệt đường ống bằng điện trở (Trace heating) – Yêu cầu chung và thử nghiệm	IEC 60079-30-1	EN 60079-30-1
Gia nhiệt đường ống bằng điện trở – Hướng dẫn thiết kế, lắp đặt và bảo trì	IEC 60079-30-2	EN 60079-30-2
Bảo vệ chống bắt lửa bụi bằng vỏ bọc “t” (Dust ignition protection by enclosure “t”)	IEC 60079-31	EN 60079-31
Nguy cơ tĩnh điện – Hướng dẫn (Electrostatics hazards – guidance)	IEC/TS 60079-32-1	CLC/TR 60079-32-1
Nguy cơ tĩnh điện – Phương pháp thử (Electrostatics hazards – Tests)	IEC 60079-32-2	EN 60079-32-2
Bảo vệ thiết bị bằng kiểu bảo vệ đặc biệt “s” (Special protection “s”)	IEC 60079-33	CLC/TR 60079-33
Hệ thống an toàn nội tại có giới hạn thời gian tia lửa điều khiển điện tử	IEC/TS 60079-39	CLC IEC/TS 60079-39
Yêu cầu làm kín quy trình giữa lưu chất dễ cháy và hệ thống điện (Process sealing)	IEC TS 60079-40	—
Thiết bị an toàn điện để kiểm soát nguồn đánh lửa tiềm ẩn cho thiết bị Ex	IEC TS 60079-42	—
Thiết bị làm việc trong điều kiện vận hành khắc nghiệt (Adverse service conditions)	IEC TS 60079-43	—
Tổ hợp thiết bị phòng nổ (Equipment assemblies)	IEC TS 60079-46	—
Bảo vệ thiết bị bằng nhồi bột / cát “q” (Powder filling “q”)	IEC 60079-5	EN 60079-5
Bảo vệ thiết bị bằng ngâm chất lỏng / dầu “o” (Liquid immersion “o”)	IEC 60079-6	EN 60079-6
Bảo vệ thiết bị bằng an toàn gia tăng “e” (Increased safety “e”)	IEC 60079-7	EN 60079-7
Đặc tính vật liệu để phân loại khí và hơi – Phương pháp thử và dữ liệu	ISO/IEC 80079-20-1	EN ISO/IEC 80079-20-1
Đặc tính vật liệu – Phương pháp thử nghiệm bụi dễ cháy	ISO/IEC 80079-20-2	EN ISO/IEC 80079-20-2
Thiết bị phi điện dùng trong môi trường nổ – Phương pháp cơ bản và yêu cầu	ISO 80079-36	EN ISO 80079-36
Thiết bị phi điện dùng trong môi trường nổ – An toàn kết cấu “c”, kiểm soát nguồn cháy “b”, ngâm chất lỏng “k”	ISO 80079-37	EN ISO 80079-37
Thiết bị an toàn cần thiết để vận hành an toàn thiết bị đối với rủi ro cháy nổ	—	EN 50495

2.1 Phòng chống cháy nổ trên toàn thế giới (Explosion protection worldwide)

Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC – International Electrotechnical Commission) chịu trách nhiệm ban hành các tiêu chuẩn toàn cầu trong lĩnh vực kỹ thuật điện. Các ấn phẩm của IEC liên quan đến phòng chống cháy nổ cho thiết bị và hệ thống lắp đặt điện được soạn thảo bởi Ủy ban Kỹ thuật TC31 và mang tính chất khuyến nghị quốc tế. Mọi tiêu chuẩn quốc gia đều hướng tới tuân thủ tối đa các khuyến nghị này. Cho đến những năm gần đây, các quy định cho khu vực nguy hiểm nổ khí được quy định trong bộ tiêu chuẩn IEC 60079 và cho khu vực nguy hiểm nổ bụi trong bộ IEC 61241. Vì nhiều yêu cầu đối với cả hai môi trường là tương đồng, hai bộ tiêu chuẩn này hiện đã được gộp chung dưới bộ tiêu chuẩn IEC 60079.

Các phương pháp khác nhau nhằm đảm bảo ngăn ngừa đánh lửa cho thiết bị được gọi là các kiểu bảo vệ (protection types). Chúng được mô tả trong các phần khác nhau của bộ tiêu chuẩn IEC 60079 và là những quy định chế tạo được công nhận tại nhiều quốc gia trên thế giới (xem Bảng 3).

Các hệ thống trong khu vực nguy hiểm phải được phân loại theo mức độ nguy hiểm dựa trên khả năng xuất hiện của môi trường khí quyển nổ thành các vùng (zones). IEC đã soạn thảo hai tiêu chuẩn cho mục đích này:

IEC 60079-10-1: Phân loại vùng nguy hiểm – Môi trường khí nổ (Classification of areas – Explosive gas atmospheres).
IEC 60079-10-2: Phân loại vùng nguy hiểm – Môi trường bụi nổ (Classification of areas – Explosive dust atmospheres).

Các tiêu chuẩn bổ sung phục vụ cho việc lắp đặt và vận hành hệ thống điện bao gồm:

IEC 60079-14: Thiết kế, lựa chọn và lắp đặt hệ thống điện (Electrical installations design, selection and erection).
IEC 60079-17: Kiểm tra và bảo trì hệ thống điện (Electrical installations inspection and maintenance).
IEC 60079-19: Sửa chữa, đại tu và phục hồi thiết bị (Equipment repair, overhaul and reclamation).

Năm 2016, các tiêu chuẩn dành cho thiết bị phi điện (non-electrical / cơ khí) sử dụng trong môi trường khí quyển nổ đã được ban hành:

ISO 80079-36: Thiết bị phi điện dùng trong môi trường nổ – Phương pháp cơ bản và yêu cầu chung.
ISO 80079-37: Thiết bị phi điện dùng trong môi trường nổ – Kiểu bảo vệ an toàn kết cấu “c” (constructional safety), kiểm soát nguồn đánh lửa “b” (control of ignition sources), ngâm chất lỏng “k” (liquid immersion).
ISO/IEC 80079-38: Thiết bị và linh kiện trong môi trường nổ tại hầm mỏ ngầm (underground mines).

Hệ thống chứng nhận toàn cầu IECEx (The IECEx Scheme)

Tuy nhiên, quy định quốc gia của từng nước vẫn có thể khác biệt so với tiêu chuẩn IEC. Do đó, mức độ áp dụng tại từng quốc gia cụ thể vẫn phải được kiểm tra xác minh. Vì việc này kéo theo chi phí rất lớn cho quá trình nghiên cứu phát triển và phê duyệt chứng nhận – đặc biệt đối với các tập đoàn toàn cầu – nên việc đưa các điều kiện phê duyệt thiết bị điện về một quy chuẩn quốc tế thống nhất là hết sức cần thiết, cho phép lưu thông hàng hóa tự do trên toàn cầu dựa trên các chứng chỉ trung lập không phụ thuộc quốc gia hay khu vực. Hơn nữa, các tiêu chuẩn đồng nhất sẽ đảm bảo an toàn tối đa cho sản phẩm Ex trong suốt vòng đời của chúng. Do đó, IEC đã giới thiệu một chương trình với mục tiêu chuẩn hóa toàn cầu: Hệ thống IECEx (IECEx Scheme).

Các tổ chức chứng nhận IECEx được công nhận (ExCB = Certification Body) và các phòng thử nghiệm IECEx (ExTLs = Test Laboratories) hiện diện trên khắp thế giới, được công nhận dựa trên các tiêu chí khắt khe và được giám sát định kỳ. Chứng chỉ IECEx chỉ được cấp nếu thử nghiệm mẫu điển hình (type testing) thành công và cuộc đánh giá (audit) xác nhận nhà sản xuất đang vận hành một hệ thống quản lý chất lượng hiệu quả. Tuy nhiên, các thủ tục phê duyệt cấp khu vực và quốc gia khác nhau hiện vẫn song song tồn tại trên thế giới, ví dụ như Chỉ thị ATEX tại Liên minh Châu Âu hoặc các phê duyệt quốc gia tại Hoa Kỳ (UL, FM).

Bên cạnh Chương trình Thiết bị IECEx (IECEx Equipment Scheme) dùng để thử nghiệm và chứng nhận sản phẩm mới, hệ thống này còn bao gồm:

Chứng nhận cơ sở dịch vụ (IECEx Certified Service Facilities Program): Đơn vị cung cấp dịch vụ bảo trì/sửa chữa thiết bị Ex phải chứng minh duy trì hệ thống đảm bảo chất lượng và được đánh giá định kỳ 3 năm một lần bởi tổ chức Ex-CB được công nhận.
Chứng nhận năng lực nhân sự (IECEx Certification of Personnel Competencies – CoPC): Tập trung vào việc chứng nhận kỹ năng cá nhân của các chuyên gia làm việc trong khu vực nguy hiểm, đảm bảo với các nhà vận hành toàn cầu rằng nhân sự sở hữu đủ trình độ và kinh nghiệm để thực hiện hoàn hảo các công việc phức tạp trong vùng Ex.
Chương trình Đơn vị đào tạo được công nhận (Recognised Training Provider – RTP): Tổ chức IECEx thẩm định năng lực của các đơn vị cung cấp khóa đào tạo về phòng chống cháy nổ.

2.2 Phòng chống cháy nổ tại Liên minh Châu Âu (Explosion protection in the European Union)

Tại Liên minh Châu Âu (EU), công tác phòng chống cháy nổ được điều chỉnh bởi các Chỉ thị (Directives) và các Tiêu chuẩn (Standards).

Các Chỉ thị Châu Âu (Directives)

Năm 1976, Hội đồng Cộng đồng Châu Âu đã thiết lập cơ sở cho việc lưu thông tự do các thiết bị điện phòng nổ trong nội khối thông qua “Chỉ thị về hài hòa hóa luật pháp của các quốc gia thành viên liên quan đến thiết bị điện sử dụng trong môi trường có nguy cơ nổ (76/117/EEC)”. Chỉ thị này liên tục được cập nhật theo trình độ kỹ thuật thông qua các chỉ thị riêng lẻ và bổ sung, tuy nhiên chỉ giới hạn ở thiết bị điện.

Sự hài hòa hóa toàn diện và mở rộng sang tất cả các loại thiết bị – bao gồm cả thiết bị điện và thiết bị phi điện (cơ khí) – đã đạt được vào năm 1994 với Chỉ thị 94/9/EC (ATEX). Tiếp theo đó, vào năm 1999, Chỉ thị 1999/92/EC (ATEX 137) được ban hành nhằm điều chỉnh việc vận hành trong khu vực nguy hiểm và quy định các biện pháp an toàn cho người lao động làm việc tại các khu vực đó. Tháng 2 năm 2014, Chỉ thị 2014/34/EU (ATEX) mới được công bố và chính thức có hiệu lực đối với việc chứng nhận thiết bị từ ngày 20/04/2016, thay thế cho Chỉ thị 94/9/EC.

Các Tiêu chuẩn Châu Âu (Standards)

Bộ tiêu chuẩn thiết bị điện Châu Âu EN 50014 – EN 50020 được ban hành năm 1978, thay thế cho các tiêu chuẩn quốc gia trước đó trên toàn Châu Âu. Bên cạnh các tiêu chuẩn thiết bị điện (do Ủy ban Tiêu chuẩn hóa Kỹ thuật Điện Châu Âu CENELEC ban hành), Ủy ban Tiêu chuẩn hóa Châu Âu (CEN) cũng đã soạn thảo các tiêu chuẩn tương ứng cho thiết bị phòng nổ phi điện.

Theo thỏa thuận giữa CENELEC và IEC, các tiêu chuẩn quốc tế về thiết bị điện nhìn chung được CENELEC chấp thuận nguyên vẹn. Bộ tiêu chuẩn EN 50014 trở đi quy định yêu cầu cho thiết bị trong môi trường khí nổ đã dần được thay thế bằng bộ EN 60079 (tương ứng cấp quốc tế là IEC 60079). Các yêu cầu về kiểu bảo vệ cho khu vực bụi cháy trước đây nằm trong bộ IEC/EN 61241 (thay thế bộ EN 50281 cũ), nay cũng đã được tích hợp chung vào bộ IEC / EN 60079 (xem Bảng 3).

Đối với thiết bị phi điện, sau khi Chỉ thị 94/9/EC được công bố, các quy định chế tạo được quy định trong bộ tiêu chuẩn EN 13463. Ban hành năm 2016, hai tiêu chuẩn quốc tế ISO 80079-36 và -37 đã được Châu Âu chấp thuận thành EN ISO 80079-36 và -37, chính thức thay thế cho bộ EN 13463.

Hai tiêu chuẩn hài hòa quan trọng khác cần đặc biệt lưu ý là EN 1127-1 và EN 1127-2. Chúng quy định phương pháp nhận diện, đánh giá mối nguy cháy nổ và phác thảo các biện pháp bảo vệ tương ứng (cả phòng nổ phòng ngừa lẫn phòng nổ kết cấu):

EN 1127-1: Môi trường khí quyển nổ – Phòng chống cháy nổ – Phần 1: Nguyên lý cơ bản và phương pháp (dành cho các khu vực trên mặt đất ngoài hầm mỏ).
EN 1127-2: Môi trường khí quyển nổ – Phòng chống cháy nổ – Phần 2: Nguyên lý cơ bản và phương pháp trong hầm mỏ (mines).

2.2.1 Lắp đặt và vận hành – Chỉ thị 1999/92/EC (Installation and operation)

Chỉ thị 1999/92/EC “Các yêu cầu tối thiểu nhằm nâng cao việc bảo vệ sức khỏe và an toàn cho người lao động có nguy cơ tiếp xúc với môi trường khí quyển nổ” giải thích các nguyên tắc vận hành hệ thống trong khu vực nguy hiểm. Do đó, chỉ thị này hướng trực tiếp đến đơn vị vận hành / người sử dụng lao động (operators / employers). Họ có nghĩa vụ đánh giá nguy cơ nổ, phân loại hệ thống thành các vùng nguy hiểm (zones) và lập hồ sơ ghi nhận đầy đủ các biện pháp bảo vệ người lao động trong Tài liệu phòng chống cháy nổ (Explosion protection document).

Đánh giá rủi ro cháy nổ (Evaluation of explosion risks): Khi đánh giá rủi ro cháy nổ, cần phải tính đến các yếu tố sau:

Khả năng xuất hiện và thời gian tồn tại của môi trường khí quyển nổ.
Khả năng các nguồn đánh lửa hiện diện, được kích hoạt và trở nên có hiệu lực gây cháy.
Các vật liệu, quy trình sử dụng và sự tương tác có thể xảy ra giữa chúng.
Mức độ nghiêm trọng của các hậu quả dự kiến nếu xảy ra nổ.

Phân vùng nguy hiểm (Zone classification): Đơn vị vận hành phải phân loại các khu vực có thể xuất hiện môi trường khí quyển nổ thành các vùng (zones), đồng thời đảm bảo tuân thủ các yêu cầu tối thiểu về mặt tổ chức và kỹ thuật.

Tài liệu phòng chống cháy nổ (Explosion protection document): Bắt buộc phải bao gồm chi tiết về các khía cạnh sau:

Đánh giá rủi ro (Risk assessment).
Các biện pháp bảo vệ được áp dụng (Protection measures adopted).
Sơ đồ và bản thuyết minh phân vùng nguy hiểm (Zone classification).
Việc tuân thủ các yêu cầu tối thiểu, chia thành các biện pháp tổ chức (ví dụ: đào tạo, hướng dẫn nhân viên) và các biện pháp kỹ thuật (biện pháp bảo vệ phòng nổ).

Chỉ thị 1999/92/EC chỉ quy định các yêu cầu tối thiểu; các quốc gia thành viên có quyền mở rộng và quy định chặt chẽ hơn khi nội luật hóa vào luật quốc gia.

2.2.2 Lựa chọn thiết bị – Chỉ thị 2014/34/EU ATEX (Selection of equipment)

Năm 1994, Chỉ thị 94/9/EC được ban hành và đến năm 2014 được thay thế bởi Chỉ thị EU 2014/34/EU (ATEX). Chỉ thị này quy định các yêu cầu về chất lượng của thiết bị và hệ thống bảo vệ phòng nổ (ví dụ: thông qua việc đặt ra các quy định về đánh giá sự phù hợp, cấp độ bảo vệ, chứng nhận, sản xuất và đảm bảo chất lượng, tài liệu hướng dẫn vận hành và tuyên bố sự phù hợp – Declaration of Conformity), đặt ra các yêu cầu thiết yếu về sức khỏe và an toàn mà nhà sản xuất và nhà nhập khẩu bắt buộc phải đáp ứng. Tại Đức, chỉ thị này được nội luật hóa thành Pháp lệnh Sản phẩm Phòng nổ (11. ProdSV), áp dụng cho mọi khu vực nguy hiểm công nghiệp (bao gồm cả khai thác mỏ).

Chỉ thị áp dụng cho thiết bị (equipment), linh kiện/thành phần (components) và hệ thống bảo vệ (protective systems) dùng trong khu vực nguy hiểm, cũng như các thiết bị an toàn, điều khiển và điều chỉnh đặt bên ngoài khu vực nguy hiểm nhưng cần thiết cho việc vận hành an toàn của thiết bị bên trong khu vực nguy hiểm:

Thiết bị (Equipment): Máy móc, khí cụ, thiết bị cố định hoặc di động, các bộ phận điều khiển, thiết bị đo lường và các hệ thống phát hiện hoặc ngăn ngừa mà (riêng lẻ hoặc kết hợp) dùng để sản xuất, truyền tải, lưu trữ, đo lường, điều khiển và chuyển đổi năng lượng và/hoặc chế biến vật liệu, và có khả năng gây ra vụ nổ thông qua các nguồn đánh lửa tiềm ẩn của chính chúng.
Linh kiện / Thành phần (Component): Bất kỳ chi tiết nào thiết yếu cho hoạt động an toàn của thiết bị và hệ thống bảo vệ nhưng không có chức năng tự chủ độc lập (no autonomous function).
Hệ thống bảo vệ (Protective systems): Các thiết bị (ngoài các thành phần của thiết bị ở trên) được thiết kế để chặn đứng ngay lập tức các vụ nổ mới chớm phát sinh và/hoặc giới hạn phạm vi ảnh hưởng của vụ nổ. Chúng thường được cung cấp trên thị trường như các hệ thống độc lập.
Môi trường nguy hiểm (Hazardous atmosphere): Môi trường có thể trở thành môi trường nổ do điều kiện địa phương và điều kiện vận hành.

Hạng mục thiết bị (Equipment categories): Chỉ thị phân loại thiết bị cho khu vực nguy hiểm (trừ hầm mỏ M1/M2) thành 3 hạng mục (Category 1, Category 2, Category 3) với các mức độ an toàn khác nhau (xem chi tiết tại Phần 3 – Chương 3.2).

Đánh giá sự phù hợp và chứng nhận (Conformity assessment and certification): Thiết bị dùng trong khu vực nguy hiểm phải trải qua quy trình đánh giá sự phù hợp trước khi đưa ra thị trường. Thiết bị Category 1 và M1 bắt buộc phải được thử nghiệm phê duyệt kiểu (type approval test) và chứng nhận bởi một cơ quan giám định được chỉ định (Notified Body). Quy định tương tự cũng áp dụng cho thiết bị điện và động cơ đốt trong thuộc Category 2 và M2. Đối với các thiết bị phi điện khác thuộc Category 2 và các thiết bị thuộc Category 3, nhà sản xuất có thể tự xác định và lập hồ sơ công bố sự phù hợp theo yêu cầu của chỉ thị. Các chứng chỉ EC type examination cũ vẫn tiếp tục giữ nguyên hiệu lực theo Chỉ thị 2014/34/EU.

Ký hiệu (Marking): Chỉ thị EU 2014/34/EU yêu cầu ký hiệu đặc biệt gồm: dấu CE và biểu tượng ⟨Ex⟩ lục giác kèm nhóm thiết bị (I hoặc II), hạng mục (1, 2, 3 hoặc M1, M2) và chữ cái bổ sung G (khí) hoặc D (bụi).

Hướng dẫn vận hành (Operating instructions): Hướng dẫn vận hành của nhà sản xuất phải xác định rõ mục đích sử dụng của thiết bị, bao gồm thông tin về nghiệm thu chạy thử an toàn, sử dụng, lắp đặt và tháo dỡ, bảo dưỡng (bảo trì và xử lý sự cố), cài đặt an toàn và các điều kiện đặc biệt để sử dụng an toàn (kể cả cảnh báo sử dụng sai quy cách). Thiết bị và hệ thống chỉ được phép đưa ra thị trường nếu có dấu CE, kèm theo hướng dẫn vận hành của nhà sản xuất và bản Tuyên bố sự phù hợp của EU (EU Declaration of Conformity).

2.3 Phòng chống cháy nổ tại Bắc Mỹ (Explosion protection in North America)

Các nguyên lý cơ bản về phòng chống cháy nổ đều giống nhau trên toàn thế giới. Tuy nhiên, tại Bắc Mỹ (Hoa Kỳ và Canada), các kỹ thuật và hệ thống phân loại đã được phát triển với nhiều điểm khác biệt đáng kể so với hệ thống IEC – thể hiện rõ trong cách phân loại khu vực nguy hiểm, thiết kế thiết bị và phương pháp lắp đặt hệ thống điện.

2.3.1 Lắp đặt và vận hành (Installation and operation)

Tại Hoa Kỳ, Bộ Quy chuẩn Điện Quốc gia (NEC – National Electrical Code) và tại Canada, Bộ Quy chuẩn Điện Canada (CEC – Canadian Electrical Code) được áp dụng cho các thiết bị điện sử dụng trong cơ sở công nghiệp nguy hiểm. Tại Bắc Mỹ, môi trường nguy hiểm được gọi là “hazardous (classified) locations”. Theo truyền thống (NEC Điều 500 / CEC J18), khu vực nguy hiểm tại Bắc Mỹ được phân thành “Class” (Lớp) và “Division” (Phân khu):

Class I: Khu vực có mặt khí, hơi hoặc sương mù dễ cháy (combustible gases, vapours or mists) với lượng nguy hiểm.
Class II: Khu vực có mặt bụi dễ cháy (combustible dusts).
Class III: Khu vực có mặt xơ, sợi dễ cháy (fibres or lint).

Dựa trên khả năng xuất hiện hoặc thời gian tồn tại của các chất này, các vị trí nguy hiểm truyền thống được chia thành Division 1 và Division 2 (xem Bảng 6a).

Bảng 6a: Phân loại truyền thống các khu vực nguy hiểm tại Bắc Mỹ (Traditional classification of hazardous areas in North America – NEC 500 / CEC J18)
Phân khu	Khí, hơi hoặc sương mù Class I (NEC 500 / CEC J18)	Bụi dễ cháy Class II (NEC 500 / CEC J18)	Xơ và sợi dễ cháy Class III (NEC 500 / CEC J18)
Division 1	Khu vực mà nồng độ nguy hiểm của khí hoặc hơi dễ bắt lửa: Có thể hiện diện trong điều kiện vận hành bình thường; Có thể thường xuyên phát sinh trong quá trình sửa chữa và bảo trì; Có thể phát sinh khi gián đoạn vận hành hoặc sự cố, và đồng thời xảy ra hư hỏng trên thiết bị điện tạo thành nguồn đánh lửa.	Khu vực mà nồng độ nguy hiểm của môi trường bụi nổ: Có thể hiện diện trong điều kiện vận hành bình thường; Có thể phát sinh khi gián đoạn vận hành hoặc tình huống sự cố và đồng thời xảy ra hư hỏng trên thiết bị điện tạo thành nguồn đánh lửa, cùng các khu vực có lượng bụi dẫn điện nguy hiểm (Group E).	Khu vực nơi các xơ và sợi dễ cháy phát sinh hoặc được chế biến, gia công.
Division 2	Khu vực mà nồng độ nguy hiểm của khí hoặc hơi dễ bắt lửa được giữ kín trong các bồn chứa hoặc hệ thống kín và chỉ có thể thoát ra ngoài khi xảy ra điều kiện sự cố.	Khu vực mà nồng độ nguy hiểm của môi trường bụi nổ chỉ có thể thoát ra ngoài trong điều kiện sự cố.	Khu vực nơi các xơ sợi dễ cháy được lưu kho hoặc bốc xếp ngoài quy trình sản xuất.

Năm 1996, hệ thống phân loại theo IEC (phân vùng Zone) cũng đã được đưa vào cho Class I thông qua Điều 505 của NEC (NEC Article 505), cho phép người dùng lựa chọn hệ thống tối ưu về công nghệ và hiệu quả kinh tế. Năm 2005, các vùng Zone 20, 21 và 22 cho khu vực có bụi dễ cháy (NEC Article 506) tiếp tục được bổ sung. Tại Canada, khái niệm Zone theo IEC cho Class I đã được đưa vào từ ấn bản CEC 1988 (bắt buộc cho các hệ thống lắp đặt mới), và đến ấn bản CEC 2015 khái niệm Zone cũng được áp dụng cho cả khu vực nguy hiểm nổ bụi.

2.3.2 Lựa chọn thiết bị tại Bắc Mỹ (Selection of equipment)

Hệ thống phân loại truyền thống của Bắc Mỹ chia khí, hơi, sương mù và chất lỏng dễ cháy thuộc Class I thành các nhóm khí (Groups) A, B, C và D; và bụi dễ cháy thuộc Class II thành các nhóm E, F và G. Chữ cái A biểu thị nhóm khí nguy hiểm nhất (trong khi theo IEC và theo phân loại mới tại NEC Điều 505, Group IIC là nhóm nguy hiểm nhất).

Việc xác định nhiệt độ bề mặt tối đa theo Điều 505 của NEC gồm 6 cấp nhiệt độ từ T1 đến T6 hoàn toàn tương thích với IEC – kèm theo các phân cấp phụ (subclasses T2A–T2D, T3A–T3C, T4A) trong hệ thống Division truyền thống.

Bảng 6b: Các nhóm chất cháy tại Bắc Mỹ (Groups – NEC 500)
Khí (Gas – Class I)	Bụi (Dust – Class II)
Group A (acetylene – axetylen)	Group E (metal – bụi kim loại)
Group B (hydrogen – hydro)	Group F (coal – bụi than)
Group C (ethylene – etylen)	Group G (grain – bụi ngũ cốc)
Group D (propane – propan)	—

Bảng 6c: Cấp nhiệt độ tại Bắc Mỹ (Temperature classes)
Nhiệt độ tự bốc cháy của khí/hơi (°C)	Cấp nhiệt độ	Nhiệt độ bề mặt tối đa trên thiết bị (°C)
> 450	T1	450
> 300 đến 450	T2	300
> 280 đến 300	T2A	280
> 260 đến 280	T2B	260
> 230 đến 260	T2C	230
> 215 đến 230	T2D	215
> 200 đến 300	T3	200
> 180 đến 200	T3A	180
> 165 đến 180	T3B	165
> 160 đến 165	T3C	160
> 135 đến 200	T4	135
> 120 đến 135	T4A	120
> 100 đến 135	T5	100
> 85 đến 100	T6	85

Phương pháp lắp đặt cho khái niệm Zone theo NEC 505 tuân thủ tối đa hệ thống Class/Division truyền thống. Bên cạnh việc sử dụng đường ống cứng cố định (fixed pipelines / conduits) và cáp cách điện khoáng loại MI (mineral insulated) trong Class I, Division 1 hoặc Zone 1, các loại cáp được phê duyệt cũng được phép sử dụng. Các loại cáp chuyên dụng cũng được phép dùng trong khu vực nguy hiểm tại Canada.

Hơn nữa, nhiều tiêu chuẩn và quy định điều chỉnh việc chế tạo và thử nghiệm thiết bị điện phòng nổ tại Bắc Mỹ: tại Hoa Kỳ chủ yếu là tiêu chuẩn của ISA (International Society for Measurement and Control), UL (Underwriters Laboratories Inc.) và FM (Factory Mutual Research Corporation); tại Canada áp dụng tiêu chuẩn của CSA (Canadian Standards Association).

Cấp bảo vệ vỏ thiết bị (Enclosure protection types): Tương ứng với tiêu chuẩn IEC 60529 (quy định cấp bảo vệ IPXX – xem Phụ lục 5.2), tại Hoa Kỳ sử dụng ấn phẩm tiêu chuẩn NEMA Số 250 (National Electrical Manufacturing Association – xem Phụ lục 5.3). Các cấp bảo vệ NEMA không thể quy đổi tương đương hoàn toàn sang IP của IEC vì NEMA xét thêm các tác động môi trường khác (như dung dịch làm mát, dầu cắt gọt, ăn mòn, đóng băng, mưa đá). Lưu ý rằng các vỏ bọc NEMA Type 7, 8, 9 và 10 là các loại vỏ chuyên dụng cho khu vực nguy hiểm cháy nổ.

Chứng nhận (Certification): Theo quy tắc chung, thiết bị và khí cụ điện sử dụng trong các cơ sở công nghiệp nguy hiểm tại Hoa Kỳ và Canada bắt buộc phải được phê duyệt và kiểm định bởi các cơ quan giám định được công nhận (UL, FM, CSA, v.v.).

Trọn bộ Chuyên đề Phòng Chống Cháy Nổ (R. STAHL – Tư vấn kỹ thuật NKE)

Chuỗi 6 bài viết bao gồm 1 bài tổng quan từ R. STAHL Blog và 5 phần chi tiết theo từng chương của cẩm nang Essential Explosion Protection:

01Nguyên Lý Cơ Bản Về Phòng Chống Cháy Nổ – Ngăn Chặn Vụ Nổ Trước Khi Bắt Đầu
02Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 1): Nguyên Lý Vật Lý Và Các Định Nghĩa Cơ Bản
03Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 2): Cơ Sở Pháp Lý Quốc Tế (IECEx), Châu Âu (ATEX) Và Bắc Mỹ (NEC/CEC)
04Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 3): Nguyên Lý Kỹ Thuật – Phân Vùng Zone, Cấp Bảo Vệ EPL, Nhóm Nhiệt Độ, Các Kiểu Bảo Vệ Ex & Ký Hiệu Nhãn Thiết Bị
05Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 4): Lắp Đặt, Vận Hành, Kiểm Tra Và Bảo Trì Thiết Bị Điện Trong Khu Vực Nguy Hiểm
06Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 5 – Phụ Lục): Bảng Tra Cứu Đặc Tính Khí Cháy, Cấp Bảo Vệ Vỏ IP/NEMA & Sơ Đồ Giải Mã Nhãn Thiết Bị Ex

← Bài trướcCẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 1): Nguyên Lý Vật Lý Và Các Định Nghĩa Cơ Bản Bài tiếp theo →Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 3): Nguyên Lý Kỹ Thuật – Phân Vùng Zone, Cấp Bảo Vệ EPL, Nhóm Nhiệt Độ, Các Kiểu Bảo Vệ Ex & Ký Hiệu Nhãn Thiết Bị

The requirements of electrical equipment for explosive atmospheres are multifarious: national and international regulations, directives and standards must be observed and ensure maximum safety. The following chapter summarises the main legal requirements and recommendations worldwide, in the European Union and in North America to provide the reader with an overview.

Table 3: Electrical equipment for use in hazardous areas

Table 3: Electrical equipment for use in hazardous areas
Standard Title / Scope	IEC	EN
Equipment – General requirements	IEC 60079-0	EN 60079-0
Equipment protection by flameproof enclosures “d”	IEC 60079-1	EN 60079-1
Classification of areas – Explosive gas atmospheres	IEC 60079-10-1	EN 60079-10-1
Classification of areas – Explosive dust atmospheres	IEC 60079-10-2	EN 60079-10-2
Equipment protection by intrinsic safety “i”	IEC 60079-11	EN 60079-11
Equipment protection by pressurized room “p” and artificially ventilated room “v”	IEC 60079-13	EN 60079-13
Electrical installations design, selection and erection	IEC 60079-14	EN 60079-14
Equipment protection by type of protection “n”	IEC 60079-15	EN 60079-15
Artificial ventilation for the protection of analyser(s) houses	IEC/TR 60079-16	—
Electrical installations inspection and maintenance	IEC 60079-17	EN 60079-17
Equipment protection by encapsulation “m”	IEC 60079-18	EN 60079-18
Equipment repair, overhaul and reclamation	IEC 60079-19	EN 60079-19
Equipment protection by pressurized enclosure “p”	IEC 60079-2	EN 60079-2
Intrinsically safe electrical systems	IEC 60079-25	EN 60079-25
Equipment with equipment protection level (EPL) Ga	IEC 60079-26	EN 60079-26
Protection of equipment and transmission systems using optical radiation	IEC 60079-28	EN 60079-28
Gas detectors – Performance requirements of detectors for flammable gases	IEC 60079-29-1	EN 60079-29-1
Gas detectors – Selection, installation, use and maintenance of detectors for flammable gases and oxygen	IEC 60079-29-2	EN 60079-29-2
Gas detectors – Guidance on functional safety of fixed gas detection systems	IEC 60079-29-3	EN 60079-29-3
Gas detectors – Performance requirements of open path detectors for flammable gases	IEC 60079-29-4	EN 60079-29-4
Electrical resistance trace heating – General and testing requirements	IEC 60079-30-1	EN 60079-30-1
Electrical resistance trace heating – Application guide for design, installation and maintenance	IEC 60079-30-2	EN 60079-30-2
Equipment dust ignition protection by enclosure “t”	IEC 60079-31	EN 60079-31
Electrostatics hazards – guidance	IEC/TS 60079-32-1	CLC/TR 60079-32-1
Electrostatics hazards – Tests	IEC 60079-32-2	EN 60079-32-2
Equipment protection by special protection “s”	IEC 60079-33	CLC/TR 60079-33
Intrinsically safe systems with electronically controlled spark duration limitation	IEC/TS 60079-39	CLC IEC/TS 60079-39
Requirements for process sealing between flammable process fluids and electrical systems	IEC TS 60079-40	—
Electrical safety devices for the control of potential ignition sources for Ex-Equipment	IEC TS 60079-42	—
Equipment in adverse service conditions	IEC TS 60079-43	—
Equipment assemblies	IEC TS 60079-46	—
Equipment protection by powder filling “q”	IEC 60079-5	EN 60079-5
Equipment protection by liquid immersion “o”	IEC 60079-6	EN 60079-6
Equipment protection by increased safety “e”	IEC 60079-7	EN 60079-7
Material characteristics for gas and vapour classification – test methods and data	ISO/IEC 80079-20-1	EN ISO/IEC 80079-20-1
Material characteristics – Combustible dusts test methods	ISO/IEC 80079-20-2	EN ISO/IEC 80079-20-2
Non-electrical equipment for explosive atmospheres – basic method and requirements	ISO 80079-36	EN ISO 80079-36
Non-electrical equipment for explosive atmospheres – non-electrical protection type of protection constructional safety “c”, control of ignition sources “b”, liquid immersion “k”	ISO 80079-37	EN ISO 80079-37
Safety devices required for the safe functioning of equipment with respect to explosion risks	—	EN 50495

2.1 Explosion protection worldwide

The International Electrotechnical Commission (IEC) is responsible for global standards in the field of electrical engineering. IEC publications regarding the explosion protection of electrical equipment and installations are drafted by the Technical Committee TC31 and are deemed as recommendations. All standards observe the latter as far as possible. Until recent years, regulations for gas explosion hazardous areas were stipulated in the 60079 standard series and those for dust explosion hazardous areas in the 61241 series. As many requirements are identical for both, the two standard series have now been grouped under IEC 60079.

The various methods of ensuring ignition protection for equipment are called protection types. They are described in the various sections of IEC 60079 and are construction regulations recognised in many countries (see Table 3).

Systems in hazardous areas must be classified according to their degree of endangerment in respect of the likelihood of the occurrence of explosive atmospheres in zones. IEC drafted two standards for this purpose:

IEC 60079-10-1: Classification of areas – Explosive gas atmospheres.
IEC 60079-10-2: Classification of areas – Explosive dust atmospheres.

Further standards are available for the installation and operation of electrical systems:

IEC 60079-14: Electrical installations design, selection and erection.
IEC 60079-17: Electrical installations inspection and maintenance.
IEC 60079-19: Equipment repair, overhaul and reclamation.

In 2016 standards for non-electrical equipment for use in explosive atmosphere were published:

ISO 80079-36: Non-electrical equipment for explosive atmospheres – basic method and requirements.
ISO 80079-37: Non-electrical equipment for explosive atmospheres – non-electrical protection type constructional safety “c”, control of ignition sources “b”, liquid immersion “k”.
ISO/IEC 80079-38: Equipment and components in explosive atmospheres in underground mines.

National regulations may however differ from IEC standards. For this reason the extent to which they may be applied in the respective countries must be verified. As this entails a high outlay for development and approval procedures particularly on the part of global players, it seemed advisable to subject approval conditions for electrical equipment to international regulations, thus permitting a free global movement of goods on the basis of country or region-neutral certificates. Furthermore, consistent standards should ensure the maximum safety of Ex products throughout their entire life cycle. IEC therefore introduced a procedure with the aim of standardisation: the IECEx Scheme.

Recognised IECEx certification bodies (ExCB = certification body) and IECEx test laboratories (ExTLs) exist worldwide and are accredited on the basis of high standard criteria and regularly monitored. An IECEx certificate is only issued if test sample type testing is successful and an audit verifies that an effective quality management system is in place. However, different regional and national approval procedures currently exist all over the world, including for example the ATEX directive in the European Union or national approvals in the USA (UL, FM).

Besides the IECEx Scheme for testing and certifying new products (IECEx Equipment Scheme), for some years now the system has also included certification of service providers (IECEx Certified Service Facilities Program). The service provider must prove that it maintains a quality assurance system. It is audited every three years by an accredited auditing body (Ex-CB).

The third component of the IECEx Scheme (IECEx Certification of Personnel Competencies) runs on similar lines. It focuses on the certification of the personal skills of professionals working in hazardous areas. This is designed as a guarantee for global operators that employees possess the necessary qualification and experience to perform with perfection highly complex tasks in hazardous areas.

In the “Recognised Training Provider (RTP)” programme the IECEx organisation examines the competence of providers offering explosion protection courses. A list of training providers is available on the IECEx website.

2.2 Explosion protection in the European Union

Explosion protection is governed by directives and standards in the European Union.

Directives

In 1976 the Council of the European Community established the basis for the free movement of explosion-protected electrical equipment within the European Union with its “Directive on the harmonisation of the laws of the member states concerning electrical equipment for use in potentially explosive atmospheres (76/117/EEC)”. This directive has since been continuously adapted to state-of-the-art standards by means of single and supplementary directives, which however only concerned electrical equipment.

Full harmonisation and extension to all types of equipment, both electrical and non-electrical, was achieved in 1994 by the new 94/9/EC (ATEX) directive. This was followed in 1999 by the 1999/92/EC directive, which governs operation in hazardous areas and defines safety measures for the persons working in those areas. In February 2014, Directive 2014/34/EU (ATEX) was published. Actual implementation with regards to equipment certification took place on 20 April 2016, replacing Directive 94/9/EC.

Standards

The European EN 50014 – EN 50020 electrical equipment standards were issued in 1978 and replaced the previous national standards for this equipment valid across Europe. Aside from the electrical equipment standards (published by the European Committee for Electrotechnical Standardization CENELEC), the European Committee for Standardization (CEN) has drafted respective standards for non-electrical explosion-protected equipment.

According to an agreement between the European Committee for Electrotechnical Standardization CENELEC and the International Committee for Electrotechnical Standardization IEC, international standards for electrical equipment have generally been adopted by CENELEC as they stand. The EN 50014 ff series defining requirements for equipment in explosive gas atmospheres has been gradually replaced by the EN 60079 series (at international level IEC 60079).

The requirements of protection types for areas with combustible dust were contained in the IEC 61241 series. In Europe these EN 61241 standards replace the former EN 50281 series. However, since most requirements for gas and dust are similar, they are compiled under the series IEC or EN 60079 (see Table 3).

After publication of Directive 94/9/EC in Europe, construction regulations for non-electrical equipment were also specified by the EN 13463 standard series. Some protection principles for electrical equipment were adopted, although amendments were made to address the special requirements of non-electrical equipment. Published in 2016, standards ISO 80079-36 and -37 have been adopted as EN ISO 80079-36 and -37 and supersede the standard series EN 13463.

Other important harmonised standards on explosion protection worthy of mention are EN 1127-1 and -2. They set out methods by which hazards are identified and assessed and outline the respective protection measures. Both preventive explosion protection (avoiding explosive atmospheres and effective ignition sources) and constructive explosion protection (containing explosion effects) are addressed. With the aim of preventing ignition sources as a protective measure, all ignition sources are described and possible measures for their avoidance defined. While Part 2 is relevant for mines, Part 1 deals with other areas (above ground).

EN 1127-1: Explosive atmospheres – Explosion protection – Part 1: Basic principles and methods.
EN 1127-2: Explosive atmospheres – Explosion protection – Part 2: Basic principles and methods in mines.

2.2.1 Installation and operation

Directive 1999/92/EC “Minimum requirements for improving the health and safety protection of workers potentially at risk from explosive atmospheres” explains the principles of the operation of systems in hazardous areas. It is thus directed at operators (employers). They must assess the explosion hazard, classify the system into hazardous zones and document all measures to protect employees in the explosion protection document.

Evaluation of explosion risks: When assessing explosion risks, the following should be taken into account:

Likelihood and duration of the presence of the explosive atmosphere.
Likelihood of ignition sources being present, activated, and becoming effective.
Materials and methods used and their possible interaction.
The extent of the expected impacts of explosions.

Zone classification: The operator must classify the areas in which explosive atmospheres may be present into zones. It should also ensure compliance with the directive stipulating the minimum requirements (in an organisational and technical respect).

Explosion protection document: The explosion protection document must compulsorily contain details on the following aspects:

Risk assessment.
Protection measures adopted.
Zone classification.
Observance of minimum requirements. These are divided into organisational measures (e.g. instruction of employees) and technical measures (explosion protection measures).

Directive 1999/92/EC only contains minimum requirements, which may be freely extended on implementation in national legislation.

2.2.2 Selection of equipment

In 1994 EC Directive 94/9/EC “on the approximation of the laws of the Member States concerning equipment and protective systems for use in potentially explosive atmospheres” was issued to further standardise explosion protection in the EU. It was replaced in 2014 by EU Directive 2014/34/EU (ATEX). It stipulates the requirements for the quality of explosion-protected equipment and protective systems (e.g. by setting out provisions for conformity assessment, protective levels, certification, manufacture and quality assurance, operating manuals and declarations of conformity), in that it prescribes the essential health and safety requirements which must be satisfied by manufacturers and importers. The directive thus ensures the free movement of goods within the European Union and must be adopted as it stands into national legislation. In Germany for instance, this took the form of the Explosion Protection Product Ordinance as 11th Ordinance of the Equipment and Product Safety Act (11. ProdSV). It applies to all industrial hazardous areas (including mining).

The directive applies to equipment, components and protective systems for use in hazardous areas. It also applies to safety, control and regulating apparatus used outside the hazardous area, if the latter is necessary in respect of explosion hazards for the safe operation of equipment in the hazardous area. The directive does not refer to established standards, but sets out fundamental safety requirements, which are deemed as binding quality requirements. Protection from other hazards (e.g. electric shock) which may be caused by this equipment must also be taken into account.

Equipment means machines, apparatus, fixed or mobile devices, control components and instrumentation thereof and detection or prevention systems which, separately or jointly, are intended for the generation, transfer, storage, measurement, control and conversion of energy and/or the processing of material and which are capable of causing an explosion through their own potential sources of ignition.
Component means any item essential to the safe functioning of equipment and protective systems but with no autonomous function.
Protective systems means devices other than components of equipment that are intended to halt incipient explosions immediately and/or to limit the effective range of an explosion. These are generally available in the market for use as autonomous systems.
A hazardous atmosphere means an atmosphere which could become explosive due to local and operational conditions.

Equipment categories: Manufacturers whose equipment may represent a potential ignition source and thus may cause an explosion must submit the latter for an ignition hazard assessment. In addition, measures corresponding to the fundamental safety requirements should be envisaged to preclude the risk of ignition by this equipment. The directive classes equipment for hazardous areas (with the exception of mine workings) into three categories with different levels of safety. The required protective measures are adopted to the respective required level of safety (Chapter 3.2).

Conformity assessment and certification: Equipment for use in hazardous areas must first be submitted to the conformity assessment procedure prescribed by the directive before being put into circulation or on the market. Category 1 and M1 equipment must be submitted to a type approval test and certification by a notified inspection authority. The same applies to Category 2 and M2 electric equipment and combustion engines. Manufacturers can determine and document conformity with the directive requirements for other non-electric equipment in this category and for Category 3 equipment. The certificates from a notified inspection authority are recognised throughout the EU. Existing EC type examination certificates continue to retain their validity under the new EU Directive 2014/34/EU.

Marking: EU Directive 2014/34/EU requires special marking:

CE marking.
Symbol ⟨Ex⟩ with group, category and additional letter G or D. (See Chapter 3.6 for more details.)

Operating instructions: The manufacturer’s operating instructions must clearly define the intended use of the equipment by the operator. Minimum requirements of operating instructions include details on safe commissioning, use, mounting and dismantling, upkeep (maintenance and fault clearance) and safe setting-up. It may also be necessary to specify special conditions for safe use (including information on improper use).

Equipment and systems may only be put on the market if they bear the CE mark and the manufacturer’s operating instructions and declaration of conformity are enclosed. The CE mark and written EU declaration of conformity confirm the product’s compliance with all requirements and assessment procedures stipulated in the EU directives.

2.3 Explosion protection in North America

The basic principles of explosion protection are the same all over the world. Nevertheless techniques and systems have been developed in North America that differ considerably from the IEC system. The differences, for instance, can be noted in the classification of hazardous areas, equipment design and the installation of electrical systems.

2.3.1 Installation and operation

In the USA the National Electrical Code (NEC) and in Canada the Canadian Electrical Code (CEC) apply to electrical equipment used on hazardous industrial premises. These have the character of installation regulations for electrical facilities in all areas and refer to a number of further standards of other institutions which contain specifications for the construction and installation of suitable equipment.

In North America, hazardous atmospheres are termed “hazardous (classified) locations”. Traditionally, hazardous areas are classified into “Class” and “Divisions” in North America. They comprise areas in which combustible gases, vapours or mists (Class I), dusts (Class II) or fibres or lint (Class III) may be present in dangerous quantities. Based on the likelihood or duration of the presence of these substances, the hazardous locations are traditionally subdivided into Division 1 and Division 2.

Table 6a: Traditional classification of hazardous areas in North America
Division	Gases, vapours or mist Class I classification (NEC 500 / CEC J18)	Dust Class II classification (NEC 500 / CEC J18)	Fibres and lint Class III classification (NEC 500 / CEC J18)
Division 1	Areas in which dangerous concentrations of incendive gases or vapours may be present in normal operating conditions may frequently arise during repair and maintenance work may arise during operational disruptions or fault conditions and at the same time faults occur on electric equipment which lead to a source of ignition.	Areas in which dangerous concentrations of explosive dust atmospheres may be present in normal operating conditions may arise during operational disruptions or fault situations and at the same time faults occur on electric equipment which lead to a source of ignition and areas with a dangerous quantity of conductive dust (Group E).	Areas in which flammable fibres and lint occur or are processed.
Division 2	Areas in which dangerous concentrations of incendive gases or vapours are kept in closed containers or systems and which can only be released as a result of fault conditions.	Areas in which dangerous concentrations of explosive dust atmospheres can only be released in fault conditions.	Areas in which flammable fibres are stored or handled differently than in the production process.

In 1996 the IEC classification system (zone classification) was also introduced for Class I. This amendment was implemented in Article 505 of the NEC, wherein users may choose the optimum system in terms of technology and economic efficiency. In 2005, Zones 20, 21 and 22 for areas with combustible dust (Article 506) were introduced.

The IEC zone concept for Class I was also introduced in Canada (CEC edition 1988), whereby all newly installed systems must be classified according to this concept. In the 2015 edition of the CEC the zone concept was also adopted for dust explosion hazardous areas.

2.3.2 Selection of equipment

The traditional North American classification system divides Class I flammable gases, vapours, mists and liquids into gas groups (Groups) A, B, C and D and Class II combustible dusts into Groups E, F and G. The letter A denotes the most hazardous gas group, while in IEC and according to the new classification pursuant to Article 505, Group IIC is the most hazardous group.

Determination of the maximum surface temperature to Article 505 in the NEC according to six temperature classes T1 to T6 is in harmony with IEC – with an additional subdivision into temperature classes in the division system. The existing temperature class system was not changed in the CEC 2015 either.

Table 6b: Groups
Gas	Dust
A (acetylene)	E (metal)
B (hydrogen)	F (coal)
C (ethylene)	G (grain)
D (propane)	—

Table 6c: Temperature classes
Ignition temperature of the gases and vapours in °C	Temperature class	Maximum surface temperature on the equipment in °C
> 450	T1	450
> 300 to 450	T2	300
> 280 to 300	T2A	280
> 260 to 280	T2B	260
> 230 to 260	T2C	230
> 215 to 230	T2D	215
> 200 to 300	T3	200
> 180 to 200	T3A	180
> 165 to 180	T3B	165
> 160 to 165	T3C	160
> 135 to 200	T4	135
> 120 to 135	T4A	120
> 100 to 135	T5	100
> 85 to 100	T6	85

The installation method for the zone concept pursuant to NEC 505 complies as far as possible to the traditional class/division systems. Besides the use of fixed pipelines and mineral type MI in Class I, Division 1 or Zone 1, approved cables are also allowed. Special cables may also be used in hazardous areas in Canada.

Furthermore, various standards and regulations govern the construction and testing of explosion-protected electrical systems and equipment in North America. In the USA these are predominately the standards of the International Society for Measurement and Control (ISA), Underwriters Laboratories Inc. (UL) and the Factory Mutual Research Corporation (FM). In Canada the standards of the Canadian Standards Association (CSA) apply.

Enclosure protection types: The counterpart of IEC 60529, which determines the IP protection types (Appendix 5.2) for enclosures, is the Standard Publication No. 250 of NEMA (National Electrical Manufacturing Association) (Appendix 5.3) in the USA. These protection types cannot be exactly equated to those of the IEC as additional environmental influences (such as cooling liquids, cutting oils, corrosion, icing, hail) are addressed. It is to be noted that enclosure types 7, 8, 9 and 10 refer to enclosures for hazardous areas.

Certification: As a rule, electrical apparatus and equipment used on hazardous industrial premises are subject to approval in the USA and Canada. Exceptions include electrical equipment whose design, along with the nature of the explosive atmosphere in which it is used, precludes ignition. The responsible authorities decide whether such equipment is subject to approval. Equipment which has been developed and manufactured for use in hazardous locations must be tested and approved in the USA and Canada by notified inspection authorities.

Complete Explosion Protection Technical Series (R. STAHL Reference Guide)

All 6 articles covering the R. STAHL Blog overview and Chapters 1–5 of the Essential Explosion Protection brochure:

01Basic Principles of Explosion Protection – Stop a Big Bang Before It Starts
02Essential Explosion Protection (Part 1): Physical Principles and Definitions
03Essential Explosion Protection (Part 2): Legal Bases – Worldwide (IECEx), European Union (ATEX) & North America
04Essential Explosion Protection (Part 3): Technical Principles – Zone Classification, EPL, Equipment Groups, Temperature Classes, Protection Types & Marking
05Essential Explosion Protection (Part 4): Installation and Operation of Electrical Equipment in Hazardous Areas
06Essential Explosion Protection (Part 5 – Appendix): Safety Characteristics of Flammable Gases, IP / NEMA Enclosure Ratings & Ex Marking Tables

← Previous ArticleEssential Explosion Protection (Part 1): Physical Principles and Definitions Next Article →Essential Explosion Protection (Part 3): Technical Principles – Zone Classification, EPL, Equipment Groups, Temperature Classes, Protection Types & Marking

Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 3): Nguyên Lý Kỹ Thuật – Phân Vùng Zone, Cấp Bảo Vệ EPL, Nhóm Nhiệt Độ, Các Kiểu Bảo Vệ Ex & Ký Hiệu Nhãn Thiết Bị

quantri — Thu, 16 Oct 2025 10:03:00 +0000

Vì các khu vực nguy hiểm cháy nổ (Ex areas) không có mức độ nguy hiểm giống nhau, thiết bị sử dụng trong đó phải tuân theo những yêu cầu kỹ thuật khác nhau. Chương 3 cung cấp thông tin chi tiết về phân loại vùng nguy hiểm (Zone classification), danh mục thiết bị (Equipment categories), mức bảo vệ thiết bị (Equipment Protection Level – EPL), các nhóm thiết bị (Equipment groups), nhiệt độ bắt cháy và các cấp nhiệt độ (Temperature classes), nguyên lý của từng kiểu bảo vệ chống nổ (Protection types) cũng như quy tắc ghi nhãn thiết bị (Marking principles).

3.1 Phân loại vùng nguy hiểm (Zone classification)

Các khu vực nguy hiểm được phân loại thành các Vùng (Zones) nhằm tạo thuận lợi cho việc lựa chọn thiết bị điện phù hợp cũng như thiết kế hệ thống lắp đặt điện tương ứng. Việc phân loại vùng phản ánh xác suất xuất hiện của môi trường khí quyển nổ (xem Bảng 7).

Thông tin và các quy định về phân loại vùng có thể được tìm thấy trong tiêu chuẩn IEC 60079-10-1 đối với khu vực nguy hiểm nổ khí hoặc trong IEC 60079-10-2 đối với khu vực có bụi cháy. Ngoài ra còn có các quy chuẩn ngành và tiêu chuẩn quốc gia cung cấp hướng dẫn hoặc ví dụ cụ thể về phân loại khu vực (xem Phụ lục K của IEC 60079-10-1).

Tiềm năng rủi ro tối đa phải được tính đến khi phân loại khu vực nguy hiểm thành các vùng và xác định các biện pháp bảo vệ cần thiết. Nếu trong doanh nghiệp không có chuyên gia đủ năng lực để đánh giá rủi ro nổ và xác định các biện pháp cần thiết, cần tham vấn ý kiến của cơ quan có thẩm quyền chuyên môn.

Thiết bị được sử dụng trong vùng nguy hiểm đã xác định phải đáp ứng các yêu cầu của danh mục thiết bị (Equipment category) hoặc mức bảo vệ thiết bị (Equipment protection level – EPL) được chỉ định tương ứng. Tổng quan về phân loại vùng và phân bổ thiết bị theo danh mục hoặc mức bảo vệ EPL được trình bày trong Bảng 8.

Bảng 7: Phân loại vùng nguy hiểm (Zone classification)
Loại môi trường	Vùng (Zone)	Định nghĩa kỹ thuật
Khí (Gas)	Zone 0	Khu vực mà trong đó môi trường khí quyển nổ (hỗn hợp khí/hơi/sương mù dễ cháy với không khí) hiện diện liên tục, trong thời gian dài hoặc thường xuyên.
	Zone 1	Khu vực mà trong đó môi trường khí quyển nổ có khả năng xuất hiện định kỳ hoặc thỉnh thoảng trong quá trình vận hành bình thường.
	Zone 2	Khu vực mà trong đó môi trường khí quyển nổ không có khả năng xuất hiện trong quá trình vận hành bình thường, nhưng nếu có xảy ra thì chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian ngắn.
Bụi (Dust)	Zone 20	Khu vực mà trong đó môi trường bụi nổ, dưới dạng đám mây bụi trong không khí, hiện diện liên tục, trong thời gian dài hoặc thường xuyên.
	Zone 21	Khu vực mà trong đó môi trường bụi nổ, dưới dạng đám mây bụi trong không khí, có khả năng thỉnh thoảng xuất hiện trong quá trình vận hành bình thường.
	Zone 22	Khu vực mà trong đó môi trường bụi nổ, dưới dạng đám mây bụi cháy được trong không khí, không có khả năng xuất hiện trong quá trình vận hành bình thường, nhưng nếu có xảy ra thì chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian ngắn.

Minh họa thực tế phân vùng nguy hiểm Zone 0, Zone 1 và Zone 2 (với khoảng cách an toàn 1 m, 1.5 m, 4.5 m) xung quanh bồn chứa và phương tiện vận chuyển chất lỏng dễ cháy (Nguồn: R. STAHL)

Bảng 8: Phân loại vùng và chỉ định thiết bị theo danh mục (Equipment category) hoặc mức bảo vệ (EPL)
Loại chất cháy	Vùng (Zone)	Thời gian hiện diện của môi trường khí quyển nổ	Danh mục thiết bị (Equipment category – ATEX)	Mức bảo vệ thiết bị (EPL – IEC 60079-0)
Khí, hơi, sương mù (Gases, vapours, mist)	0	Liên tục, dài hạn, thường xuyên (Constant, long-term, persistent)	1G	Ga
	1	Thỉnh thoảng (Occasionally)	2G	Gb
	2	Hiếm khi, ngắn hạn (Rarely)	3G	Gc
Bụi (Dust)	20	Liên tục, dài hạn, thường xuyên (Constant, long-term, persistent)	1D	Da
	21	Thỉnh thoảng (Occasionally)	2D	Db
	22	Hiếm khi, ngắn hạn (Rarely)	3D	Dc

3.2 Danh mục thiết bị (Equipment categories) và Mức bảo vệ thiết bị (EPL)

Các yêu cầu an toàn khác nhau được đặt ra cho thiết bị sử dụng tùy thuộc vào xác suất xuất hiện của môi trường khí quyển nổ. Mức bảo vệ thiết bị được thiết kế tương xứng với tiềm năng nguy hiểm tại các vùng khác nhau.

Tại Châu Âu, thiết bị phòng chống cháy nổ được phân loại thành các Danh mục (Categories) theo Chỉ thị EU 2014/34/EU (ATEX). Ở cấp độ quốc tế, khái niệm Mức bảo vệ thiết bị (Equipment Protection Level – EPL) đã được đưa vào bộ tiêu chuẩn IEC 60079 từ năm 2007.

Thiết bị phải được thiết kế với các biện pháp bảo vệ chống nổ ở các cấp độ khác nhau tùy theo danh mục hoặc mức bảo vệ thiết bị của nó.

Danh mục thiết bị (Equipment categories – ATEX)

Ba danh mục được quy định cho thiết bị sử dụng trong các khu vực nguy hiểm – ngoại trừ các công trình hầm lò có nguy cơ khí mỏ (firedamp):

Category 1 (Danh mục 1): Thiết bị thuộc danh mục này có mức độ an toàn rất cao (very high degree of safety). Ngay cả trong trường hợp hiếm hoi xảy ra sự cố thiết bị, chúng vẫn phải an toàn và đảm bảo bảo vệ chống nổ sao cho:
- Khi một biện pháp bảo vệ của thiết bị bị hỏng, ít nhất một biện pháp bảo vệ độc lập thứ hai sẽ đảm bảo mức độ an toàn cần thiết; hoặc
- Khi xảy ra đồng thời hai sự cố độc lập khác nhau, mức độ an toàn cần thiết vẫn được đảm bảo.
Category 2 (Danh mục 2): Thiết bị và hệ thống mang lại mức độ an toàn cao (high degree of safety). Các biện pháp bảo vệ chống nổ của thiết bị trong danh mục này được đảm bảo ngay cả trong trường hợp xảy ra các sự cố thường gặp hoặc các điều kiện lỗi có thể dự kiến trước.
Category 3 (Danh mục 3): Thiết bị thuộc danh mục này đảm bảo mức độ an toàn cần thiết trong quá trình vận hành bình thường (normal operation).

Chữ cái bổ sung G hoặc D cho biết thiết bị được sử dụng trong khu vực nguy hiểm nổ khí (G – Gas) hay khu vực có bụi cháy (D – Dust).

Hai danh mục được quy định cho thiết bị sử dụng trong các công trình khai thác mỏ có nguy cơ khí mỏ (firedamp-endangered mining works):

Category M1: Thiết bị thuộc danh mục này có mức độ an toàn rất cao. Ngay cả trong trường hợp hiếm hoi xảy ra sự cố thiết bị, chúng vẫn phải có khả năng tiếp tục vận hành bên trong môi trường khí quyển nổ hiện hữu và có các biện pháp bảo vệ chống nổ sao cho:
- Khi một biện pháp bảo vệ của thiết bị bị hỏng, ít nhất một biện pháp bảo vệ độc lập thứ hai sẽ đảm bảo mức độ an toàn cần thiết; hoặc
- Khi xảy ra đồng thời hai sự cố độc lập khác nhau, mức độ an toàn cần thiết vẫn được đảm bảo.
Category M2: Thiết bị và hệ thống thuộc danh mục M2 mang lại mức độ an toàn cao. Khi xuất hiện môi trường khí quyển nổ, thiết bị phải có khả năng được ngắt điện (switch off). Các biện pháp bảo vệ chống nổ của thiết bị trong danh mục này đảm bảo mức độ an toàn cần thiết trong vận hành bình thường – ngay cả trong các điều kiện vận hành khắc nghiệt, đặc biệt là khi chịu va đập mạnh và các tác động môi trường biến đổi.

Mức bảo vệ thiết bị (Equipment protection level – EPL theo IEC 60079-0)

Theo tiêu chuẩn IEC 60079-0, thiết bị dùng cho khu vực nguy hiểm ngoài hầm lò được phân thành ba mức bảo vệ:

EPL Ga hoặc Da: Thiết bị có mức bảo vệ rất cao (very high protection level) để sử dụng trong khu vực nguy hiểm. Trong vận hành bình thường, khi xảy ra các sự cố dự kiến được hoặc các sự cố/hỏng hóc hiếm gặp (rare faults), thiết bị không gây ra nguy cơ đánh lửa.
EPL Gb hoặc Db: Thiết bị có mức bảo vệ cao (high protection level) để sử dụng trong khu vực nguy hiểm, không gây nguy cơ đánh lửa trong vận hành bình thường hoặc khi xảy ra các sự cố/hỏng hóc có thể dự kiến trước (predictable faults).
EPL Gc hoặc Dc: Thiết bị có mức bảo vệ tăng cường (advanced protection level) để sử dụng trong khu vực nguy hiểm. Không có nguy cơ đánh lửa trong quá trình vận hành bình thường, đồng thời thiết bị có thêm các biện pháp bảo vệ bổ sung đảm bảo không gây nguy cơ đánh lửa đối với các sự cố thiết bị điển hình có thể dự kiến.

Chữ cái G và D biểu thị thiết bị và hệ thống phù hợp cho khu vực nguy hiểm nổ khí (G) hay khu vực có bụi cháy (D).

Hai mức bảo vệ được định nghĩa cho công trình khai thác mỏ có nguy cơ khí mỏ:

EPL Ma: Thiết bị có mức bảo vệ rất cao, đảm bảo độ an toàn cần thiết; không gây nguy cơ đánh lửa trong vận hành bình thường hoặc khi xảy ra sự cố dự kiến hay sự cố hiếm gặp – ngay cả khi thiết bị vẫn đang tiếp tục vận hành trong lúc rò rỉ khí mỏ.
EPL Mb: Thiết bị có mức bảo vệ cao, đảm bảo độ an toàn cần thiết; không gây nguy cơ đánh lửa trong vận hành bình thường trong khoảng thời gian tính từ khi xuất hiện rò rỉ khí cho đến khi ngắt điện thiết bị.

3.3 Nhóm thiết bị (Equipment groups)

Phân loại theo Chỉ thị Châu Âu 2014/34/EU (ATEX)

Thiết bị phòng chống cháy nổ được chia thành hai nhóm chính:

Nhóm thiết bị I (Equipment group I): Thiết bị dùng cho các công trình khai thác mỏ hầm lò và các phần cấu trúc trên mặt đất của mỏ đó có nguy cơ bị đe dọa bởi khí mỏ (firedamp) và/hoặc bụi cháy.
Nhóm thiết bị II (Equipment group II): Thiết bị dùng cho tất cả các khu vực khác có nguy cơ xuất hiện môi trường khí quyển nổ.

Thiết bị điện dùng cho công trình mỏ nơi mà ngoài khí mỏ (methane) còn có thể xuất hiện các loại khí khác thì phải tuân thủ không chỉ các quy định của Nhóm I mà còn cả các quy định liên quan của Nhóm II. Thiết bị Nhóm II theo ATEX tiếp tục được phân loại theo khu vực ứng dụng thành thiết bị cho môi trường khí/hơi/sương mù và thiết bị cho môi trường bụi.

Phân loại theo tiêu chuẩn quốc tế IEC 60079

Trước đây, hai nhóm được định nghĩa cho thiết bị phòng chống cháy nổ: Nhóm I (cho mỏ hầm lò có khí mỏ) và Nhóm II (cho các khu vực nguy hiểm ngoài ngành mỏ). Kể từ khi xuất bản tiêu chuẩn IEC 60079-0 vào năm 2007, Nhóm III (Group III) đã được giới thiệu dành riêng cho khu vực nguy hiểm nổ bụi, còn Nhóm II (Group II) được dành riêng cho khu vực nguy hiểm nổ khí:

Group I: Thiết bị dùng cho công trình mỏ có nguy cơ khí mỏ (firedamp-endangered mining works).
Group II: Thiết bị dùng cho khu vực nguy hiểm nổ khí – ngoài ngành mỏ (gas explosion hazardous areas – apart from mining).
Group III: Thiết bị dùng cho khu vực nguy hiểm nổ bụi – ngoài ngành mỏ (dust explosion hazardous areas – apart from mining).

Thiết bị điện thuộc Nhóm II (khí) được chia nhỏ hơn theo đặc tính của môi trường khí quyển nổ thành các phân nhóm IIA, IIB và IIC (Bảng 9). Sự phân chia này đặc biệt quan trọng đối với kiểu bảo vệ vỏ bọc chịu lửa (flameproof enclosure “d”) và an toàn nội tại (intrinsic safety “i”):

Đối với vỏ bọc chịu lửa (“d”), việc phân nhóm dựa trên Khe hở an toàn thực nghiệm tối đa (Maximum Experimental Safe Gap – MESG) – đại lượng đo lường khả năng truyền tia lửa nóng qua một khe hẹp.
Đối với an toàn nội tại (“i”), đại lượng quyết định là Tỷ số dòng điện đánh lửa tối thiểu (Minimum Ignition Current ratio – MIC) – biến số phản ánh năng lượng đánh lửa tối thiểu của các chất khí và hơi thoát ra.

Thiết bị dùng trong khu vực nguy hiểm nổ bụi (Nhóm III) được phân loại theo bản chất của bụi thành:

Group IIIA: Xơ/sợi dễ cháy (combustible lint / flyings).
Group IIIB: Bụi không dẫn điện (non-conductive dust).
Group IIIC: Bụi dẫn điện (conductive dust). Hai phân nhóm IIIB và IIIC khác nhau ở điện trở suất riêng (specific electrical resistance): đối với bụi thuộc Nhóm IIIC, giá trị điện trở suất nằm ở mức nhỏ hơn hoặc bằng 10³ Ωm ($\le 10^3\ \Omega\text{m}$).

Các chất cháy và khu vực nguy hiểm tương ứng được phân loại theo thứ tự yêu cầu kỹ thuật tăng dần từ IIA đến IIC và từ IIIA đến IIIC. Thiết bị đáp ứng tiêu chuẩn IIC có thể sử dụng được trong cả khu vực IIB và IIA. Thiết bị IIB có thể sử dụng trong khu vực IIA, còn thiết bị IIA chỉ được phép dùng trong khu vực IIA. Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho thiết bị thuộc Nhóm IIIA, IIIB và IIIC (thiết bị IIIC dùng được cho cả IIIB và IIIA).

Bảng 9: Phân loại thiết bị Nhóm II (Equipment group II classification)
Phân nhóm (Group)	Khí đại diện điển hình (Typical gas)	Khe hở an toàn thực nghiệm tối đa – MESG (mm)	Tỷ số dòng điện đánh lửa tối thiểu – MIC ratio*
IIA	Propane	> 0.9	> 0.8
IIB	Ethylene	0.5 … 0.9	0.45 … 0.8
IIC	Hydrogen	< 0.5	< 0.45

* Tỷ số dòng điện đánh lửa tối thiểu (MIC ratio) được tính tương đối so với khí Methane trong phòng thí nghiệm.

3.4 Nhiệt độ bắt cháy và Cấp nhiệt độ (Ignition temperature and temperature classes)

Nhiệt độ bắt cháy (Ignition temperature) của một môi trường khí quyển nổ hoặc đám mây bụi là nhiệt độ thấp nhất của một bề mặt bị đốt nóng mà tại đó hỗn hợp không khí và các chất cháy dưới dạng khí, hơi hoặc bụi có thể tự bốc cháy trong các điều kiện xác định.

Khí và hơi dễ cháy (Combustible gases)

Các chất khí và hơi dễ cháy được phân loại thành các cấp nhiệt độ (temperature classes) từ T1 đến T6 tùy theo tính dễ bắt cháy của chúng (Bảng 10). Nhiệt độ bề mặt tối đa của thiết bị điện phải luôn thấp hơn nhiệt độ bắt cháy của hỗn hợp khí hoặc hơi với không khí nơi thiết bị vận hành. Tất nhiên, thiết bị được xếp ở cấp nhiệt độ cao hơn (ví dụ T5 – giới hạn 100 °C) hoàn toàn được phép sử dụng cho các ứng dụng chỉ yêu cầu cấp nhiệt độ thấp hơn (ví dụ T2 hoặc T3). Khu vực Bắc Mỹ có hệ thống phân chia chi tiết hơn thành các phân cấp nhiệt độ phụ (temperature subclasses).

Bảng 10: Các cấp nhiệt độ (Temperature classes)
Nhiệt độ bắt cháy của khí và hơi (°C)	Cấp nhiệt độ (Temperature class)	Nhiệt độ bề mặt tối đa cho phép của thiết bị (°C)
> 450	T1	450
> 300 đến 450	T2	300
> 200 đến 300	T3	200
> 135 đến 200	T4	135
> 100 đến 135	T5	100
> 85 đến 100	T6	85

Bụi cháy được (Combustible dusts)

Bụi cháy không được phân thành các cấp T1–T6 mà phải ghi trực tiếp nhiệt độ bề mặt tối đa bằng °C. Nhiệt độ bắt cháy tối thiểu của đám mây bụi ($T_{\text{Cloud}}$) được so sánh với nhiệt độ bề mặt tối đa của thiết bị có tính đến hệ số an toàn:

Đối với đám mây bụi (Dust cloud): Nhiệt độ bề mặt tối đa của thiết bị không được vượt quá hai phần ba (2/3) nhiệt độ bắt cháy của đám mây bụi ($T_{\max} \le \frac{2}{3} T_{\text{Cloud}}$).
Đối với lớp bụi lắng đọng (Dust layer – 5 mm): Vì bụi có thể lắng đọng thành lớp trên vỏ thiết bị, nhiệt độ bắt cháy của lớp bụi (nhiệt độ âm ỉ – smouldering temperature) cũng phải được xem xét. Nhiệt độ âm ỉ là nhiệt độ thấp nhất của bề mặt nóng làm một lớp bụi dày 5 mm bắt cháy. Nhiệt độ bề mặt tối đa của thiết bị được hiệu chỉnh với biên độ an toàn trừ đi 75 K ($T_{\max} \le T_{5\text{mm}} – 75\text{ K}$).
Đối với lớp bụi dày từ 5 mm đến 50 mm: Khi lớp bụi dày hơn, khả năng cách nhiệt tăng lên khiến nhiệt lượng tích tụ lớn hơn, do đó nhiệt độ bề mặt tối đa cho phép của thiết bị phải được giảm thêm tương ứng theo biểu đồ (Hình 4) trong tiêu chuẩn IEC 60079-14.
Trường hợp phải thử nghiệm phòng thí nghiệm: Nếu lớp bụi dày hơn 50 mm, hoặc dày hơn 5 mm nhưng có nhiệt độ âm ỉ thấp hơn 250 °C, hoặc khi thiết bị bị phủ kín hoàn toàn bởi bụi cháy, nhiệt độ âm ỉ bắt buộc phải được xác định bằng các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.

Bề mặt tới hạn của thiết bị không được phép nóng hơn giá trị thấp hơn trong hai mức nhiệt độ bề mặt cho phép tính theo đám mây bụi và tính theo lớp bụi.

Hình 4: Xác định nhiệt độ bề mặt tối đa cho phép đối với các lớp bụi có độ dày từ 5 mm đến 50 mm theo IEC 60079-14 (Nguồn: R. STAHL)

3.5 Các kiểu bảo vệ chống nổ (Protection types)

Thiết bị phòng chống cháy nổ cho khu vực nguy hiểm có thể được thiết kế theo các quy định chế tạo của bộ tiêu chuẩn IEC 60079 đối với thiết bị điện theo nhiều kiểu bảo vệ khác nhau. Các kiểu bảo vệ cho thiết bị phi điện (cơ khí) được quy định trong bộ tiêu chuẩn ISO 80079 (trước đây tại Châu Âu là EN 13463).

Kiểu bảo vệ mà nhà sản xuất lựa chọn phụ thuộc chủ yếu vào bản chất và chức năng của thiết bị. Một số kiểu bảo vệ được chia thành nhiều mức bảo vệ khác nhau tương ứng với Danh mục thiết bị trong Chỉ thị 2014/34/EU hoặc EPL trong IEC 60079-0. Ví dụ với kiểu bảo vệ an toàn nội tại (Intrinsic safety “i”):

Phiên bản Ex ia tương ứng với Category 1 hoặc EPL Ga, được phép lắp đặt trong Zone 0 (và Zone 20).
Phiên bản Ex ib tương ứng với Category 2 hoặc EPL Gb, phù hợp cho Zone 1 (và Zone 21).
Phiên bản Ex ic tương ứng với Category 3 hoặc EPL Gc, dùng trong Zone 2 (và Zone 22).

Xét về mặt an toàn, tất cả các kiểu bảo vệ đã được tiêu chuẩn hóa trong cùng một danh mục hoặc cùng một mức bảo vệ EPL đều được coi là tương đương nhau. Bảng 11 và Bảng 12 cung cấp cái nhìn tổng quan về các kiểu bảo vệ cho thiết bị điện, nguyên lý cơ bản và ứng dụng chính. Các ký hiệu kiểu bảo vệ cho môi trường bụi trước đây thuộc bộ IEC 61241 đã được đơn giản hóa khi tích hợp vào bộ tiêu chuẩn IEC 60079 (Bảng 13), và các kiểu bảo vệ cho thiết bị phi điện được trình bày tại Bảng 14.

Bảng 11: Các kiểu bảo vệ cho thiết bị điện trong môi trường khí nổ – Phần 1
Kiểu bảo vệ & Tiêu chuẩn (IEC / EN / UL)	Ký hiệu & Vùng áp dụng	Nguyên lý cơ bản (Basic principle)	Ứng dụng chính (Main application)
Yêu cầu chung (General requirements) IEC 60079-0 EN 60079-0 UL 60079-0	Ex	Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu chung cho thiết bị điện phòng chống cháy nổ và chi tiết quy tắc ghi nhãn thiết bị.	Áp dụng chung cho mọi thiết bị điện Ex
An toàn gia tăng (Increased safety “e”) IEC 60079-7 EN 60079-7 UL 60079-7	eb = dùng trong Zone 1, 2 ec = dùng trong Zone 2	Áp dụng các biện pháp bổ sung nhằm mang lại mức độ an toàn cao hơn, ngăn ngừa sự xuất hiện của nhiệt độ cao quá mức cho phép cũng như sự phát sinh tia lửa và phóng điện bề mặt bên trong hoặc trên các bộ phận bên ngoài của thiết bị điện (vốn không phát sinh tia lửa trong vận hành bình thường).	Hộp đấu nối (terminal & connection boxes), hộp điều khiển lắp các linh kiện Ex (có kiểu bảo vệ khác), động cơ lồng sóc, đèn chiếu sáng
Vỏ bọc chịu lửa / chống nổ (Flameproof enclosure “d”) IEC 60079-1 EN 60079-1 UL 60079-1	da = dùng trong Zone 0, 1, 2 db = dùng trong Zone 1, 2 dc = dùng trong Zone 2	Các bộ phận có thể làm bốc cháy môi trường khí quyển nổ được đặt bên trong một vỏ bọc có khả năng chịu được áp suất của hỗn hợp nổ phát nổ ngay bên trong vỏ bọc đó và ngăn chặn sự truyền lan của vụ nổ ra môi trường khí quyển xung quanh bên ngoài vỏ.	Thiết bị đóng cắt và điều khiển (switchgear & control gear), cụm điều khiển và hiển thị, hệ thống điều khiển, động cơ, máy biến áp, thiết bị gia nhiệt, đèn chiếu sáng
Vỏ bọc tạo áp suất dư (Pressurised enclosure “p”) IEC 60079-2 EN 60079-2 UL 60079-2	pxb = Zone 1, 2 & Zone 21, 22 pyb = Zone 1, 2 & Zone 21, 22 pzc = Zone 2 & Zone 22	Ngăn chặn sự hình thành môi trường khí quyển nổ bên trong vỏ bọc bằng cách duy trì một áp suất dương bên trong bằng khí trơ (hoặc không khí sạch) cao hơn áp suất khí quyển xung quanh và, khi cần thiết, cấp dòng khí trơ liên tục vào bên trong vỏ để pha loãng các hỗn hợp dễ cháy.	Tủ đóng cắt và tủ điều khiển lớn, thiết bị phân tích (analysers), động cơ công suất lớn
An toàn nội tại / tia lửa (Intrinsic safety “i”) IEC 60079-11 EN 60079-11 UL 60079-11	ia = Zone 0, 1, 2 & Zone 20, 21, 22 ib = Zone 1, 2 & Zone 21, 22 ic = Zone 2 & Zone 22 [Ex ib] = thiết bị kết hợp lắp đặt ở khu vực an toàn	Thiết bị sử dụng trong khu vực nguy hiểm chỉ chứa các mạch điện an toàn nội tại. Một mạch điện được gọi là an toàn nội tại nếu không có tia lửa hoặc hiệu ứng nhiệt nào sinh ra trong các điều kiện thử nghiệm quy định (bao gồm cả vận hành bình thường và các điều kiện sự cố xác định) có thể gây đánh lửa cho môi trường khí quyển nổ cụ thể.	Kỹ thuật đo lường và điều khiển (I&C), công nghệ Fieldbus, cảm biến (sensors), cơ cấu chấp hành (actuators)
Hệ thống an toàn nội tại (Intrinsically safe systems) IEC 60079-25 EN 60079-25 UL 60079-25	Hệ thống Ex i	Đánh giá tính an toàn nội tại cho toàn bộ hệ thống đã xác định (bao gồm thiết bị hiện trường, cáp truyền dẫn và thiết bị kết hợp).	Các hệ thống mạch vòng an toàn nội tại hoàn chỉnh

Bảng 12: Các kiểu bảo vệ cho thiết bị điện trong khu vực nguy hiểm nổ – Phần 2
Kiểu bảo vệ & Tiêu chuẩn (IEC / EN / UL)	Ký hiệu & Vùng áp dụng	Nguyên lý cơ bản (Basic principle)	Ứng dụng chính (Main application)
Ngâm trong chất lỏng (Liquid immersion “o”) IEC 60079-6 EN 60079-6 UL 60079-6	ob = dùng trong Zone 1, 2 oc = dùng trong Zone 2	Thiết bị điện hoặc các bộ phận của thiết bị được ngâm chìm trong chất lỏng bảo vệ (như dầu cách điện), sao cho môi trường khí quyển nổ phía trên mặt chất lỏng hoặc bên ngoài vỏ không thể bị bắt cháy.	Máy biến áp, điện trở khởi động
Nhồi đầy bột (Powder filling “q”) IEC 60079-5 EN 60079-5 UL 60079-5	q = dùng trong Zone 1, 2	Điền đầy vỏ thiết bị điện bằng vật liệu hạt mịn (như cát thạch anh) giúp ngăn chặn tia lửa hồ quang bên trong trong quá trình vận hành làm bốc cháy môi trường khí quyển nổ xung quanh vỏ. Sự đánh lửa không thể xảy ra từ ngọn lửa hay từ sự gia tăng nhiệt độ trên bề mặt vỏ.	Cảm biến, chấn lưu điện tử (electronic ballast), bộ truyền tín hiệu (transmitters)
Đúc kín / Bọc hợp chất (Encapsulation “m”) IEC 60079-18 EN 60079-18 UL 60079-18	ma = Zone 0, 1, 2 & Zone 20, 21, 22 mb = Zone 1, 2 & Zone 21, 22 mc = Zone 2 & Zone 22	Các bộ phận có thể làm bốc cháy môi trường khí quyển nổ được đúc chìm hoàn toàn trong hợp chất làm kín (sealing compound / nhựa đúc) để ngăn chặn sự đánh lửa ra môi trường nổ.	Linh kiện điện tử, cuộn dây van điện từ, cảm biến, mạch điều khiển
Kiểu bảo vệ “n” (Protection type “n”) IEC 60079-15 EN 60079-15 UL 60079-15	nA = thiết bị không phát tia lửa nC = thiết bị và linh kiện kín/bảo vệ tia lửa nR = vỏ bọc hạn chế thông khí (restricted breathing)	Thiết bị điện không có khả năng làm bốc cháy môi trường khí quyển nổ xung quanh (trong quá trình vận hành bình thường và trong một số điều kiện vận hành bất thường đã được định nghĩa).	Tất cả các thiết bị điện dùng cho Zone 2
Bức xạ quang học (Optical radiation “op”) IEC 60079-28 EN 60079-28 UL 60079-28	Ex op is = bức xạ quang an toàn vốn có Ex op pr = bức xạ quang được bảo vệ Ex op sh = bức xạ quang có khóa liên động ngắt (interlock)	Áp dụng các biện pháp thích hợp để ngăn chặn sự đánh lửa của môi trường khí quyển nổ gây ra bởi năng lượng bức xạ quang học (tia laser, cáp quang).	Hệ thống cáp quang (fibre optics) dùng trong khu vực nguy hiểm nổ khí
Bảo vệ bằng vỏ bọc kín bụi (Protection by enclosure “t”) IEC 60079-31 EN 60079-31 UL 60079-31	ta = dùng trong Zone 20, 21, 22 tb = dùng trong Zone 21, 22 tc = dùng trong Zone 22	Nhờ độ kín khít của vỏ bọc, bụi không thể xâm nhập vào bên trong hoặc chỉ lọt vào ở mức không đáng kể. Nhờ đó các thiết bị có thể phát tia lửa được phép lắp bên trong vỏ. Nhiệt độ bề mặt vỏ không được đủ cao để làm bốc cháy môi trường bụi xung quanh.	Thiết bị đóng cắt và điều khiển, hộp điều khiển, hộp nối và hộp đấu dây, động cơ, đèn chiếu sáng trong vùng bụi

Bảng 13: Chuyển đổi ký hiệu kiểu bảo vệ bụi từ bộ tiêu chuẩn cũ IEC 61241 sang bộ tiêu chuẩn IEC 60079
Kiểu bảo vệ (Môi trường bụi)	Bộ tiêu chuẩn cũ IEC 61241	Ký hiệu cũ (IEC 61241)	Bộ tiêu chuẩn mới IEC 60079	Ký hiệu mới (IEC 60079)	Vùng áp dụng (Zone)
Bảo vệ bằng vỏ bọc (Protection via enclosure)	IEC 61241-1	tDA20, tDB20	IEC 60079-31	ta	20
		tDA21, tDB21		tb	21
		tDA22, tDB22		tc	22
Vỏ bọc tạo áp suất dư (Pressurised enclosure)	IEC 61241-4	pD21	IEC 60079-2	pxb	21
		pD21		pyb	21
		pD22		pzc	22
An toàn nội tại (Intrinsic safety)	IEC 61241-11	iaD20	IEC 60079-11	ia	20
		ibD21		ib	21
		—		ic	22
Đúc kín (Encapsulation)	IEC 61241-18	maD20	IEC 60079-18	ma	20
		mbD21 (maD21)		mb	21
		—		mc	22

Bảng 14: Các kiểu bảo vệ cho thiết bị phi điện (cơ khí) trong khu vực nguy hiểm nổ
Kiểu bảo vệ theo ISO hoặc EN	Tiêu chuẩn áp dụng	Nguyên lý cơ bản (Basic principle)	Ứng dụng chính (Main application)
Yêu cầu chung (General requirements)	ISO 80079-36 (trước đây là EN 13463-1)	Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu cơ bản cho thiết bị phi điện phòng chống cháy nổ và chi tiết quy tắc ghi nhãn thiết bị (ký hiệu chung là chữ “h”).	Mọi thiết bị cơ khí / phi điện Ex
An toàn kết cấu (Constructional safety “c”)	ISO 80079-37 (trước đây là EN 13463-5)	Áp dụng các nguyên lý kỹ thuật đã được kiểm chứng cho các loại thiết bị vốn không có nguồn đánh lửa trong vận hành bình thường, sao cho rủi ro các hư hỏng cơ học gây ra nhiệt độ bắt cháy hoặc tia lửa cơ học được giảm xuống mức không đáng kể.	Khớp nối (couplings), máy bơm (pumps), hộp số (gear drives), truyền động xích (chain drives), băng tải (conveyor belts)
Kiểm soát nguồn đánh lửa (Control of ignition source “b”)	ISO 80079-37 (trước đây là EN 13463-6)	Tích hợp các cảm biến bên trong thiết bị để phát hiện sớm các điều kiện nguy hiểm sắp xảy ra và thực hiện các biện pháp đối phó ở giai đoạn đầu trước khi nguồn đánh lửa tiềm tàng trở nên có hiệu lực (tự động ngắt qua hệ thống bảo vệ hoặc cảnh báo cho người vận hành).	Máy bơm, băng tải
Ngâm trong chất lỏng (Liquid immersion “k”)	ISO 80079-37 (trước đây là EN 13463-8)	Các nguồn đánh lửa được làm mất khả năng gây cháy bằng cách ngâm chìm trong chất lỏng bảo vệ hoặc làm ướt liên tục bằng một màng chất lỏng.	Bơm chìm (submerged pumps), bánh răng / hộp số ngâm dầu
Vỏ bọc chịu lửa (Flameproof enclosure “d”)	IEC 60079-1 (trước đây là EN 13463-3)	Các bộ phận có thể làm bốc cháy môi trường nổ được đặt trong vỏ bọc chịu được áp suất nổ bên trong và ngăn truyền lửa ra môi trường xung quanh.	Phanh (brakes), khớp nối
Vỏ bọc tạo áp suất dư (Pressurised enclosure “p”)	IEC 60079-2 (trước đây là EN 60079-2)	Ngăn chặn sự hình thành môi trường nổ bên trong vỏ bọc bằng cách duy trì áp suất dương của khí bảo vệ cao hơn áp suất môi trường xung quanh.	Máy bơm
Bảo vệ bằng vỏ bọc kín bụi (Protection by enclosure “t”)	IEC 60079-31	Nhờ độ kín của vỏ bọc, bụi không thể xâm nhập hoặc giảm xuống mức không đáng kể; nhiệt độ bề mặt vỏ được giới hạn không gây cháy đám mây/lớp bụi xung quanh.	Thiết bị dùng riêng cho khu vực nguy hiểm nổ bụi

3.5.1 Ứng dụng kiểu bảo vệ An toàn nội tại (Intrinsic safety “i”)

Kiểu bảo vệ an toàn nội tại dựa trên nguyên lý giới hạn dòng điện và điện áp trong một mạch điện. Năng lượng của mạch điện (vốn có thể gây đánh lửa môi trường nổ) được giới hạn ở mức sao cho cả tia lửa điện lẫn hiện tượng phát nhiệt bề mặt quá mức của các linh kiện điện tử đều không thể làm bốc cháy môi trường khí quyển nổ xung quanh. Kiểu bảo vệ này đặc biệt phổ biến trong kỹ thuật đo lường và điều khiển (Instrumentation & Control) – nơi không đòi hỏi dòng điện, điện áp và công suất lớn.

Mạch điện an toàn nội tại (Intrinsically safe electrical circuit): Là mạch điện mà trong đó không một tia lửa hay hiệu ứng nhiệt nào có thể làm bốc cháy một môi trường khí quyển nổ xác định.
Thiết bị điện an toàn nội tại (Intrinsically safe electrical equipment): Là thiết bị điện mà tất cả các mạch điện bên trong nó đều là mạch an toàn nội tại.
Thiết bị điện kết hợp (Associated electrical equipment): Là thiết bị điện chứa cả mạch điện an toàn nội tại và mạch điện không an toàn nội tại. Thiết bị được thiết kế sao cho các mạch không an toàn nội tại không thể làm ảnh hưởng xấu đến tính an toàn của các mạch an toàn nội tại (Bảng 15).

Một khía cạnh cốt lõi của kiểu bảo vệ “an toàn nội tại” là độ tin cậy trong việc duy trì các giá trị giới hạn điện áp và dòng điện ngay cả khi xảy ra các sự cố cụ thể. Thiết bị điện an toàn nội tại và các bộ phận của thiết bị kết hợp được phân loại theo độ tin cậy này thành các mức bảo vệ ia, ib và ic tương ứng với các vùng nguy hiểm: ia dùng cho Zone 0, ib dùng cho Zone 1 và ic dùng cho Zone 2. Tiêu chuẩn cũng phân biệt rõ giữa an toàn sự cố đơn và an toàn sự cố kép:

An toàn sự cố đơn (Single fault safety – mức bảo vệ ib): Khi một linh kiện liên quan đến an toàn bị hỏng, linh kiện thứ hai phải đảm nhận nhiệm vụ của nó (có 1 linh kiện dự phòng – one redundant component).
An toàn sự cố kép (Double fault safety – mức bảo vệ ia): Khi hai linh kiện liên quan đến an toàn bị hỏng, linh kiện thứ ba phải đảm nhận nhiệm vụ của chúng (có 2 linh kiện dự phòng – two redundant components).

Một biện pháp an toàn quan trọng đối với các mạch an toàn nội tại là cách ly an toàn (safe isolation) tất cả các mạch an toàn nội tại khỏi tất cả các mạch không an toàn nội tại. Ngoại trừ các bộ rào chắn Zener (safety barriers nối đất đẳng thế), việc cách ly điện an toàn luôn được yêu cầu. Cách ly galvanic (Galvanic separation) nhìn chung được khuyến nghị cho Zone 0. Các diode Zener dùng để giới hạn điện áp và các linh kiện bán dẫn khác được coi là linh kiện có thể hỏng (fallible) nên phải được bảo vệ bằng các linh kiện dự phòng (redundant). Ngược lại, các điện trở màng kim loại hoặc điện trở dây quấn dùng để giới hạn dòng điện được coi là không thể hỏng theo hướng nguy hiểm (infallible – chỉ tăng điện trở hoặc đứt mạch khi lỗi), nên chỉ cần một linh kiện đơn là đủ.

Bảng 15: Sự khác biệt giữa thiết bị an toàn nội tại và thiết bị điện kết hợp
Thiết bị an toàn nội tại (Intrinsically safe equipment)	Thiết bị điện kết hợp (Associated electrical equipment)
`Ex ib IIC T6 Gb`	`[Ex ib Gb] IIC`	`Ex db eb [ib] IIC T6 Gb`
Có đầy đủ mọi thông số cần thiết như mức bảo vệ/danh mục, nhóm nổ và cấp nhiệt độ.	Dấu ngoặc vuông `[ ]` cho biết thiết bị điện tương ứng có chứa mạch điện an toàn nội tại được phép dẫn vào Zone 1, thuộc các nhóm nổ IIA, IIB và IIC.
Thiết bị được phép lắp đặt trực tiếp trong Zone 1.	Thiết bị phải được lắp đặt bên ngoài khu vực nguy hiểm (trong phòng điều khiển/khu vực an toàn) vì bản thân vỏ thiết bị không có kiểu bảo vệ Ex và không có cấp nhiệt độ.	Nhờ được đặt trong vỏ bọc chịu lửa (`db`) kết hợp an toàn gia tăng (`eb`), bản thân thiết bị kết hợp này được phép lắp đặt trực tiếp trong Zone 1.

Việc kết nối các thiết bị riêng lẻ thành một mạch điện an toàn nội tại hoàn chỉnh được phép thực hiện với điều kiện người thiết kế tuân thủ các yêu cầu cụ thể. Khi kết nối thiết bị kết hợp (Associated equipment) với thiết bị an toàn nội tại (Intrinsically safe equipment), phải đảm bảo các thông số đặc tính an toàn ($U_o \le U_i$, $I_o \le I_i$, $P_o \le P_i$, $C_o \ge C_i + C_{\text{cable}}$, $L_o \ge L_i + L_{\text{cable}}$) tương thích với nhau (xem chi tiết tại IEC 60079-14 và IEC 60079-25). Đơn vị vận hành bắt buộc phải lưu giữ Bằng chứng an toàn nội tại (Proof of intrinsic safety) cho mọi mạch điện an toàn nội tại. Nếu có chứng chỉ hệ thống (system certificate) thì chứng chỉ đó được coi là bằng chứng hợp lệ.

Hình 5: Các bộ cách ly an toàn nội tại dòng ISpac với cách ly galvanic của R. STAHL (Nguồn: R. STAHL)

Hệ thống Fieldbus an toàn nội tại theo mô hình FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe Concept)

Trong trường hợp các hệ thống bus cấp nguồn mã hóa Manchester được thiết kế theo tiêu chuẩn IEC 61158-2 (tiêu chuẩn lớp vật lý cho hệ thống Fieldbus), nhiều thiết bị hiện trường được kết nối song song trên cùng một đường cáp hai dây và được cấp nguồn thông qua một bộ cấp nguồn Fieldbus. Sự kết nối phức tạp của nhiều thiết bị như vậy sẽ dẫn đến những hạn chế rất lớn về số lượng thiết bị đầu cuối và chiều dài cáp nếu tính toán theo mô hình thực thể truyền thống (traditional entity concept), đồng thời việc lập bằng chứng an toàn nội tại sẽ vô cùng phức tạp.

Vì vậy, vào giữa những năm 1990, Viện Vật lý Kỹ thuật Liên bang Đức (PTB) đã phát triển một mô hình đơn giản hóa dựa trên các nghiên cứu và phân tích sâu rộng mang tên FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe Concept). Bằng cách áp dụng các tham số thực tế, mô hình FISCO cho phép kết nối nhiều thiết bị hơn và chiều dài cáp lớn hơn đáng kể, đồng thời đơn giản hóa tối đa việc chứng minh an toàn nội tại (không cần tính cộng dồn điện dung và điện cảm của từng đoạn cáp). Điều kiện tiên quyết để sử dụng mô hình FISCO là tất cả các phần tử tham gia trong hệ thống Fieldbus đều phải được chứng nhận phù hợp với FISCO.

FISCO ban đầu được tiêu chuẩn hóa trong EN 60079-27, nhưng sau đó đã được chuyển vào EN 60079-11 (năm 2008) và EN 60079-25 (năm 2011). Ngày nay, các hệ thống Fieldbus FISCO thuần túy từ đầu đến cuối ít còn được lắp đặt mới vì dù đã đơn giản hóa thì số lượng thiết bị trên một nhánh bus vẫn bị giới hạn bởi công suất nguồn Ex i. Thay vào đó, trong mô hình đường trục công suất cao (High Power Trunk concept) phổ biến hiện nay, số lượng thiết bị không còn bị hạn chế nhờ sử dụng các bộ ghép nối Fieldbus an toàn nội tại (Ex i fieldbus couplers – đóng vai trò như bộ cách ly Fieldbus đặt tại hiện trường). Tuy nhiên, việc kích hoạt các thiết bị Fieldbus nhánh (spurs) và chứng minh an toàn nội tại đơn giản hóa tại các bộ ghép nối Ex i này vẫn tiếp tục được thực hiện theo nguyên lý FISCO.

Zone 2 và Division 2: An toàn nội tại “ic” – Mạch giới hạn năng lượng “nL” – Mạch không gây cháy “NI”

Tại Hoa Kỳ, nguyên lý giới hạn năng lượng được áp dụng theo nhiều cách khác nhau tùy theo khu vực ứng dụng. Các yêu cầu thiết bị cho Class I, Zone 2 tương ứng sát nhất với yêu cầu của IEC: kiểu bảo vệ an toàn nội tại Ex ic đã thay thế hoàn toàn cho kiểu mạch giới hạn năng lượng Ex nL (thời hạn chuyển đổi đã kết thúc vào năm 2011). Đối với hệ thống Class I, Division 2 của Bắc Mỹ, nguyên lý giới hạn năng lượng được thực hiện dưới dạng mạch “Non-incendive field wiring (NI)”. Sự khác biệt giữa ba phương thức này được trình bày chi tiết trong Bảng 16 và Bảng 17.

Bảng 16: So sánh tiêu chuẩn giữa Ex ic, Ex nL và NI
Tiêu chí	Ex ic	Ex nL (Đã hết hiệu lực chuyển đổi từ 2011)	NI (Bắc Mỹ)
Mô tả (Description)	An toàn nội tại (Intrinsic safety)	Mạch giới hạn năng lượng (Energy-limited circuits)	Đi dây hiện trường không gây cháy (“Non-incendive field wiring”)
Tiêu chuẩn thiết bị (Standard)	IEC 60079-11	IEC 60079-15:2005	FM 3611 / ANSI/ISA 12.12.01
Hệ thống Fieldbus	IEC 60079-27 (FISCO) / IEC 60079-11	IEC 60079-27 (FNICO:2005)	—
Tiêu chuẩn lắp đặt (Installation)	IEC 60079-14	IEC 60079-14	NEC 500
Tiêu chuẩn bảo trì (Maintenance)	IEC 60079-17	IEC 60079-17	ANSI/ISA 12.12.01

Bảng 17: So sánh yêu cầu lắp đặt và bảo trì giữa Ex ic, Ex nL và NI
Hạng mục	Ex ic	Ex nL	NI
Phạm vi áp dụng (Khí)	Zone 2	Zone 2	Class I, Div. 2
Phạm vi áp dụng (Bụi)	Zone 22	Zone 22	Class II + III, Div. 2
Cáp và đường dây	IEC 60079-14	IEC 60079-14	Tiêu chuẩn Hoa Kỳ (US standard)
Đánh dấu cáp (Marking)	Có. Nếu phân biệt bằng màu sắc thì dùng màu xanh dương (blue)	Không có yêu cầu đặc biệt	Không có yêu cầu đặc biệt
Khoảng cách tới mạch điện thường	50 mm	Không yêu cầu (cách mạch Ex i 50 mm)	Cách ly (Isolation)
Bằng chứng giới hạn năng lượng	Có (Yes)	Có (Yes)	Có (Yes)
Khoảng cách tới các bộ phận dẫn điện không bọc cách điện	Tới mạch non-Ex i: 50 mm; Tới mạch Ex i khác: 6 mm; Tới đất (earth): 3 mm	Không có yêu cầu đặc biệt	Cách ly (Isolation)
Bảo trì (Maintenance)*	Được phép (Yes)	Được phép (Yes)	Được phép (Yes)
Bảo dưỡng / Thay thế nóng (Upkeep)*	Được phép (Yes)	Được phép (Yes)	Không được phép (No)

* Trong tiêu chuẩn NEC 500 có sự phân biệt giữa Maintenance (kiểm tra/hiệu chuẩn) và Upkeep (thay thế linh kiện): trong quá trình Upkeep, việc tháo lắp thay thế sống (live replacement) các linh kiện “non-incendive” bị hỏng khi đang mang điện là không được phép.

3.5.2 Ứng dụng và kết hợp hai kiểu bảo vệ Vỏ bọc chịu lửa “d” và An toàn gia tăng “e”

Kiểu bảo vệ quan trọng nhất đối với các thiết bị đóng cắt (switchgears) là vỏ bọc chịu lửa (flameproof enclosure “d”) – và trong thực tế thường được kết hợp chặt chẽ với kiểu bảo vệ an toàn gia tăng (increased safety “e”). Kiểu bảo vệ an toàn gia tăng “e” dựa trên các biện pháp nâng cao mức độ an toàn nhằm ngăn ngừa sự xuất hiện của nguồn đánh lửa. Tuy nhiên, bản thân các tiếp điểm đóng cắt luôn phát sinh hồ quang/tia lửa điện khi thao tác, nên riêng kiểu bảo vệ “e” là không đủ để đảm bảo chống nổ. Do đó, việc đặt riêng phần tiếp điểm đóng cắt trong một buồng chịu lửa “d” nhỏ gọn và đặt các cầu đấu dây trong khoang an toàn gia tăng “e” đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với thiết bị đóng cắt hiện đại.

Tương tự, các bộ đèn chiếu sáng phòng nổ hiện đại (explosion-protected luminaires) cũng kết hợp nhiều kiểu bảo vệ khác nhau (như Ex db eb ib mb q) trong cùng một sản phẩm để đạt hiệu quả tối ưu nhất về độ an toàn, công năng vận hành và tính kinh tế (Hình 6).

Hình 6: Kết hợp nhiều kiểu bảo vệ chống nổ trong một bộ đèn chiếu sáng sự cố/khẩn cấp hiện đại của R. STAHL (Nguồn: R. STAHL)

3.5.3 Ứng dụng kiểu bảo vệ An toàn kết cấu (Constructional safety “c”)

Thiết bị phi điện (cơ khí) thường xuyên được thiết kế theo kiểu bảo vệ an toàn kết cấu (“c”). Trong kiểu bảo vệ này, nguy cơ xảy ra các hư hỏng có thể tạo ra nguồn đánh lửa trên thiết bị được giảm thiểu tối đa nhờ các giải pháp kết cấu cơ khí. Ví dụ, các biện pháp kết cấu được áp dụng để tránh phát sinh bề mặt nóng hoặc tia lửa cơ học trên các chi tiết chuyển động quay/tịnh tiến.

Các biện pháp cụ thể phụ thuộc chủ yếu vào loại thiết bị và có thể rất khác nhau: việc lựa chọn cặp vật liệu tiếp xúc (material pairing), tính toán kích thước (dimensioning), dung sai lắp ghép (tolerances) và chất bôi trơn (lubricants) trên các bộ phận chuyển động đều đóng vai trò quan trọng. Ngay cả chu kỳ bảo trì và việc giám sát vòng đời linh kiện (như vòng bi, phớt làm kín) cũng có ý nghĩa sống còn. Nhà sản xuất sẽ quy định rõ mục đích sử dụng trong tài liệu hướng dẫn vận hành, đồng thời chỉ rõ điều kiện môi trường, điều kiện làm việc và các thông số vận hành cho phép; đơn vị vận hành bắt buộc phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định này.

3.6 Quy tắc ghi nhãn thiết bị (Marking)

Toàn cầu (Worldwide – IEC 60079-0)

Quy tắc ghi nhãn thiết bị điện được quy định trong tiêu chuẩn IEC 60079-0. Ngoài tên nhà sản xuất hoặc nhãn hiệu thương mại, mã kiểu (type designation), số sê-ri và tên tổ chức chứng nhận kèm số chứng chỉ, trên nhãn phải có một chuỗi mã đặc biệt mô tả phạm vi sử dụng của thiết bị:

Ký hiệu Ex.
Ký hiệu cho từng kiểu/mức bảo vệ được sử dụng (đối với thiết bị kết hợp lắp đặt trong khu vực an toàn hoặc có mạch Ex i đi vào vùng nguy hiểm, ký hiệu kiểu bảo vệ của mạch đó phải đặt trong dấu ngoặc vuông [ ]).
Nhóm thiết bị IIA, IIB hoặc IIC đối với khu vực nguy hiểm nổ khí, hoặc IIIA, IIIB hoặc IIIC đối với khu vực nguy hiểm nổ bụi.
Cấp nhiệt độ (T1…T6) đối với khu vực nguy hiểm nổ khí, hoặc nhiệt độ bề mặt tối đa tính bằng °C đối với khu vực nguy hiểm nổ bụi.
Mức bảo vệ thiết bị (EPL: Ga/Gb/Gc hoặc Da/Db/Dc).

Ví dụ thiết bị điện dùng trong vùng khí và vùng bụi:

Ex db eb IIC T4 Gb
Ex ta IIIC T120°C Da

Ví dụ thiết bị kết hợp chứa mạch an toàn nội tại:

Ex db [ia Ga] IIB T5 Gb

Việc ghi nhãn cho thiết bị phi điện theo bộ tiêu chuẩn ISO 80079-36/-37 về cơ bản giống hệt như thiết bị điện, tuy nhiên thay vì dùng các chữ cái khác nhau cho kiểu bảo vệ trên dòng nhãn chính, chữ cái “h” luôn được sử dụng (ví dụ: Ex h IIC T4 Gb).

Châu Âu (Europe – ATEX 2014/34/EU)

Tại Châu Âu, bên cạnh dòng mã theo tiêu chuẩn IEC nêu trên, các yêu cầu của Chỉ thị EU 2014/34/EU (ATEX) cũng phải được đáp ứng trên nhãn thiết bị:

Địa chỉ của nhà sản xuất.
Dấu hợp chuẩn CE (kèm theo mã số 4 chữ số của Tổ chức được chỉ định – Notified Body giám sát chất lượng sản xuất).
Biểu tượng lục giác ⟨Ex⟩, tiếp theo là Nhóm thiết bị (ví dụ: II), Danh mục thiết bị (1, 2 hoặc 3) và chữ cái môi trường G (khí) hoặc D (bụi). Ví dụ: ⟨Ex⟩ II 2 G.

Lưu ý lịch sử: Theo các tiêu chuẩn Châu Âu cũ (EN 50014 trở đi), ký hiệu EEx từng được sử dụng thay cho Ex. Đối với thiết bị phi điện theo bộ tiêu chuẩn Châu Âu cũ EN 13463, chữ Ex và mức EPL không xuất hiện trong mã tiêu chuẩn (vì đã có biểu tượng lục giác ATEX); nhưng từ năm 2016 khi chuyển sang EN ISO 80079, nhãn thiết bị phi điện đã đồng nhất với thiết bị điện và sử dụng ký hiệu kiểu bảo vệ là chữ “h”. Bảng tổng hợp chi tiết cách đọc nhãn thiết bị điện và phi điện được trình bày tại Phụ lục 5.4 và 5.5 (Phần 5 của Cẩm nang).

Bắc Mỹ (North America – NEC / CEC)

Ngoài các thông tin thông thường (nhà sản xuất, model, số sê-ri, thông số điện), dữ liệu phòng chống cháy nổ phải được ghi trên nhãn theo quy định của NEC (Mỹ), CEC (Canada) và các quy chuẩn chế tạo của tổ chức kiểm định (UL, FM, CSA):

Thiết bị được phê duyệt theo hệ thống Class / Division (NEC 500–504 tại Mỹ hoặc Phụ lục J18 của CEC tại Canada) bao gồm:
- Class(es), Division(s) (Division 1 có thể tùy chọn ẩn trong một số trường hợp mặc định).
- Nhóm khí/bụi: Group A, B, C, D (khí) hoặc E, F, G (bụi).
- Nhiệt độ làm việc hoặc Cấp nhiệt độ T1–T6 (tùy chọn đối với T5 và T6).
- Ví dụ: Class I Division 1 Groups C D T4
Thiết bị được phê duyệt theo hệ thống Zone tại Bắc Mỹ (NEC Điều 505 hoặc 506 tại Mỹ, hoặc CEC Mục 18 tại Canada) bao gồm:
- Class I (được lược bỏ đối với môi trường bụi tại Mỹ và lược bỏ hoàn toàn tại Canada).
- Zone (được lược bỏ trong dòng mã Ex tại Canada).
- Ký hiệu AEx (tại Mỹ) hoặc Ex (tại Canada).
- Ký hiệu viết tắt của (các) kiểu bảo vệ được sử dụng.
- Nhóm thiết bị điện II hoặc nhóm khí IIA, IIB, IIC.
- Cấp nhiệt độ hoặc nhiệt độ bề mặt tối đa đối với môi trường bụi.
- Mức bảo vệ thiết bị (EPL).
- Ví dụ: Class I, Zone 0, AEx ia IIC T6

Thiết bị được chứng nhận theo Division có thể được sử dụng trong khu vực phân vùng theo Zone và ngược lại, tuy nhiên bắt buộc phải tuân thủ các quy tắc chuyển đổi quy định trong bộ luật NEC và CEC.

Trọn bộ Chuyên đề Phòng Chống Cháy Nổ (R. STAHL – Tư vấn kỹ thuật NKE)

Chuỗi 6 bài viết bao gồm 1 bài tổng quan từ R. STAHL Blog và 5 phần chi tiết theo từng chương của cẩm nang Essential Explosion Protection:

01Nguyên Lý Cơ Bản Về Phòng Chống Cháy Nổ – Ngăn Chặn Vụ Nổ Trước Khi Bắt Đầu
02Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 1): Nguyên Lý Vật Lý Và Các Định Nghĩa Cơ Bản
03Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 2): Cơ Sở Pháp Lý Quốc Tế (IECEx), Châu Âu (ATEX) Và Bắc Mỹ (NEC/CEC)
04Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 3): Nguyên Lý Kỹ Thuật – Phân Vùng Zone, Cấp Bảo Vệ EPL, Nhóm Nhiệt Độ, Các Kiểu Bảo Vệ Ex & Ký Hiệu Nhãn Thiết Bị
05Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 4): Lắp Đặt, Vận Hành, Kiểm Tra Và Bảo Trì Thiết Bị Điện Trong Khu Vực Nguy Hiểm
06Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 5 – Phụ Lục): Bảng Tra Cứu Đặc Tính Khí Cháy, Cấp Bảo Vệ Vỏ IP/NEMA & Sơ Đồ Giải Mã Nhãn Thiết Bị Ex

← Bài trướcCẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 2): Cơ Sở Pháp Lý Quốc Tế (IECEx), Châu Âu (ATEX) Và Bắc Mỹ (NEC/CEC)Bài tiếp theo →Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 4): Lắp Đặt, Vận Hành, Kiểm Tra Và Bảo Trì Thiết Bị Điện Trong Khu Vực Nguy Hiểm

As Ex areas are not equally hazardous, equipment is subject to different requirements. Chapter 3 provides more information about zone classification, equipment categories, the equipment protection level (EPL), different equipment groups, ignition temperature and temperature classes. You can find out about the various protection types and familiarise yourself with marking principles.

3.1 Zone classification

Hazardous areas are classified into zones to facilitate the selection of appropriate electrical apparatus as well as the design of suitable electrical installations. Zone classification reflects the likelihood of the occurrence of an explosive atmosphere (see Table 7).

Information and stipulations on zone classification can be found in IEC 60079-10-1 for gas explosion hazardous areas or in IEC 60079-10-2 for areas with combustible dust. There are also industry codes and national standards providing guidance or examples for area classification (see Annex K of IEC 60079-10-1).

The maximum risk potential has to be taken into account when classifying the hazardous areas into zones and determining the necessary protective measures. If there is no expert available in the company to assess the risk of explosion and determine the necessary measures, the advice of a competent authority should be sought.

The equipment used in the defined hazardous zone must meet the requirements of the respectively assigned equipment category or equipment protection level. An overview of the zone classification and assignment of equipment according to their category is illustrated in Table 8.

Table 7: Zone classification
Atmosphere	Zone	Definition
Gas	Zone 0	an area in which an explosive gas atmosphere is present continuously or for long periods or frequently.
	Zone 1	an area in which an explosive gas atmosphere is likely to occur periodically or occasionally in normal operation.
	Zone 2	an area in which an explosive gas atmosphere is not likely to occur in normal operation but, if it does occur, it will exist for a short period only.
Dust	Zone 20	an area in which an explosive dust atmosphere, in the form of a cloud of dust in air, is present continuously, or for long periods or frequently.
	Zone 21	an area in which an explosive dust atmosphere, in the form of a cloud of dust in air, is likely to occur in normal operation occasionally.
	Zone 22	an area in which an explosive dust atmosphere, in the form of a cloud of combustible dust in air, is not likely to occur in normal operation but, if it does occur, will persist for a short period only.

Example of Zone 0, Zone 1 and Zone 2 classification around a flammable liquid storage tank and tanker filling area (Source: R. STAHL)

Table 8: Zone classification and equipment assignment according to their category or EPL protection level
Atmosphere	Zone	Duration of the presence of an explosive atmosphere	Equipment category	Equipment protection level (EPL)
Gases, vapours, mist	0	Constant, long-term, persistent	1G	Ga
	1	Occasionally	2G	Gb
	2	Rarely	3G	Gc
Dust	20	Constant, long-term, persistent	1D	Da
	21	Occasionally	2D	Db
	22	Rarely	3D	Dc

3.2 Equipment categories and equipment protection level (EPL)

Different safety requirements are demanded of the equipment used depending on the likelihood of the occurrence of an explosive atmosphere. The equipment protection level is matched to the hazard potential in the different zones.

In Europe explosion-protected equipment is classified into categories by EU Directive 2014/34 (ATEX). At international level the equipment protection level (EPL) was introduced by IEC 60079 in 2007.

Equipment should be designed with explosion protection measures of varying degrees according to its category or equipment protection level.

Equipment categories

Three categories are envisaged for equipment in hazardous areas – with the exception of firedamp-endangered mining works:

Category 1: Equipment in this category is characterised by a very high degree of safety. Even in the rare event of equipment faults they must be safe and thus afford explosion protection so that:
- upon the failure of one device protective measure, at least a second separate protective measure will guarantee the necessary safety.
- upon the occurrence of two different faults the necessary safety is afforded.
Category 2: Equipment and systems offer a high degree of safety. The device explosion protection measures in this category are ensured in the case of frequent equipment faults or fault conditions (which can be typically expected).
Category 3: Equipment in this category affords the necessary degree of safety in normal operation.

The additional letter G or D indicates the use of the equipment in gas explosion hazardous areas (G) or areas with combustible dust (D).

Two categories are envisaged for equipment used in firedamp-endangered mining works:

Category M1: Equipment in this category is characterised by a very high degree of safety. Even in the rare case of equipment faults they must be able to continue operating in the existing explosive atmosphere and thus display explosion protection measures so that:
- upon the failure of one device protective measure, at least a second separate protective measure will guarantee the necessary safety.
- upon the occurrence of two different faults the necessary safety is afforded.
Category M2: Category M2 equipment and systems offer a high degree of safety. Upon the occurrence of an explosive atmosphere it must be possible to switch off the equipment. The device explosion protection measures in this category afford the necessary degree of safety in normal operation – even in adverse operating conditions and in particular when exposed to rough handling and fluctuating environmental influences.

Equipment protection level (EPL)

Pursuant to IEC 60079-0 equipment for hazardous areas is classified into three protection levels.

EPL Ga or Da: Equipment with a very high protection level for use in hazardous areas. In normal operation this equipment represents no risk of ignition in the event of predictable or rare faults/malfunctions.
EPL Gb or Db: Equipment with a high protection level for use in hazardous areas which represents no risk of ignition in normal operation or in the event of predictable faults/malfunctions.
EPL Gc or Dc: Equipment with an advanced protection level for use in hazardous areas. There is no risk of ignition during normal operation. The equipment has additional protective measures that ensure no risk of ignition in the event of typically predictable equipment faults.

The letters G and D denote whether the equipment and systems are suitable for gas explosion hazardous areas (G) or areas with combustible dust (D).

Two protection levels are defined for firedamp-endangered mining works.

EPL Ma: Equipment with a very high protection level that affords the necessary degree of safety. The equipment represents no risk of ignition in normal operation or in the event of predictable or rare faults/malfunctions – even if it is still in operation during a gas leak.
EPL Mb: Equipment with a high protection level that affords the necessary degree of safety. The equipment represents no risk of ignition in normal operation in the period between the occurrence of the gas leak and switching off the equipment.

Table 8 illustrates the application range for equipment in a specific category or with a specific protection level in the respective danger zones.

3.3 Equipment groups

Classification pursuant to European Directive 2014/34/EU (ATEX)

The explosion-protected equipment is classified into two groups.

Equipment group I: Equipment intended for use in underground mining works and surface mining works that may be exposed to the hazard of firedamp and/or combustible dust.
Equipment group II: Equipment intended for use in other areas that may be exposed to an explosive atmosphere.

Electrical equipment for mining works in which in addition to firedamp, gases other than methane may occur, must adhere not only to Group I provisions, but also to the relevant provisions of Group II. Group II equipment is further classified according to application area into equipment for areas exposed to gases, vapours and mist and equipment exposed to dust.

Classification pursuant to IEC 60079

Two groups were formerly defined for explosion-protected equipment:

Group I: Equipment for firedamp-endangered mining works.
Group II: Equipment for hazardous areas – apart from mining.

Upon publication of IEC 60079-0 in 2007 Group III was introduced for dust explosion hazardous areas. Group II is reserved for equipment in gas explosion hazardous areas.

Group II: Equipment for gas explosion hazardous areas – apart from mining.
Group III: Equipment for dust explosion hazardous areas – apart from mining.

Electrical equipment in Group II (gas) is classified according to the characteristics of the explosive atmosphere (for which it is intended) into Groups IIA, IIB and IIC (Table 9). This assignment concerns the flameproof enclosure and intrinsic safety protection types. In the case of flameproof enclosures, it is based on the maximum experimental safe gap (MESG), which is a measure for the discharge behaviour of a hot flame through a narrow gap. The minimum ignition current (MIC) – a variable for the minimum ignition energy of emergent gases and vapours – is definitive for intrinsic safety. Equipment in dust explosion hazardous areas (Group III) is classified according to dust type into Group IIIA (combustible lint), IIIB (non-conductive dust) and IIIC (conductive dust). The latter two groups differ by specific electrical resistance, which for dusts in Group IIIC lies at a value less than or equal to 10³ Ωm.

The substances and thus the hazardous areas in which they occur are therefore classified into groups. The equipment deployed must be designed for the requirements of the groups, which range in ascending order from IIA to IIC and IIIA to IIIC. Equipment that complies with IIC criteria may also be used in IIB and IIA areas. Group IIB equipment may also be used in IIA areas. IIA equipment may only be used in IIA areas. This applies likewise for Group IIIA, IIIB and IIIC equipment.

Table 9: Equipment group II classification
Group	Typical gas	Maximum experimental safe gap (MESG) in mm	Minimum ignition current ratio*
IIA	Propane	> 0.9	> 0.8
IIB	Ethylene	0.5 … 0.9	0.45 … 0.8
IIC	Hydrogen	< 0.5	< 0.45

* Minimum ignition current ratio in relation to methane

3.4 Ignition temperature and temperature classes

The ignition temperature of an explosive gas atmosphere or dust cloud is the lowest temperature of a heated surface at which a mixture of air and combustible substances in the form of gas, vapour or dust may ignite in the specified conditions.

Combustible gases

Combustible gases and vapours are classified into temperature classes according to their flammability. The maximum surface temperature of electrical equipment must always be lower than the ignition temperature of the gas or vapour and air mixture in which it is used. Of course, equipment classified in a higher temperature class (e.g. T5) may also be used for applications in which a lower temperature class is required (e.g. T2 or T3). North America has a system with further classification into temperature subclasses.

Table 10: Temperature classes
Ignition temperature of gases and vapours in °C	Temperature class	Maximum surface temperature of the equipment in °C
> 450	T1	450
> 300 to 450	T2	300
> 200 to 300	T3	200
> 135 to 200	T4	135
> 100 to 135	T5	100
> 85 to 100	T6	85

Combustible dusts

Combustible dusts are not classified into temperature classes. The minimum ignition temperature of the dust cloud is compared with the maximum surface temperature of the equipment, taking a safety factor into account. The maximum equipment surface temperature must not exceed two thirds of the dust cloud ignition temperature. Since dust can also settle on equipment, the ignition temperature of the dust layer (smouldering temperature) must also be considered. The smouldering temperature is the lowest temperature of a hot surface on which a dust layer of 5 mm can ignite.

Adjustment based on the maximum equipment surface temperature is performed with a safety factor of 75 K. As heat insulation increases with thicker layers the maximum permissible equipment surface temperature should be reduced accordingly. This is established according to the diagram (Fig. 4) in IEC 60079-14. If the layer is thicker than 50 mm, the smouldering temperature must be determined by laboratory tests. This also applies to layers thicker than 5 mm when the smouldering temperature is lower than 250 °C. Laboratory tests are also required when equipment is completely covered with combustible dust. Critical equipment surfaces may not be hotter than the lower of the two permissible surface temperatures with reference to the dust cloud and layer.

Figure 4: Establishment of the max. surface temperature for dust layers of 5 mm to 50 mm (Source: R. STAHL)

3.5 Protection types

Explosion-protected equipment is predominantly used in locations with a threat of explosion. Explosion-protected electrical equipment for hazardous areas may be designed as per standard series IEC 60079 building provisions in various protection types. Protection types for non-electrical equipment are specified in the ISO 80079 standard series and formerly in EN 13463 in Europe.

The protection type used by a manufacturer for equipment mainly depends on its nature and function. Some protection types are available in different protection levels. They correspond to the equipment categories in Directive 2014/34/EU or the equipment protection level (EPL) in IEC 60079-0. In terms of intrinsic safety, an Ex ia version is available, although it is classified as Category 1 or EPL Ga. It may be installed in Zone 0. The Ex ib version corresponds to Category 2 or EPL Gb. It is suitable for Zone 1. Ex ic can be used as Category 2 (or 3) or EPL Gc in Zone 2. In safety terms, all standardised protection types in a category or equipment protection level may be deemed equivalent. Tables 11 and 12 provide an overview of the standardised protection types and describe the basic principle and customary use cases. The protection type symbols are simplified (Table 13) by integrating the protection types for dust explosion hazardous areas into the standard series 60079.

Table 11: Protection types for electrical equipment in explosive gas atmospheres, Part 1
Protection type according to IEC, EN, ISA and UL	Symbols & Zones	Basic principle	Main application
General requirements IEC 60079-0 EN 60079-0 UL 60079-0	Ex	This standard specifies the general requirements for explosion-protected electrical equipment and also details equipment marking.	General application
Increased safety “e” IEC 60079-7 EN 60079-7 UL 60079-7	eb = use in Zone 1, 2 ec = use in Zone 2	Additional measures are adopted in this case to afford a higher degree of safety for preventing impermissible high temperatures and the occurrence of sparks and flashovers inside or on outer parts of electrical equipment that do not occur in normal operation.	Terminal and connection boxes, control boxes for installing ex components (with a different protection type), squirrel cage motors, lights
Flameproof enclosure “d” IEC 60079-1 EN 60079-1 UL 60079-1	da = use in Zone 0, 1, 2 db = use in Zone 1, 2 dc = use in Zone 2	Parts which can ignite an explosive atmosphere are housed in an enclosure which withstands the pressure of an explosive mixture exploding inside the enclosure and prevents transmission of the explosion to the atmosphere around the enclosure.	Switchgear and control gear, control and display units, control systems, motors, transformers, heaters, lights
Pressurised enclosure “p” IEC 60079-2 EN 60079-2 UL 60079-2	pxb = use in Zone 1, 2 and Zone 21, 22 pyb = use in Zone 1, 2 and Zone 21, 22 pzc = use in Zone 2 and Zone 22	The formation of an explosive atmosphere inside an enclosure is prevented by maintaining a positive internal pressure of inert gas in relation to the surrounding atmosphere and, where necessary, by supplying the inside of the enclosure with a constant flow of inert gas to dilute combustible mixtures.	Switchgear and control cabinets, analysers, large motors
Intrinsic safety “i” IEC 60079-11 EN 60079-11 UL 60079-11	ia = use in Zone 0, 1, 2 and Zone 20, 21, 22 ib = use in Zone 1, 2 and Zone 21, 22 ic = use in Zone 2 and Zone 22 [Ex ib] = associated electrical equipment – installation in safe area	Equipment that is used in a hazardous area only contains intrinsically safe electric circuits. An electric circuit is intrinsically safe if no sparks or thermal effects are produced under specified test conditions (which include normal operation and specific fault conditions) which might result in the ignition of a specific explosive atmosphere.	Measurement and control technology, fieldbus technology, sensors, actuators
Intrinsically safe systems IEC 60079-25 EN 60079-25 UL 60079-25	System evaluation	Intrinsic safety evaluation for defined systems (equipment and cables).	Intrinsically safe systems

Table 12: Protection types for electrical equipment in explosive areas, Part 2
Protection type according to IEC, EN, ISA and UL	Symbols & Zones	Basic principle	Main application
Liquid immersion “o” IEC 60079-6 EN 60079-6 UL 60079-6	ob = use in Zone 1, 2 oc = use in Zone 2	Electrical equipment or parts thereof are immersed in a protective fluid (such as oil), so that an explosive atmosphere cannot be ignited above or inside.	Transformers, starting resistors
Powder filling “q” IEC 60079-5 EN 60079-5 UL 60079-5	q = use in Zone 1, 2	Filling the enclosure of electrical equipment with a fine granular packing material stops flashovers inside during intended operation igniting the explosive atmosphere around the enclosure. Ignition cannot result either from flames or due to increased temperatures on the enclosure surface.	Sensors, electronic ballast, transmitters
Encapsulation “m” IEC 60079-18 EN 60079-18 UL 60079-18	ma = use in Zone 0, 1, 2 and Zone 20, 21, 22 mb = use in Zone 1, 2 and Zone 21, 22 mc = use in Zone 2 and Zone 22	Parts that may ignite an explosive atmosphere are embedded in sealing compound to stop ignition of the explosive atmosphere.	Sensors, electronic components
Protection type “n” IEC 60079-15 EN 60079-15 UL 60079-15	nA = non-sparking device nC = devices and components nR = restricted breathing enclosure	Electrical equipment cannot ignite a surrounding explosive atmosphere (during normal operation and under defined abnormal operating conditions).	All electrical equipment for Zone 2
Optical radiation “op” IEC 60079-28 EN 60079-28 UL 60079-28	There are three different methods: Ex op is = inherently safe optical radiation Ex op pr = protected optical radiation Ex op sh = optical radiation with interlock	Appropriate measures prevent ignition of an explosive atmosphere by optical radiation.	Fibre optics / use in gas explosion hazardous areas
Protection by enclosure “t” IEC 60079-31 EN 60079-31 UL 60079-31	ta = use in Zone 20, 21, 22 tb = use in Zone 21, 22 tc = use in Zone 22	Thanks to its tightness, dust cannot penetrate the enclosure or reduces it to a negligible degree. Ignitable apparatus can now be mounted in the enclosure. The enclosure temperature must not be sufficient to ignite the surrounding atmosphere.	Switchgear and control gear, control, connection, and terminal boxes, motors, luminaires

Table 13: Marking pursuant to standard series IEC 61241 and IEC 60079
Protection type	Standard series 61241: Standard	Standard series 61241: Symbol	Standard series 60079: Standard	Standard series 60079: Symbol	Application range: Zone
Protection via enclosure	IEC 61241-1	tDA20, tDB20	IEC 60079-31	ta	20
		tDA21, tDB21		tb	21
		tDA22, tDB22		tc	22
Pressurised enclosure	IEC 61241-4	pD21	IEC 60079-2	pxb	21
		pD21		pyb	21
		pD22		pzc	22
Intrinsic safety	IEC 61241-11	iaD20	IEC 60079-11	ia	20
		ibD21		ib	21
		—		ic	22
Encapsulation	IEC 61241-18	maD20	IEC 60079-18	ma	20
		maD21		mb	21
		—		mc	22

Table 14: Protection types for non-electrical equipment in explosive areas
Protective type pursuant to ISO or EN	Standard	Basic principle	Main application
General requirements	ISO 80079-36 (formerly EN 13463-1)	This standard specifies the general requirements for explosion-protected non-electrical equipment and also details equipment marking.	General non-electrical equipment
Constructional safety “c”	ISO 80079-37 (formerly EN 13463-5)	Proven technical principles are applied to equipment types which do not have any ignition source in normal operation, so that the risk of mechanical faults causing incendive temperatures and sparks is reduced to a negligible degree.	Couplings, pumps, gear drives, chain drives, conveyor belts
Control of ignition source “b”	ISO 80079-37 (formerly EN 13463-6)	Sensors are integrated into the equipment to detect imminent hazardous conditions and adopt countermeasures at an early stage before potential ignition sources become effective. The measures can be initiated automatically by means of a direct connection between the sensors and the ignition protection system or manually by issuing a warning to the operator of the equipment.	Pumps, conveyor belts
Liquid immersion “k”	ISO 80079-37 (formerly EN 13463-8)	Ignition sources are rendered ineffective by immersion in a protective liquid or by constant moistening with a liquid film.	Submerged pumps, gears
Flameproof enclosure “d”	IEC 60079-1 (formerly EN 13463-3)	Parts that can ignite an explosive atmosphere are housed in an enclosure which withstands the pressure of an explosive mixture exploding inside the enclosure and prevents transmission of the explosion to the atmosphere around the enclosure.	Brakes, couplings
Pressurised enclosure “p”	IEC 60079-2 (formerly EN 60079-2)	The formation of an explosive atmosphere inside an enclosure is prevented by maintaining a positive internal pressure of inert gas in relation to the surrounding atmosphere and, where necessary, by supplying the inside of the enclosure with a constant flow of inert gas to dilute combustible mixtures.	Pumps
Protection by enclosure “t”	IEC 60079-31	Thanks to its tightness, dust cannot penetrate the enclosure or reduces it to a negligible degree. Ignitable apparatus can now be mounted in the enclosure. The enclosure temperature must not be sufficient to ignite the surrounding atmosphere.	Equipment exclusively for dust explosion hazardous areas

3.5.1 Application of protection type intrinsic safety “i”

The intrinsic safety protection type is based on the principle of current and voltage limiting in an electric circuit. The electric circuit energy (which may be capable of causing an explosive atmosphere) is limited to the extent that neither sparks nor impermissible surface heating of electrical components can take place in the surrounding explosive atmosphere. This protection type is particularly common in measurement and control technology in which no high currents, voltage and capacities are required.

Intrinsically safe electrical circuit: An electric circuit in which neither a spark nor the effect of heat can cause a certain explosive atmosphere to ignite.
Intrinsically safe electrical equipment: Electrical equipment in which all circuits are intrinsically safe.
Associated electrical equipment: Electrical equipment that contains both intrinsically safe and non-intrinsically safe electric circuits. It is designed such that the non-intrinsically safe electric circuits cannot compromise the intrinsically safe ones (Table 15).

An essential aspect of the protection type “intrinsic safety” is the matter of reliability in respect of observance of voltage and current limit values, even in the event of specific faults. Intrinsically safe electrical equipment and parts of associated equipment are classified according to this reliability into the different protection levels ia, ib and ic. These protection levels are matched to the various zones. Intrinsic safety ia is thus suitable for use in Zone 0, ib for use in Zone 1 and ic for Zone 2. A distinction is also drawn between single fault safety and double fault safety:

Single fault safety: Upon the failure of one safety-relevant component a second component must assume its task (protection level ib: one redundant component).
Double fault safety: Upon the failure of two safety-relevant components a third component must assume their tasks (protection level ia: two redundant components).

An important safety measure for intrinsically safe circuits is the safe isolation of all intrinsically safe from all non-intrinsically safe electric circuits. Excepting safety barriers, safe electric isolation is always required. Galvanic separation is generally recommended for Zone 0. Zener diodes for limiting voltage and other semiconductor components are regarded as fallible and must be safeguarded by redundant components. Sheet or wire-wound resistors for current limiting are regarded as infallible (displaying high resistivity in the event of a fault). A single-component version is sufficient in this case.

Table 15: Difference between intrinsically safe and associated electrical equipment
Intrinsically safe equipment	Associated electrical equipment
`Ex ib IIC T6 Gb`	`[Ex ib Gb] IIC`	`Ex db eb [ib] IIC T6 Gb`
All necessary details such as category, explosion group and temperature class are available.	The square brackets indicate that the respective electrical equipment contains an intrinsically safe electric circuit which is listed in Zone 1, explosion groups IIA, IIB and IIC.
The equipment may be used in Zone 1.	The equipment must be installed outside the hazardous area.	Due to installation in a flameproof enclosure (“db”) the equipment may be used in Zone 1.

Interconnecting individual pieces of equipment in an intrinsically safe circuit is permissible subject to the planner observing specific requirements. If associated equipment is interconnected to intrinsically safe equipment, when installing the circuit it should be ensured that the safety characteristic values of the associated and intrinsically safe equipment are matched. (See IEC 60079-14 and IEC 60079-25 for more details on interconnection.) The operator must hold proof of intrinsic safety for all intrinsically safe circuits. If available, a system certificate is deemed as proof.

Figure 5: Isolators with IS pac galvanic separation (Source: R. STAHL)

Intrinsically safe fieldbus to FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe Concept)

In the case of Manchester-coded bus-fed systems designed in accordance with IEC 61158-2 (“physical layer standard” for fieldbus installations) several field devices are interconnected on a two-wire line and powered via a fieldbus feed unit. This complex interconnection of several devices would result in considerable restrictions in respect of the number of users and line lengths based on a traditional entity concept. The necessary proof of intrinsic safety would be substantial and highly complex. In the mid-1990s PTB therefore developed a simplified concept based on extensive studies and analyses. By applying real parameters more users and more sizeable line lengths are possible, thus greatly simplifying the proving of intrinsic safety. Prerequisite to using this model called FISCO is appropriate certification according to FISCO for all members in a FISCO fieldbus system.

FISCO was initially standardised in EN 60079-27, however was transferred into EN 60079-11 in 2008 and EN 60079-25 in 2011. Nowadays end-to-end FISCO fieldbuses are no longer generally installed, as despite simplification only a limited number of users can be connected to a bus. In the more common high power trunk concept the number of users is no longer limited by the use of ex i fieldbus couplers (a sort of fieldbus isolator). However activation of the fieldbus devices and simplified proof of intrinsic safety on these Ex i couplers continues to be performed as per FISCO.

Zone 2 and Division 2: Intrinsic safety ic – energy-limited circuits nL – non-incendive NI

In the USA the principle of energy limiting is addressed variously depending on the application area. Equipment requirements for Class I, Zone 2 correspond most closely to IEC requirements. Intrinsic safety type ic has replaced the energy-limited circuit type nL – as also envisaged in the IEC standards. For Class I, Division 2 energy limiting is implemented in the shape of “non-incendive field wiring (NI)” circuits. The difference between the various methods is illustrated in tables 16 and 17.

Table 16: Standards
Criterion	Ex ic	Ex nL	NI
Description	Intrinsic safety	Energy-limited circuits	“Non incendive field wiring”
Standard	IEC 60079-11	IEC 60079-15:2005	FM 3611
Fieldbus	IEC 60079-27-FISCO	IEC 60079-27-FNICO:2005	—
Installation	IEC 60079-14	IEC 60079-14	NEC 500
Maintenance	IEC 60079-17	IEC 60079-17	ANSI/ISA 12.12.01

N.B. Ex nL is replaced by Ex ic. The transition period expired in 2011.

Table 17: Installation and maintenance
Criterion	Ex ic	Ex nL	NI
Application range (gas)	Zone 2	Zone 2	Class I, Div. 2
Application range (dust)	Zone 22	Zone 22	Class II + III, Div. 2
Cables and lines	IEC 60079-14	IEC 60079-14	US standard
Marking	Yes. If coloured, then blue	No special requirements	No special requirements
Distance to normal circuits	50 mm	No (50 mm to Ex i)	Isolation
Proof of energy limiting	Yes	Yes	Yes
Distance to uncoated conductive parts	to non-ex i 50 mm; to other ex i 6 mm; to earth: 3 mm	No special requirements	Isolation
Maintenance*	Yes	Yes	Yes
Upkeep*	Yes	Yes	No

* In NEC 500 a distinction is made between maintenance and upkeep. For instance, during upkeep the live replacement of defective “non-incendive” components is not allowed.

3.5.2 Application and combination of protection types flameproof enclosure “d” and increased safety “e”

The most important protection type for switchgears is the flameproof enclosure – usually combined with increased safety. The protection type increased safety is based on measures that afford a higher degree of safety to avoid the occurrence of ignition sources. However, switchgears produce sources of ignition, and this protection type alone is not sufficient to ensure explosion protection. In conjunction with increased safety, flameproof enclosure as protection type also plays an important role for switchgears. Modern, explosion-protected luminaires also use a combination of several types of protection to achieve the best results with regard to safety, function and economy (Fig. 6).

Figure 6: Combination of protection types for an emergency luminaire (Source: R. STAHL)

3.5.3 Application of the protection type constructional safety “c”

Non-electrical equipment is frequently designed in the constructional safety protection type. The risk of faults that may cause ignition sources on equipment is minimised by constructional measures in this type of protection. Constructional measures can be used for instance to avoid hot surfaces or mechanically generated sparks on moving parts. The measures depend mainly on the equipment type and may vary significantly. In this case, potential material pairing, dimensioning, tolerances and lubricants on moving parts play a role. Even maintenance intervals and life cycle monitoring may be of vital importance. The manufacturer defines the designated use in the operating instructions, also specifying the ambient and operating conditions and permissible operating parameters. The operator must adhere to the specifications in the operating instructions.

3.6 Marking

Worldwide (IEC)

Marking of electrical equipment is defined in IEC 60079-0. In addition to the name of the manufacturer or its trademark, the type designation, serial number and inspection authority with certificate number, a special code is required that describes the use of the equipment:

The Ex symbol.
The symbol for each level of protection used. (In the case of associated equipment for installation in dangerous areas, the symbols for the level of protection must be specified in square brackets.)
Group IIA, IIB or IIC for gas explosion hazardous areas or Group IIIA, IIIB or IIIC for dust explosion hazardous areas.
Temperature class for gas explosion hazardous areas or maximum surface temperature in °C for dust explosion hazardous areas.
Explosion protection level (EPL).

Examples:

Ex db eb IIC T4 Gb
Ex ta IIIC T120°C Da

On associated equipment that may be installed in non-explosive areas, the symbols for the level of protection must be specified in square brackets. Example:

Ex db [ia Ga] IIB T5 Gb

The marking of non-electrical equipment is largely identical to that of electrical equipment. However, instead of various symbols for the level of protection, the letter “h” is always used.

Europe (ATEX)

In Europe, in addition to marking pursuant to the standard (see IEC), the requirements of EU Directive 2014/34/EU (ATEX) must also be satisfied. The following data must be specified:

Manufacturer’s address.
CE mark (possibly with code of the named authority).
The symbol ⟨Ex⟩ and group (e.g.: II) and Category 1, 2 or 3 and letter G (gases) or D (dust). Example: ⟨Ex⟩ II 2 G

According to the old European Standards EN 50014 ff. “EEx” was used instead of “Ex”.

Standards for non-electrical equipment were originally issued by CEN in Europe under standard series EN 13463. Marking is similar to that of electrical equipment – with the following exceptions:

“Ex” is not specified, as the ⟨Ex⟩ already refers to explosion protection through ATEX.
The equipment protection level is not specified.

These standards were revised at international level and published in 2016. In Europe they were adopted as standard series EN ISO 80079, so marking is now more similar to that of electrical equipment. Exception: “h” is always specified as the symbol for the protection type.

The marking for electrical and non-electrical equipment is summarised in the appendix on p. 52 onwards.

North America

In addition to usual data (manufacturer, type, serial no., electrical data), explosion protection data should also be included in the equipment marking. Specifications are provided in NEC, CEC and the relevant construction regulations of the inspection authorities.

Electrical equipment approved for Class I, Class II and Class III, Division 1 and Division 2 acc. to NEC 500 – 504 (USA) or for Canada acc. to CEC Appendix J18 should be marked so that the following details are included:

Class(es), Division(s) (optional for Division 1).
Gas/dust group(s).
Service temperature or temperature class (optional for T5 and T6).

Example: Class I Division 1 Groups C D T4

Equipment specified in the USA for zones pursuant to NEC article 505 or 506, or CEC Section 18, should bear the following marking:

Class (dispensed with in the USA for dust atmospheres and entirely in Canada).
Zone (dispensed with in Canada).
Symbol AEx (USA) or Ex (Canada).
Abbreviation of the protection type(s) used.
Group of electrical equipment II or gas group(s) IIA, IIB or IIC.
Temperature class or max. surface temperature of equipment for dust atmospheres.
Equipment protection level (EPL).

Example: Class I, Zone 0, AEx ia IIC T6

Division equipment may be used in zones and vice-versa. However the rules set out in NEC and CEC must be observed.

Complete Explosion Protection Technical Series (R. STAHL Reference Guide)

All 6 articles covering the R. STAHL Blog overview and Chapters 1–5 of the Essential Explosion Protection brochure:

01Basic Principles of Explosion Protection – Stop a Big Bang Before It Starts
02Essential Explosion Protection (Part 1): Physical Principles and Definitions
03Essential Explosion Protection (Part 2): Legal Bases – Worldwide (IECEx), European Union (ATEX) & North America
04Essential Explosion Protection (Part 3): Technical Principles – Zone Classification, EPL, Equipment Groups, Temperature Classes, Protection Types & Marking
05Essential Explosion Protection (Part 4): Installation and Operation of Electrical Equipment in Hazardous Areas
06Essential Explosion Protection (Part 5 – Appendix): Safety Characteristics of Flammable Gases, IP / NEMA Enclosure Ratings & Ex Marking Tables

← Previous ArticleEssential Explosion Protection (Part 2): Legal Bases – Worldwide (IECEx), European Union (ATEX) & North America Next Article →Essential Explosion Protection (Part 4): Installation and Operation of Electrical Equipment in Hazardous Areas

Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 4): Lắp Đặt, Vận Hành, Kiểm Tra Và Bảo Trì Thiết Bị Điện Trong Khu Vực Nguy Hiểm

quantri — Thu, 16 Oct 2025 10:02:00 +0000

Chương 4 cung cấp những thông tin nền tảng quan trọng về việc lắp đặt, vận hành, kiểm tra và bảo trì các hệ thống điện trong khu vực nguy hiểm cháy nổ (Ex areas), bao gồm trách nhiệm pháp lý – kỹ thuật của đơn vị vận hành (Operator), nhà thầu lắp đặt (Installer) và nhà sản xuất (Manufacturer), cũng như sự khác biệt giữa ba kỹ thuật đấu nối cáp phổ biến trên thế giới.

4.1 Nghĩa vụ của Đơn vị vận hành, Nhà thầu lắp đặt và Nhà sản xuất

An toàn trong các khu vực nguy hiểm chỉ có thể được đảm bảo thông qua mối quan hệ hợp tác chặt chẽ và hiệu quả giữa tất cả các bên liên quan (Hình 7). Ngoài đơn vị vận hành (operators), nhà thầu lắp đặt (installers) và nhà sản xuất (manufacturers), hệ sinh thái an toàn này còn bao gồm các tổ chức kiểm định/chứng nhận (inspection authorities), các cơ quan tiêu chuẩn hóa (standardisation authorities) và các cơ quan quản lý nhà nước (public authorities).

Đơn vị vận hành (The operator) chịu trách nhiệm cao nhất đối với sự an toàn của hệ thống thiết bị tại nhà máy của mình. Nhiệm vụ của đơn vị vận hành là đánh giá nơi nào có nguy cơ xảy ra nổ và từ đó phân loại các vùng nguy hiểm (zones) tương ứng. Đơn vị vận hành phải đảm bảo rằng hệ thống được lắp đặt đúng kỹ thuật và được kiểm tra nghiệm thu trước khi đưa vào vận hành lần đầu (first-time commissioning). Trong suốt vòng đời dự án, hệ thống phải được duy trì ở trạng thái làm việc hoàn hảo thông qua việc kiểm tra và bảo trì định kỳ.

Hình 7: Sự phối hợp chặt chẽ giữa các bên liên quan: Nhà sản xuất – Nhà thầu lắp đặt – Đơn vị vận hành – Cơ quan nhà nước – Tổ chức tiêu chuẩn hóa – Tổ chức kiểm định (Nguồn: R. STAHL)

Các yêu cầu đối với việc vận hành hệ thống trong khu vực nguy hiểm được quy định trong luật pháp quốc gia của từng nước. Tại Châu Âu, các yêu cầu tối thiểu được quy định trong Chỉ thị EC 1999/92/EC (ATEX 137), và quy định quốc gia của từng nước thành viên sẽ cụ thể hóa các yêu cầu này. Nhiều tiêu chuẩn kỹ thuật quan trọng đã được ban hành ở cấp độ quốc tế (IEC) và Châu Âu (EN) như tổng hợp tại Bảng 18.

Nhà thầu lắp đặt (The installer) phải tuân thủ các yêu cầu lắp đặt, lựa chọn và lắp đặt thiết bị điện một cách chính xác theo đúng mục đích sử dụng đã được quy định.

Nhà sản xuất (Manufacturers) thiết bị phòng chống cháy nổ phải đảm bảo thực hiện các biện pháp quản lý chất lượng đặc biệt trong suốt quá trình sản xuất, đảm bảo mọi thiết bị xuất xưởng đều tuân thủ tuyệt đối nguyên mẫu thiết kế (construction type) đã được phê duyệt.

Bảng 18: Các tiêu chuẩn về môi trường khí quyển nổ (khí và bụi cháy) cho phân vùng, lắp đặt, bảo trì và sửa chữa
Nội dung tiêu chuẩn	Tiêu chuẩn Quốc tế (IEC)	Tiêu chuẩn Châu Âu (EN)
Phân loại vùng nguy hiểm – Môi trường khí nổ (Classification of areas – Explosive gas atmospheres)	IEC 60079-10-1	EN 60079-10-1
Phân loại vùng nguy hiểm – Môi trường bụi nổ (Classification of areas – Explosive dust atmospheres)	IEC 60079-10-2	EN 60079-10-2
Thiết kế, lựa chọn và lắp đặt hệ thống điện (Electrical installations design, selection and erection)	IEC 60079-14	EN 60079-14
Kiểm tra và bảo trì hệ thống lắp đặt điện (Electrical installations inspection and maintenance)	IEC 60079-17	EN 60079-17
Sửa chữa, đại tu và phục hồi thiết bị (Equipment repair, overhaul and reclamation)	IEC 60079-19	EN 60079-19

4.2 Phân loại khu vực và lựa chọn thiết bị (Area classification and selection of equipment)

Các mối nguy hiểm nổ tiềm ẩn phải được giải quyết ngay từ giai đoạn đầu khi quy hoạch và thiết kế các hệ thống mới. Khi phân loại các khu vực nguy hiểm, cần phải tính đến cả cường độ của các nguồn phát thải chất dễ cháy tiềm tàng lẫn ảnh hưởng của hệ thống thông gió tự nhiên hoặc nhân tạo. Các đặc tính an toàn cháy nổ của những chất dễ cháy được sử dụng trong quy trình phải được xác định rõ (xem Phụ lục 5.1 ở Phần 5). Chỉ khi đó mới có thể đưa ra quyết định chính xác về việc phân chia khu vực nguy hiểm thành các Vùng (Zones) và lựa chọn thiết bị phù hợp.

Thiết bị chỉ được phép sử dụng trong dải nhiệt độ môi trường (ambient temperature range) được ghi trên nhãn của nó. Nếu trên nhãn thiết bị không ghi thông tin nhiệt độ môi trường đặc biệt ($T_a$ hoặc $T_{\text{amb}}$), thì dải nhiệt độ tiêu chuẩn từ -20 °C đến +40 °C sẽ được áp dụng. Thiết bị điện phải phù hợp với phân nhóm khí IIA, IIB hoặc IIC (hoặc nhóm bụi IIIA, IIIB, IIIC) tại vị trí lắp đặt, đồng thời phải được lựa chọn và lắp đặt sao cho được bảo vệ trước các tác động bên ngoài (cơ học, hóa chất, ẩm ướt, ăn mòn) có thể làm suy giảm khả năng bảo vệ chống nổ.

4.3 Kỹ thuật lắp đặt (Installation techniques)

Trên thế giới hiện nay có ba hệ thống lắp đặt chính được sử dụng cho các hệ thống điện trong khu vực nguy hiểm:

Hệ thống cáp đấu nối gián tiếp (Cable system with indirect entry).
Hệ thống cáp đấu nối trực tiếp (Cable system with direct entry).
Hệ thống ống luồn dây kim loại (Conduit system).

Thiết kế kỹ thuật của thiết bị điện được sử dụng trong từng kiểu lắp đặt cũng khác nhau tương ứng.

Tại Hoa Kỳ, đối với tất cả các ứng dụng Class I, Division 1 theo tiêu chuẩn NEC 501-4, chỉ được phép sử dụng hệ thống ống luồn dây kim loại (conduit system) hoặc cáp cách điện bằng khoáng chất (mineral insulated cables – MI), trong đó cáp cách điện khoáng chất chủ yếu được dùng làm dây gia nhiệt và dây tín hiệu/điều khiển chống cháy. Các loại cáp Type MC-HL hoặc ITC-HL cũng có thể được sử dụng trong những điều kiện cụ thể. Một số loại cáp và đường dây nhất định được phép sử dụng trong khu vực Division 2.

Hệ thống cáp (Cable systems)

Tại Châu Âu và các quốc gia áp dụng tiêu chuẩn IEC, hệ thống cáp là phổ biến nhất, trong đó các loại cáp và dây dẫn chất lượng cao được đi nổi (uncovered) trên thang máng cáp. Chỉ tại những khu vực có nguy cơ cao xảy ra hư hỏng cơ học thì cáp mới được luồn trong các ống bảo vệ (conduits) để hở ở cả hai đầu.

Đấu nối gián tiếp (Indirect entry – Hình 8 bên trái): Cáp và dây dẫn được đưa qua ốc siết cáp (cable entries) đi vào một khoang đấu dây có kiểu bảo vệ “an toàn gia tăng” (increased safety “e”), tại đó chúng được đấu nối vào các cầu đấu (terminals) cũng được thiết kế theo kiểu bảo vệ an toàn gia tăng. Từ đây, các sợi dây dẫn bên trong được xuyên qua các sứ xuyên chịu lửa (flameproof line bushings) để đi vào bên trong vỏ bọc chịu lửa (flameproof enclosure “d”). Khác với đấu nối trực tiếp, các sứ xuyên dây đã được nhà sản xuất lắp đặt sẵn và toàn bộ buồng chịu lửa “d” đã được thử nghiệm hoàn chỉnh tại nhà máy. Khi thi công tại công trường, người lắp đặt chỉ cần mở nắp khoang đấu dây Ex e mà không cần mở buồng chịu lửa Ex d.
Đấu nối trực tiếp (Direct entry – Hình 8 ở giữa): Đường cáp kết nối được dẫn trực tiếp vào bên trong vỏ bọc chịu lửa (flameproof enclosure “d”). Trong trường hợp này, chỉ những ốc siết cáp (cable glands) được thiết kế đặc biệt và được chứng nhận cho kiểu đấu nối chịu lửa Ex d mới được phép sử dụng. Gioăng cao su đàn hồi (flexible gasket) và lớp vỏ ngoài của cáp phải tạo thành một mối ghép chịu lửa (flameproof joint). Do đó, cần đặc biệt lưu ý lựa chọn đúng loại ốc siết cáp phù hợp với chủng loại, cấu trúc cáp và vị trí sử dụng. Khi xảy ra nổ bên trong vỏ bọc chịu lửa, cáp và gioăng phải chịu được áp suất nổ nên các yêu cầu kỹ thuật đối với gioăng làm kín là rất khắt khe.

Hình 8: Các kỹ thuật lắp đặt trên thế giới. Trái: Hệ thống cáp đấu nối gián tiếp (Indirect entry). Giữa: Hệ thống cáp đấu nối trực tiếp (Direct entry). Phải: Hệ thống ống luồn dây kim loại (Conduit system) (Nguồn: R. STAHL)

Cho đến ấn bản năm 2007 của tiêu chuẩn IEC 60079-14, một ma trận lựa chọn được áp dụng để xác định khi nào bắt buộc phải dùng ốc siết cáp có đổ keo làm kín (sealing compound / barrier gland) tùy thuộc vào nhóm khí, vùng nguy hiểm và thể tích vỏ thiết bị. Ma trận này đã được thay thế trong ấn bản IEC 60079-14 năm 2013: các phụ kiện ốc siết cáp có hợp chất đổ keo (barrier glands) vẫn tiếp tục được khuyến nghị sử dụng; tuy nhiên, việc đổ keo không bắt buộc nếu sử dụng cáp tròn đặc khít (round tight cable*) có chiều dài tối thiểu 3 m kết hợp với ốc siết cáp đã được chứng nhận cho vỏ bọc chịu lửa Ex d. Khi sử dụng phương án này, độ an toàn của vỏ bọc chịu lửa phụ thuộc rất lớn vào sự cẩn trọng của người lắp đặt trong quá trình thi công cáp.

* Định nghĩa cáp tròn đặc khít (Round tight cable): Là cáp và dây dẫn làm bằng vật liệu nhựa nhiệt dẻo (thermoplastic), nhựa nhiệt rắn (duroplastic) hoặc vật liệu đàn hồi (elastomeric). Cáp phải có tiết diện tròn đều và kết cấu đặc khít (compact). Tất cả các lớp đệm lót hoặc vỏ bọc đều phải được đùn ép (extruded). Nếu có sử dụng vật liệu điền đầy (filling material) thì vật liệu đó không được có tính hút ẩm (non-hygroscopic).

Hệ thống ống luồn dây kim loại (Conduit system – Hình 8 bên phải)

Trong hệ thống lắp đặt bằng ống luồn dây (Conduit system – phổ biến tại Bắc Mỹ), các dây dẫn điện được kéo dưới dạng từng sợi dây đơn (single wires) đi bên trong các ống kim loại kín. Các ống kim loại này được kết nối với vỏ thiết bị bằng khớp nối ren và phải được đổ keo chèn kín chống cháy lan (sealed / stopping box) tại mỗi đầu vào vỏ thiết bị. Toàn bộ hệ thống ống luồn dây đều có kết cấu chịu lửa (flameproof).

Mục đích của cục chèn kín (seal) là ngăn chặn các vụ nổ có thể xảy ra bên trong vỏ thiết bị truyền lan vào hệ thống đường ống. Nếu không có cục chèn kín, áp suất nổ cực cao sẽ hình thành do hiệu ứng nén trước (pre-compression / pressure piling) bên trong các đường ống hình trụ dài. Vì lý do này, tiêu chuẩn khuyến nghị lắp đặt các cục chèn kín không chỉ tại các đầu vào vỏ thiết bị mà còn tại những khoảng cách định kỳ dọc theo tuyến ống, đồng thời phải lắp đặt các van xả nước ngưng (drains) tại những điểm trũng thấp nơi hơi nước ngưng tụ có thể tích tụ.

4.4 Kiểm tra và bảo trì (Inspection and maintenance)

Việc bảo trì định kỳ là bắt buộc để duy trì tính an toàn của các hệ thống điện trong khu vực nguy hiểm. Nhân sự thực hiện công việc bảo trì này phải được giám sát bởi một chuyên gia có thẩm quyền về phòng chống cháy nổ (explosion protection expert / qualified person) và phải được huấn luyện rõ về các mối nguy hiểm đặc thù.

Trước khi tiến hành các công việc cải tạo, sửa đổi hoặc bảo trì, phải đảm bảo rằng không có nguy cơ nổ trong suốt quá trình làm việc. Thông thường, phải xin Giấy phép làm việc bằng văn bản chính thức (official written permission / Hot Work Permit) từ ban quản lý nhà máy.

Sau khi hoàn thành công việc, phải lập biên bản/báo cáo ghi nhận chi tiết các hạng mục đã thực hiện, đồng thời xác nhận rằng mọi quy định và tiêu chuẩn liên quan (như IEC/EN 60079-17 và IEC/EN 60079-19) đã được tuân thủ. Khi thay thế các linh kiện hoặc toàn bộ thiết bị, bắt buộc phải kiểm tra và tuân thủ đúng các thông số kỹ thuật chống nổ ghi trên thiết bị.

Lời kết từ R. STAHL

Ấn phẩm này mang đến cái nhìn tổng quan nền tảng về lĩnh vực phòng chống cháy nổ rộng lớn. Quý độc giả có thể tìm thấy các tài liệu chuyên sâu khác trên website r-stahl.com hoặc liên hệ trực tiếp đội ngũ kỹ sư NKE Việt Nam để được tư vấn phân vùng nguy hiểm, lựa chọn thiết bị Ex chính hãng và giải pháp lắp đặt đạt chuẩn ATEX / IECEx.

Trọn bộ Chuyên đề Phòng Chống Cháy Nổ (R. STAHL – Tư vấn kỹ thuật NKE)

Chuỗi 6 bài viết bao gồm 1 bài tổng quan từ R. STAHL Blog và 5 phần chi tiết theo từng chương của cẩm nang Essential Explosion Protection:

01Nguyên Lý Cơ Bản Về Phòng Chống Cháy Nổ – Ngăn Chặn Vụ Nổ Trước Khi Bắt Đầu
02Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 1): Nguyên Lý Vật Lý Và Các Định Nghĩa Cơ Bản
03Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 2): Cơ Sở Pháp Lý Quốc Tế (IECEx), Châu Âu (ATEX) Và Bắc Mỹ (NEC/CEC)
04Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 3): Nguyên Lý Kỹ Thuật – Phân Vùng Zone, Cấp Bảo Vệ EPL, Nhóm Nhiệt Độ, Các Kiểu Bảo Vệ Ex & Ký Hiệu Nhãn Thiết Bị
05Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 4): Lắp Đặt, Vận Hành, Kiểm Tra Và Bảo Trì Thiết Bị Điện Trong Khu Vực Nguy Hiểm
06Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 5 – Phụ Lục): Bảng Tra Cứu Đặc Tính Khí Cháy, Cấp Bảo Vệ Vỏ IP/NEMA & Sơ Đồ Giải Mã Nhãn Thiết Bị Ex

← Bài trướcCẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 3): Nguyên Lý Kỹ Thuật – Phân Vùng Zone, Cấp Bảo Vệ EPL, Nhóm Nhiệt Độ, Các Kiểu Bảo Vệ Ex & Ký Hiệu Nhãn Thiết Bị Bài tiếp theo →Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 5 – Phụ Lục): Bảng Tra Cứu Đặc Tính Khí Cháy, Cấp Bảo Vệ Vỏ IP/NEMA & Sơ Đồ Giải Mã Nhãn Thiết Bị Ex

The final chapter provides basic information on the installation and operation of electrical systems in Ex areas. Detailed information on the responsibilities of operators, installers and manufacturers can be found in our “Obligations and Duties” brochure.

4.1 Operator, installer and manufacturer obligations

Safety in hazardous areas can only be ensured by a close and effective working relationship among all parties involved (Fig. 7). Besides operators, installers and manufacturers, this also includes inspection authorities, standardisation authorities and public authorities.

The operator is responsible for the safety of its equipment. It is their duty to judge where there is a risk of explosion and then classify zones accordingly. The operator must ensure that the system is installed correctly and tested before first-time commissioning. The system must be kept in proper working order by regular inspection and maintenance.

Figure 7: Cooperation of the involved parties: Manufacturer, Installer, Operator, Public authority, Standardisation, Inspection authority (Source: R. STAHL)

The requirements for system operation in hazardous areas are defined in the national regulations. In Europe minimum requirements are stipulated in EC Directive 1999/92/EC. National regulations supply the specific requirements in the respective countries.

Various standards have been issued at international and European level (Table 18).

The installer must observe the installation requirements and select and install the electrical equipment correctly according to its intended use.

Manufacturers of explosion-protected equipment must ensure special quality assurance measures during production and that every piece of manufactured equipment complies with the approved construction type.

Table 18: Explosive atmosphere (gas and combustible dust)
Subject	IEC	EN
Classification of areas – Explosive gas atmospheres	IEC 60079-10-1	EN 60079-10-1
Classification of areas – Explosive dust atmospheres	IEC 60079-10-2	EN 60079-10-2
Electrical installations design, selection and erection	IEC 60079-14	EN 60079-14
Electrical installations inspection and maintenance	IEC 60079-17	EN 60079-17
Equipment repair, overhaul and reclamation	IEC 60079-19	EN 60079-19

4.2 Area classification and selection of equipment

Potential explosion hazards are addressed at an early stage in the planning of new systems. When classifying hazardous areas both the strength of potential sources of ignition for combustible substances and the influence of natural or artificial ventilation must be taken into account. The explosion safety characteristics of the combustible substances used must be determined (Appendix 5.1). Only then can a decision be reached on the classification of explosive areas into zones and the selection of suitable equipment.

Equipment may only be used in the ambient temperature range specified in its marking. If the marking does not contain any information, the standard range of -20 °C to +40 °C applies. Electrical equipment must comply with the subgroup IIA, IIB or IIC. It must be selected and installed so that it is protected from external influences that may compromise explosion protection.

4.3 Installation techniques

In the main, three installation systems are used for electrical systems in hazardous areas:

Cable system with indirect entry.
Cable system with direct entry.
Conduit system.

The technical design of the electrical equipment implemented in the individual types of installation varies accordingly.

In the USA only the conduit system or mineral insulated cables (MI) are permitted for all Class 1, Division 1 applications to NEC 501-4, whereby mineral-insulated cables are mainly used as heating lines and fire-resistant signal and control lines. Type MC-HL or ITC-HL cables may also be used in specific conditions. Certain types of cable and line are also permitted in Division 2.

Cable systems

In Europe cable systems are most common, with high-quality cables and lines laid uncovered. It is only in areas in which mechanical damage is likely that they are laid in conduits, which are open at both ends.

In the case of indirect entry the cables and lines are run via cable entries into an “increased safety” protection type wiring area, where they are connected to terminals also designed for the increased safety protection type. The individual wires are then run via flameproof line bushings into the flameproof enclosure. In contrast to direct entry, the cable bushings are installed by the manufacturer so that the entire flameproof enclosure can be tested at the factory. The installer needs to only open the wiring area, but not the flameproof enclosure, for connection purposes.

In the case of direct entry the connecting lines are directly led into the flameproof enclosure. Only cable glands that have been specially designed and approved for this type of entry may be used. The flexible gasket and the cable sheath must form a flameproof joint. Care should therefore be taken to ensure that the right cable gland is selected for the type and structure of the cable and where it is used. In the event of an explosion in the flameproof enclosure the cable must withstand the explosion, so special requirements are placed on the gaskets.

Figure 8: Installation techniques worldwide. Left: cable system with indirect entry. Centre: cable system with direct entry. Right: conduit system. (Source: R. STAHL)

Until Edition 2007 of IEC 60079-14, a selection matrix was applied to define when additional sealing compound was required in the screw fitting according to gas group, zone and enclosure volume. The matrix was superseded by IEC 60079-14 in 2013. Screw fittings with sealing compound should continue to be used. However, this is not required if a round tight cable* with a minimum length of 3 m is used in conjunction with a screw fitting approved for flameproof enclosures. At this point, the flameproof enclosure depends on the care taken by the installer on laying the cables and lines.

* Cables and lines in a thermoplastic, duroplastic or elastomeric material. They must be circular and compact. All embedding or sheaths must be extruded. If filling material is used, it must not be hygroscopic.

Conduit system

In the case of conduit system installations, the electrical lines are run as single wires into enclosed metal conduits. The conduits are connected to the enclosures by means of screw fittings and sealed at every entry. The entire conduit system is flameproof. The aim of the seal is to prevent explosions which may occur inside the enclosure from penetrating the pipes. Otherwise, extremely high explosive pressures would be created as a result of pre-compression in long cylindrical tubes. For this reason, it is recommended that seals be installed not just at the entries, but also at specific intervals. Drains must be installed at low points where condensate can accumulate.

4.4 Inspection and maintenance

Regular maintenance is required to maintain the safety of electrical systems in hazardous areas. The personnel performing such maintenance work must be supervised by an explosion protection expert and be informed of the special hazards. Before modification and maintenance jobs, it must be ensured that there is no risk of explosion during this work. Usually, official written permission must be obtained from the management.

A report documenting the work performed should be drafted on completion. In addition it must be confirmed that all relevant regulations were observed.

When replacing components or entire pieces of equipment, the explosion and equipment specifications should be noted.

Further Information & Training

This publication affords an initial insight into the extensive field of explosion protection. You can find other brochures and information on the subject on our website, r-stahl.com. We also offer a comprehensive range of courses to keep you abreast of changes in explosion protection. From foundation and advanced courses to current developments, you are sure to find the seminar that suits your needs among the many courses on offer. We will be pleased to answer any questions you may have.

Complete Explosion Protection Technical Series (R. STAHL Reference Guide)

All 6 articles covering the R. STAHL Blog overview and Chapters 1–5 of the Essential Explosion Protection brochure:

01Basic Principles of Explosion Protection – Stop a Big Bang Before It Starts
02Essential Explosion Protection (Part 1): Physical Principles and Definitions
03Essential Explosion Protection (Part 2): Legal Bases – Worldwide (IECEx), European Union (ATEX) & North America
04Essential Explosion Protection (Part 3): Technical Principles – Zone Classification, EPL, Equipment Groups, Temperature Classes, Protection Types & Marking
05Essential Explosion Protection (Part 4): Installation and Operation of Electrical Equipment in Hazardous Areas
06Essential Explosion Protection (Part 5 – Appendix): Safety Characteristics of Flammable Gases, IP / NEMA Enclosure Ratings & Ex Marking Tables

← Previous ArticleEssential Explosion Protection (Part 3): Technical Principles – Zone Classification, EPL, Equipment Groups, Temperature Classes, Protection Types & Marking Next Article →Essential Explosion Protection (Part 5 – Appendix): Safety Characteristics of Flammable Gases, IP / NEMA Enclosure Ratings & Ex Marking Tables

Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 5 – Phụ Lục): Bảng Tra Cứu Đặc Tính Khí Cháy, Cấp Bảo Vệ Vỏ IP/NEMA & Sơ Đồ Giải Mã Nhãn Thiết Bị Ex

quantri — Thu, 16 Oct 2025 10:01:00 +0000

Phần 5 (Phụ lục kỹ thuật) tổng hợp đầy đủ các bảng tra cứu thiết yếu dành cho kỹ sư thiết kế, lắp đặt và vận hành hệ thống phòng chống cháy nổ: Bảng thông số an toàn của 36 chất khí và hơi dễ cháy phổ biến (Bảng 19), Bảng cấp bảo vệ vỏ bọc theo tiêu chuẩn quốc tế IEC 60529 – IPXX (Bảng 20) và tiêu chuẩn Bắc Mỹ NEMA 250 (Bảng 21), cùng sơ đồ giải mã chi tiết từng ký hiệu trên nhãn thiết bị điện (Mục 5.4) và thiết bị phi điện (Mục 5.5).

5.1 Đặc tính an toàn của các chất khí và hơi dễ cháy (Safety characteristics of flammable gases and vapours)

Bảng 19: Dữ liệu an toàn – Nhiệt độ bắt cháy, cấp nhiệt độ và nhóm nổ của các chất khí/hơi dễ cháy
Tên chất (Substance designation)	Nhiệt độ bắt cháy (°C)	Cấp nhiệt độ (Temperature class)	Nhóm nổ (Group)
1.2 dichloroethane (1,2-Đicloetan)	440	T 2	II A
Acetaldehyde (Axetanđêhit)	155	T 4	II A
Acetone (Axeton)	535	T 1	II A
Acetylene (Axetylen)	305	T 2	II C³
Ammonia (Amoniac – NH₃)	630	T 1	II A
Petrol fuels (Nhiên liệu xăng)	220 đến 300	T 3	II A
Benzene, pure (Benzen nguyên chất)	555	T 1	II A
Cyclohexanone (Xiclohexanon)	430	T 2	II A
Diesel fuels (Nhiên liệu dầu Diesel)	220	T 3	II A
Acetic acid (Axit axetic)	485	T 1	II A
Acetic anhydride (Anhiđrit axetic)	330	T 2	II A
Ethane (Etan)	515	T 1	II A
Ethyl acetate (Etyl axetat)	470	T 1	II A
Ethanol (Etanol / Cồn etylic)	400	T 2	II B
Ethyl chloride (Etyl clorua)	510	T 1	II A
Ethylene (Etylen)	440	T 2	II B
Ethylene oxide (Etylen oxit)	435 (tự phân hủy – self-decomposing)	T 2	II B
Ethyl ether (Etyl ete / Đietyl ete)	175	T 4	II B
Ethyl glycol (Etyl glycol)	235	T 3	II B
Fuel oil EL, L, M, S (Dầu đốt nhiên liệu EL, L, M, S)	220 đến 300	T 3	II A
i-Amyl acetate (Isoamyl axetat)	380	T 2	II A
Carbon monoxide (Cacbon monoxit – CO)	605	T 1	II A
Methane (Metan – CH₄)	595	T 1	II A
Methanol (Metanol / Cồn metylic)	440	T 2	II A
Methyl chloride (Metyl clorua)	625	T 1	II A
Naphthalene (Naphtalen)	540	T 1	II A
n-Butane (n-Butan)	365	T 2	II A
n-Butanol (n-Butanol)	325	T 2	II B
n-Hexane (n-Hexan)	230	T 3	II A
n-Propyl alcohol (Rượu n-Propylic)	385	T 2	II B*
Phenol (Phenol)	595	T 1	II A
Propane (Propan)	470	T 1	II A
Carbon disulphide (Cacbon đisunfua – CS₂)	95	T 6	II C¹
Hydrogen sulphide (Hyđro sunfua – H₂S)	270	T 3	II B
Toluene (Toluen)	535	T 1	II A
Hydrogen (Hyđro – H₂)	560	T 1	II C²

* Nhóm nổ của chất này chưa được xác định chính thức (tạm xếp theo II B).
¹ Hoặc dùng thiết bị có ký hiệu nhóm nổ II B + CS₂.
² Hoặc dùng thiết bị có ký hiệu nhóm nổ II B + H₂.
³ Hoặc dùng thiết bị có ký hiệu nhóm nổ II B + C₂H₂.

5.2 Cấp bảo vệ vỏ bọc theo tiêu chuẩn IEC 60529 – IPXX

Bảng 20: Các cấp bảo vệ bằng vỏ bọc theo tiêu chuẩn IEC 60529 – Mã IPXX
Chữ số (Reference)	Chữ số thứ nhất: Bảo vệ chống chạm vào bộ phận mang điện (Touch protection)	Chữ số thứ nhất: Bảo vệ chống vật rắn xâm nhập (Foreign body)	Chữ số thứ hai: Bảo vệ chống nước xâm nhập (Water protection)
0	Không có bảo vệ (No protection)	Không có bảo vệ (No protection)	Không có bảo vệ (No protection)
1	Bảo vệ chống chạm phải bằng mu bàn tay	Bảo vệ chống vật rắn có đường kính $\ge 50\text{ mm }\varnothing$	Bảo vệ chống các giọt nước rơi thẳng đứng
2	Bảo vệ chống chạm phải bằng ngón tay	Bảo vệ chống vật rắn có đường kính $\ge 12.5\text{ mm }\varnothing$	Bảo vệ chống các giọt nước rơi nghiêng góc tối đa 15°
3	Bảo vệ chống chạm phải bằng dụng cụ cầm tay (tools)	Bảo vệ chống vật rắn có đường kính $\ge 2.5\text{ mm }\varnothing$	Bảo vệ chống nước phun mưa ở góc nghiêng tới 60°
4	Bảo vệ chống chạm phải bằng dây kim loại (wire)	Bảo vệ chống vật rắn có đường kính $\ge 1.0\text{ mm }\varnothing$	Bảo vệ chống nước bắn tóe từ mọi hướng (splash water)
5	Bảo vệ chống chạm phải bằng dây kim loại (wire)	Ngăn bụi xâm nhập ở mức gây hại (Dust-protected)	Bảo vệ chống tia nước phun từ vòi (hose water – IP X5)
6	Bảo vệ chống chạm phải bằng dây kim loại (wire)	Kín bụi hoàn toàn (Dustproof)	Bảo vệ chống tia nước phun mạnh từ vòi (strong hose water – IP X6)
7	—	—	Bảo vệ chống tác động khi ngâm tạm thời trong nước (intermittent immersion)
8	—	—	Bảo vệ chống tác động khi ngâm liên tục trong nước (continuous immersion)

5.3 Cấp bảo vệ vỏ bọc theo tiêu chuẩn NEMA (Bắc Mỹ)

Bảng 21: Các cấp bảo vệ vỏ bọc theo tiêu chuẩn NEMA (Ấn phẩm số 250 – Vỏ bọc cho thiết bị điện tối đa 1000 V)
Ký hiệu (Reference)	Đặc tính bảo vệ (Protection type)	Vị trí lắp đặt (Installation site)
Type 1	Bảo vệ chống vô tình chạm phải các bộ phận mang điện.	Trong nhà (Interior)
Type 2	Bảo vệ chống sự xâm nhập của nước nhỏ giọt và bụi bẩn rơi xuống.	Trong nhà (Interior)
Type 3	Bảo vệ chống bụi xoáy (swirling dust), mưa và mưa đá. Không bị hư hại khi băng tuyết hình thành trên vỏ.	Ngoài trời (Open air)
Type 3R	Bảo vệ chống sự xâm nhập của mưa đá, bụi xoáy và mưa. Các cơ cấu bên ngoài vẫn vận hành được khi bị đóng băng.	Ngoài trời (Open air)
Type 4	Bảo vệ chống mưa rơi, nước bắn tóe và nước phun từ vòi (hose water). Không bị hư hại khi đóng băng trên vỏ.	Trong nhà hoặc ngoài trời
Type 4X	Bảo vệ chống mưa rơi, nước bắn tóe, nước phun từ vòi và chống ăn mòn (corrosion resistant). Không bị hư hại khi đóng băng trên vỏ.	Trong nhà hoặc ngoài trời
Type 5	Bảo vệ chống bụi, chất bẩn rơi xuống và các chất lỏng không ăn mòn nhỏ giọt.	Trong nhà (Interior)
Type 6	Bảo vệ chống sự xâm nhập của bụi, nước phun từ vòi và nước khi ngâm chìm tạm thời. Không bị hư hại khi đóng băng trên vỏ.	Trong nhà hoặc ngoài trời
Type 6P	Bảo vệ chống sự xâm nhập của bụi, nước phun từ vòi và khi ngâm chìm kéo dài trong nước (prolonged submersion). Không bị hư hại khi đóng băng trên vỏ.	Trong nhà hoặc ngoài trời
Type 7	Dùng để lắp đặt trong khu vực nguy hiểm nổ khí được phân loại là Class I, Groups A, B, C hoặc D.	Trong nhà (Interior)
Type 8	Dùng để lắp đặt trong khu vực nguy hiểm nổ khí được phân loại là Class I, Groups A, B, C hoặc D.	Trong nhà hoặc ngoài trời
Type 9	Dùng để lắp đặt trong khu vực nguy hiểm nổ bụi được phân loại là Class II, Groups E, F hoặc G.	Trong nhà (Interior)
Type 10	Vỏ bọc đáp ứng các yêu cầu của Cơ quan Quản lý An toàn và Sức khỏe Khai thác Mỏ Hoa Kỳ (MSHA).	Hầm lò khai thác mỏ (Mining)
Type 11	Bảo vệ chống tác động ăn mòn của chất lỏng và chất khí bằng phương pháp ngâm trong dầu.	Trong nhà (Interior)
Type 12, 12K	Bảo vệ chống sự xâm nhập của bụi, chất bẩn và các chất lỏng nhỏ giọt không có áp lực.	Trong nhà (Interior)
Type 13	Bảo vệ chống bụi, nước phun nhẹ, dầu và các chất lỏng làm mát không ăn mòn.	Trong nhà (Interior)

5.4 Sơ đồ giải mã ký hiệu nhãn thiết bị điện (Marking of electrical equipment)

Dưới đây là sơ đồ tổng hợp giải thích toàn bộ cấu trúc mã ký hiệu trên nhãn của một thiết bị điện phòng chống cháy nổ điển hình: ⟨Ex⟩ II 2G Ex db [ia] IIC T6 Gb.

Sơ đồ giải mã chi tiết nhãn thiết bị điện phòng chống cháy nổ theo ATEX 2014/34/EU và IEC/EN 60079-0 (Nguồn: R. STAHL)

Bảng tổng hợp các kiểu bảo vệ của thiết bị điện trên nhãn Ex
Kiểu bảo vệ (Type of protection)	Ký hiệu (Symbol)	Vùng áp dụng (Zone)	Ứng dụng chính (Main application)	Tiêu chuẩn (Standard)
An toàn gia tăng (Increased safety “e”)	`eb` `ec`	1 2	Cầu đấu và hộp đấu nối, động cơ lồng sóc, đèn chiếu sáng	IEC 60079-7 EN 60079-7
Vỏ bọc chịu lửa (Flameproof enclosure “d”)	`da` `db` `dc`	0 1 2	Thiết bị đóng cắt và điều khiển, thiết bị chỉ huy và hiển thị, động cơ	IEC 60079-1 EN 60079-1
Vỏ bọc tạo áp suất dư (Pressurised enclosure “p”)	`pxb` `pyb` `pzc`	1, 21 1, 21 2, 22	Tủ đóng cắt và tủ điều khiển, động cơ công suất lớn	IEC 60079-2 EN 60079-2
An toàn nội tại (Intrinsic safety “i”)	`ia` `ib` `ic`	0, 20 1, 21 2, 22	Thiết bị đo lường và điều khiển, Fieldbus, cảm biến, cơ cấu chấp hành; `[Ex ib]` = thiết bị kết hợp đặt tại khu vực an toàn	IEC 60079-11 EN 60079-11
Ngâm trong chất lỏng (Liquid immersion “o”)	`ob` `oc`	1 2	Máy biến áp	IEC 60079-6 EN 60079-6
Nhồi đầy bột (Powder filling “q”)	`q`	1	Cảm biến, linh kiện điện tử, chấn lưu điện tử	IEC 60079-5 EN 60079-5
Đúc kín (Encapsulation “m”)	`ma` `mb` `mc`	0, 20 1, 21 2, 22	Cảm biến, linh kiện điện tử	IEC 60079-18 EN 60079-18
Kiểu bảo vệ “n” (Protection type “n”)	`nA` `nC` `nR`	2 2 2	Thiết bị điện dùng cho Zone 2	IEC 60079-15 EN 60079-15
Bảo vệ bằng vỏ bọc kín bụi (Protection by enclosure “t”)	`ta` `tb` `tc`	20 21 22	Thiết bị đóng cắt và điều khiển, hộp điều khiển/đấu nối, động cơ, đèn chiếu sáng	IEC 60079-31 EN 60079-31

Giải mã các thành phần còn lại trên nhãn thiết bị (ATEX Category, EPL, Nhóm nổ và Cấp nhiệt độ)
Thành phần trên nhãn	Giá trị ký hiệu	Ý nghĩa chi tiết
Nhóm thiết bị ATEX (Equipment group)	`I` / `II`	Nhóm I: Khai thác mỏ hầm lò; Nhóm II: Tất cả các khu vực công nghiệp khác.
Danh mục thiết bị (Equipment category) & Mức bảo vệ (EPL)	Zone 0 / Zone 20: `1G` / `1D` – EPL `Ga` / `Da` Zone 1 / Zone 21: `2G` / `2D` – EPL `Gb` / `Db` Zone 2 / Zone 22: `3G` / `3D` – EPL `Gc` / `Dc` Mining: `M1` hoặc `M2` – EPL `Ma` hoặc `Mb`	Tương ứng với tần suất xuất hiện môi trường nổ: Liên tục/dài hạn (Zone 0/20), Thỉnh thoảng (Zone 1/21), Hiếm khi và ngắn hạn (Zone 2/22).
Nhóm nổ (Group – IEC)	Group I: Methane (Khai thác mỏ) Group II (Khí): `IIA` (Propane), `IIB` (Ethylene), `IIC` (Hydrogen) Group III (Bụi): `IIIA` (Xơ cháy), `IIIB` (Bụi không dẫn điện), `IIIC` (Bụi dẫn điện)	Phân loại theo mức độ nguy hiểm bắt lửa của môi trường khí hoặc bụi.
Nhiệt độ bề mặt tối đa (Max. surface temperature)	Vùng khí: `T1` (450 °C), `T2` (300 °C), `T3` (200 °C), `T4` (135 °C), `T5` (100 °C), `T6` (85 °C) Vùng bụi: `T … °C` (Ví dụ: `T 80°C`)	Giới hạn nhiệt độ bề mặt lớn nhất của thiết bị khi vận hành.

5.5 Sơ đồ giải mã ký hiệu nhãn thiết bị phi điện (Marking of non-electrical equipment)

Đối với thiết bị phi điện (cơ khí) theo bộ tiêu chuẩn mới ISO 80079-36 / ISO 80079-37, trên dòng mã Ex chính luôn sử dụng chữ cái h để đại diện cho kiểu bảo vệ cơ khí (ví dụ: ⟨Ex⟩ II 2G Ex h IIC T6 Gb).

Sơ đồ giải mã chi tiết nhãn thiết bị phi điện (cơ khí) phòng chống cháy nổ theo ATEX và ISO 80079-36/-37 (Nguồn: R. STAHL)

Bảng tổng hợp các kiểu bảo vệ của thiết bị phi điện (cơ khí)
Kiểu bảo vệ (Type of protection)	Ký hiệu trên nhãn (Symbol)	Vùng áp dụng (Zone)	Ứng dụng chính (Main application)	Tiêu chuẩn (Standard)
An toàn kết cấu (Constructional safety “c”)	`h`	0, 1, 2 20, 21, 22	Khớp nối (couplings), máy bơm (pumps), hộp số (gear drives), băng tải (conveyor belts)	ISO 80079-37 EN ISO 80079-37
Kiểm soát nguồn đánh lửa (Control of ignition source “b”)	`h`	0, 1, 2 20, 21, 22	Máy bơm, băng tải	ISO 80079-37 EN ISO 80079-37
Ngâm trong chất lỏng (Liquid immersion “k”)	`h`	0, 1, 2 20, 21, 22	Bơm chìm (submerged pumps), hộp số/bánh răng	ISO 80079-37 EN ISO 80079-37
Vỏ bọc chịu lửa (Flameproof enclosure “d”)	`h`	1, 2	Phanh (brakes), khớp nối	IEC 60079-1 EN 60079-1
Vỏ bọc tạo áp suất dư (Pressurised enclosure “p”)	`h`	1, 2 21, 22	Máy bơm	IEC 60079-2 EN 60079-2
Bảo vệ bằng vỏ bọc kín bụi (Protection by enclosure “t”)	`h`	20, 21, 22	Thiết bị dùng riêng cho khu vực nguy hiểm nổ bụi	IEC 60079-31 EN 60079-31

Tài liệu tham khảo & Hệ thống văn bản pháp quy (Bibliography)

Directive 2014/34/EU của Nghị viện Châu Âu và Hội đồng ngày 26 tháng 2 năm 2014 về việc hài hòa hóa luật pháp của các Quốc gia Thành viên liên quan đến thiết bị và hệ thống bảo vệ dùng trong môi trường có nguy cơ nổ (bản sửa đổi hợp nhất – recast).
Directive 94/9/EC của Nghị viện Châu Âu và Hội đồng ngày 23 tháng 3 năm 1994 về việc xích lại gần nhau luật pháp của các Quốc gia Thành viên liên quan đến thiết bị và hệ thống bảo vệ dùng trong môi trường có nguy cơ nổ.
Directive 1999/92/EC của Nghị viện Châu Âu và Hội đồng ngày 16 tháng 12 năm 1999 về các yêu cầu tối thiểu nhằm cải thiện việc bảo vệ an toàn và sức khỏe của người lao động có nguy cơ chịu rủi ro từ môi trường khí quyển nổ (Chỉ thị riêng thứ 15 theo nghĩa của Điều 16(1) Chỉ thị 89/391/EEC).
IEC 60079 Part 0 to 46: Explosive atmospheres (Môi trường khí quyển nổ) – www.webstore.iec.ch
EN 60529: Degrees of protection provided by enclosures (IP-Code – Cấp bảo vệ bằng vỏ bọc) – www.cenelec.eu
EN 13463 Part 1 to 8: Non-electrical equipment for use in potentially explosive atmospheres (Thiết bị phi điện dùng trong môi trường có nguy cơ nổ) – www.cenelec.eu
ISO 80079 Part 36, 37: Explosive atmospheres – Non-electrical equipment for explosive atmospheres (Môi trường khí quyển nổ – Thiết bị phi điện dùng cho môi trường nổ) – www.webstore.iec.ch
EN 1127 Part 1 and 2: Explosive atmospheres – Explosion prevention and protection (Môi trường khí quyển nổ – Phòng ngừa và bảo vệ chống nổ) – www.standards.cen.eu

Trọn bộ Chuyên đề Phòng Chống Cháy Nổ (R. STAHL – Tư vấn kỹ thuật NKE)

Chuỗi 6 bài viết bao gồm 1 bài tổng quan từ R. STAHL Blog và 5 phần chi tiết theo từng chương của cẩm nang Essential Explosion Protection:

01Nguyên Lý Cơ Bản Về Phòng Chống Cháy Nổ – Ngăn Chặn Vụ Nổ Trước Khi Bắt Đầu
02Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 1): Nguyên Lý Vật Lý Và Các Định Nghĩa Cơ Bản
03Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 2): Cơ Sở Pháp Lý Quốc Tế (IECEx), Châu Âu (ATEX) Và Bắc Mỹ (NEC/CEC)
04Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 3): Nguyên Lý Kỹ Thuật – Phân Vùng Zone, Cấp Bảo Vệ EPL, Nhóm Nhiệt Độ, Các Kiểu Bảo Vệ Ex & Ký Hiệu Nhãn Thiết Bị
05Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 4): Lắp Đặt, Vận Hành, Kiểm Tra Và Bảo Trì Thiết Bị Điện Trong Khu Vực Nguy Hiểm
06Cẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 5 – Phụ Lục): Bảng Tra Cứu Đặc Tính Khí Cháy, Cấp Bảo Vệ Vỏ IP/NEMA & Sơ Đồ Giải Mã Nhãn Thiết Bị Ex

← Bài trướcCẩm Nang Phòng Chống Cháy Nổ (Phần 4): Lắp Đặt, Vận Hành, Kiểm Tra Và Bảo Trì Thiết Bị Điện Trong Khu Vực Nguy Hiểm

Chapter 5 (Appendix & Bibliography) compiles essential reference tables for explosion protection engineering: safety characteristics of flammable gases and vapours (Table 19), enclosure protection types according to IEC 60529 – IPXX (Table 20) and NEMA 250 standards (Table 21), and complete marking reference charts for electrical (Section 5.4) and non-electrical (Section 5.5) explosion-protected equipment.

5.1 Safety characteristics of flammable gases and vapours

Table 19: Safety data – Ignition temperature, temperature class and group
Substance designation	Ignition temperature °C	Temperature class	Group
1.2 dichloroethane	440	T 2	II A
Acetaldehyde	155	T 4	II A
Acetone	535	T 1	II A
Acetylene	305	T 2	II C³
Ammonia	630	T 1	II A
Petrol fuels	220 to 300	T 3	II A
Benzene (pure)	555	T 1	II A
Cyclohexanone	430	T 2	II A
Diesel fuels	220	T 3	II A
Acetic acid	485	T 1	II A
Acetic anhydride	330	T 2	II A
Ethane	515	T 1	II A
Ethyl acetate	470	T 1	II A
Ethanol	400	T 2	II B
Ethyl chloride	510	T 1	II A
Ethylene	440	T 2	II B
Ethylene oxide	435 (self-decomposing)	T 2	II B
Ethyl ether	175	T 4	II B
Ethyl glycol	235	T 3	II B
Fuel oil EL, L, M, S	220 to 300	T 3	II A
i-Amyl acetate	380	T 2	II A
Carbon monoxide	605	T 1	II A
Methane	595	T 1	II A
Methanol	440	T 2	II A
Methyl chloride	625	T 1	II A
Naphthalene	540	T 1	II A
n-Butane	365	T 2	II A
n-Butanol	325	T 2	II B
n-Hexane	230	T 3	II A
n-Propyl alcohol	385	T 2	II B*
Phenol	595	T 1	II A
Propane	470	T 1	II A
Carbon disulphide	95	T 6	II C¹
Hydrogen sulphide	270	T 3	II B
Toluene	535	T 1	II A
Hydrogen	560	T 1	II C²

* The explosion group for this substance has not yet been determined.
¹ Also explosion group II B + CS₂. ² Also explosion group II B + H₂. ³ Also explosion group II B + C₂H₂.

5.2 Enclosure protection types according to IEC 60529 – IPXX

Table 20: Enclosure protection types according to IEC 60529 – IPXX
Reference	First number: Touch protection	First number: Foreign body	Second number: Water protection
0	No protection	No protection	No protection
1	Protection from contact with back of hand	Protection from solid foreign bodies 50 mm Ø	Protection from water dripping straight down
2	Protection from contact with fingers	Protection from solid foreign bodies 12.5 mm Ø	Protection from water dripping down at an angle
3	Protection from contact with tools	Protection from solid foreign bodies 2.5 mm Ø	Protection from spray water up to 60°
4	Protection from contact with wire	Protection from solid foreign bodies 1.0 mm Ø	Protection from splash water from all directions
5	Protection from contact with wire	Dust-protected	Protection from hose water (IP x5)
6	Protection from contact with wire	Dustproof	Protection from strong hose water (IP x6)
7	—	—	Protection against intermittent immersion in water
8	—	—	Protection against continuous immersion in water

5.3 Enclosure protection types according to NEMA standards

Table 21: Enclosure protection types according to NEMA standards (Publication No. 250 Enclosures for Electrical Equipment 1000 volts maximum)
Reference	Protection type	Installation site
Type 1	Protection against accidental contact with live parts.	Interior
Type 2	Protection against penetration of dripping water and falling dirt.	Interior
Type 3	Protection against swirling dust, rain and hail. No damage from ice formation on enclosure.	Open air
Type 3R	Protection against penetration of hail, swirling dust and rain. External mechanisms stay operational when iced-over.	Open air
Type 4	Protection against falling rain, splashing water and hose water. No damage from ice formation on enclosure.	Interior or open air
Type 4X	Protection against falling rain, splashing water and hose water. No damage from ice formation on enclosure.	Interior or open air
Type 5	Protection from dust and falling dirt and dripping non-corrosive liquids.	Interior
Type 6	Protection from penetration of dust and hose water and water during temporary submersion. No damage from ice formation on enclosure.	Interior or open air
Type 6P	Protection from penetration of dust and hose water and due to prolonged submersion in water. No damage from ice formation on enclosure.	Interior or open air
Type 7	For installation in hazardous areas classified as Class I, Groups A, B, C or D.	Interior
Type 8	For installation in hazardous areas classified as Class I, Groups A, B, C or D.	Interior or open air
Type 9	For installation in hazardous areas classified as Class II, Groups E, F or G.	Interior
Type 10	Enclosure which complies with the Mine Safety Health Administration requirements.	Mining
Type 11	Protection from the corrosive effects of liquids and gases by oil immersion.	Interior
Type 12, 12K	Protection from penetration of dust, dirt and dripping liquids.	Interior
Type 13	Protection from dust, hose water, oil and non-corrosive liquids.	Interior

5.4 Marking of electrical equipment

5.4 Marking of electrical equipment: ⟨Ex⟩ II 2G Ex db [ia] IIC T6 Gb (Source: R. STAHL)

5.4 Marking of electrical equipment – Types of protection
Type of protection	Symbol (alternative)	Zone	Main application	Standard
Increased safety “e”	`eb` `ec`	1 2	Terminals and terminal boxes, squirrel cage rotors, lights	IEC 60079-7 EN 60079-7
Flameproof enclosure “d”	`da` `db` `dc`	0 1 2	Switchgear and control gear, command and display devices, motors	IEC 60079-1 EN 60079-1
Pressurised enclosure “p”	`pxb` `pyb` `pzc`	1, 21 1, 21 2, 22	Switchgear and control cabinets, large motors	IEC 60079-2 EN 60079-2
Intrinsic safety “i”	`ia` `ib` `ic`	0, 20 1, 21 2, 22	Instrumentation and control technology, fieldbus technology, sensors, actors; `[Ex ib]` = associated electrical equipment in safe area	IEC 60079-11 EN 60079-11
Liquid immersion “o”	`ob` `oc`	1 2	Transformers	IEC 60079-6 EN 60079-6
Powder filling “q”	`q`	1	Sensors, electronic components, electronic ballasts	IEC 60079-5 EN 60079-5
Encapsulation “m”	`ma` `mb` `mc`	0, 20 1, 21 2, 22	Sensors, electronic components	IEC 60079-18 EN 60079-18
Protection type “n”	`nA` `nC` `nR`	2 2 2	Electrical equipment for Zone 2	IEC 60079-15 EN 60079-15
Protection by enclosure “t”	`ta` `tb` `tc`	20 21 22	Switchgear and control gear, control, connection, and terminal boxes, motors, lights	IEC 60079-31 EN 60079-31

5.4 Marking of electrical equipment – Groups, Categories, EPL and Temperature Classes
Marking element	Values	Meaning
ATEX Equipment group	`I` / `II`	Equipment group I: mining; Equipment group II: other areas
Equipment category & EPL (IEC/EN 60079-0)	Zone 0 / Zone 20 (Constantly, frequently or long-term): Category `1G` / `1D` – EPL `Ga` / `Da` Zone 1 / Zone 21 (Occasionally): Category `2G` / `2D` – EPL `Gb` / `Db` Zone 2 / Zone 22 (Seldom and short-term): Category `3G` / `3D` – EPL `Gc` / `Dc` Mining: Category `M1` or `M2` – EPL `Ma` or `Mb`	Equipment category and equipment protection level (EPL)
Group (IEC)	Firedamp-endangered areas (Group I): Methane Gas explosion hazardous areas (Group II): `IIA` (Propane), `IIB` (Ethylene), `IIC` (Hydrogen) Dust explosion hazardous areas (Group III): `IIIA` (Combustible lint), `IIIB` (Non-conductive dust), `IIIC` (Conductive dust)	Substance group classification
Max. surface temperature	Gas explosion hazardous areas (Temperature classes): `T1` (450 °C), `T2` (300 °C), `T3` (200 °C), `T4` (135 °C), `T5` (100 °C), `T6` (85 °C) Dust explosion hazardous areas (Surface temperature): `T … °C` (Example: `T 80°C`)	Maximum surface temperature

5.5 Marking of non-electrical equipment

5.5 Marking of non-electrical equipment: ⟨Ex⟩ II 2G Ex h IIC T6 Gb (Source: R. STAHL)

5.5 Marking of non-electrical equipment – Types of protection
Type of protection	Symbol Standard	Zone	Main application	Standard
Constructional safety “c”	`h`	0, 1, 2 20, 21, 22	Couplings, pumps, gear drives, conveyor belts	ISO 80079-37 EN ISO 80079-37
Control of ignition source “b”	`h`	0, 1, 2 20, 21, 22	Pumps, conveyor belts	ISO 80079-37 EN ISO 80079-37
Liquid immersion “k”	`h`	0, 1, 2 20, 21, 22	Submerged pumps, gears	ISO 80079-37 EN ISO 80079-37
Flameproof enclosure “d”	`h`	1, 2	Brakes, couplings	IEC 60079-1 EN 60079-1
Pressurised enclosure “p”	`h`	1, 2 21, 22	Pumps	IEC 60079-2 EN 60079-2
Protection by enclosure “t”	`h`	20, 21, 22	Equipment exclusively for dust explosion hazardous areas	IEC 60079-31 EN 60079-31

Bibliography

Directive 2014/34/EU of the European Parliament and the Council of 26 February 2014 on the harmonisation of the laws of the Member States relating to equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres (recast)
Directive 94/9/EC of the European Parliament and the Council of 23 March 1994 on the approximation of the laws of the Member States concerning equipment and protective systems intended for use in potentially explosive atmospheres
Directive 1999/92/EC of the European Parliament and of the Council of 16 December 1999 on minimum requirements for improving the safety and health protection of workers potentially at risk from explosive atmospheres (15th individual Directive within the meaning of Article 16(1) of Directive 89/391/EEC)
IEC 60079 Part 0 to 46: Explosive atmospheres – www.webstore.iec.ch
EN 60529: Degrees of protection provided by enclosures (IP-Code) – www.cenelec.eu
EN 13463 Part 1 to 8: Non-electrical equipment for use in potentially explosive atmospheres – www.cenelec.eu
ISO 80079 Part 36, 37: Explosive atmospheres – Non-electrical equipment for explosive atmospheres – www.webstore.iec.ch
EN 1127 Part 1 and 2: Explosive atmospheres – Explosion prevention and protection – www.standards.cen.eu

Complete Explosion Protection Technical Series (R. STAHL Reference Guide)

All 6 articles covering the R. STAHL Blog overview and Chapters 1–5 of the Essential Explosion Protection brochure:

01Basic Principles of Explosion Protection – Stop a Big Bang Before It Starts
02Essential Explosion Protection (Part 1): Physical Principles and Definitions
03Essential Explosion Protection (Part 2): Legal Bases – Worldwide (IECEx), European Union (ATEX) & North America
04Essential Explosion Protection (Part 3): Technical Principles – Zone Classification, EPL, Equipment Groups, Temperature Classes, Protection Types & Marking
05Essential Explosion Protection (Part 4): Installation and Operation of Electrical Equipment in Hazardous Areas
06Essential Explosion Protection (Part 5 – Appendix): Safety Characteristics of Flammable Gases, IP / NEMA Enclosure Ratings & Ex Marking Tables

← Previous ArticleEssential Explosion Protection (Part 4): Installation and Operation of Electrical Equipment in Hazardous Areas

R. STAHL: Chuyên Gia Thiết Bị Điện Phòng Nổ Hàng Đầu Từ Đức

quantri — Mon, 19 May 2025 08:47:56 +0000

Với lịch sử hơn 140 năm (thành lập năm 1876), R. STAHL (Đức) là nhà sản xuất tiên phong toàn cầu về thiết bị điện và hệ thống phòng chống cháy nổ. Từ một xưởng cơ khí ban đầu, R. STAHL đã chuyển hướng mạnh mẽ sang lĩnh vực an toàn công nghiệp, đặc biệt là các giải pháp phòng nổ từ những năm 1920 và trở thành chuyên gia hàng đầu trong ngành.
Ưu điểm nổi bật của giải pháp R. STAHL:
An toàn và Tin cậy Vượt trội: Sản phẩm được thiết kế chịu được môi trường khắc nghiệt nhất, tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn quốc tế (ATEX, IECEx, NEC…).
Giải pháp Toàn diện: Cung cấp đa dạng sản phẩm từ chiếu sáng, điều khiển, tự động hóa đến các hệ thống tùy chỉnh cho nhiều ngành (dầu khí, hóa chất, dược phẩm…).
Đổi mới Liên tục: Luôn đi đầu trong công nghệ phòng nổ, chống cháy nổ đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật số và tự động hóa hiện đại.
Chất lượng Đức: Đảm bảo độ bền, hiệu suất và tuổi thọ cao cho thiết bị.
Hỗ trợ Toàn cầu: Mạng lưới chuyên gia sẵn sàng tư vấn và cung cấp dịch vụ trên toàn thế giới.
R. STAHL đồng nghĩa với sự an toàn và hiệu quả trong các môi trường nguy hiểm, bảo vệ con người và tài sản một cách tối ưu.

Tại thị trường Việt Nam, Công ty TNHH Thương Mại & Dịch Vụ Kỹ Thuật NKE vinh dự là đại lý ủy quyền chính thức của R. STAHL. Với bề dày hơn 15 năm hợp tác và phát triển cùng hãng, NKE sở hữu sự am tường sâu sắc về các dòng sản phẩm và giải pháp chuyên biệt. Chúng tôi cam kết mang đến cho quý khách hàng những sản phẩm chính hãng, đạt tiêu chuẩn quốc tế cùng các giải pháp kỹ thuật tối ưu và dịch vụ hỗ trợ tận tâm, góp phần đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành cho các ngành công nghiệp liện quan.

CUNG CẤP GIẢI PHÁP CHIẾU SÁNG, THIẾT BỊ ĐIỆN PHÒNG NỔ CHO KHU VỰC NGUY HIỂM

quantri — Tue, 22 Apr 2025 10:22:51 +0000

Công ty TNHH Thương Mại & Dịch Vụ Kỹ Thuật NKE cung cấp, tư vấn thiết kế các giải pháp chiếu sáng chuyên dụng cho khu vực nguy hiểm (hazardous area). Với nhiều năm kinh nghiệm và đội ngũ kỹ thuật viên chuyên nghiệp, chúng tôi cam kết mang đến giải pháp an toàn – hiệu quả – tối ưu chi phí cho khách hàng.
SẢN PHẨM ĐẠT CHUẨN QUỐC TẾ
Các thiết bị chiếu sáng đạt chứng nhận theo tiêu chuẩn quốc tế, đảm bảo an toàn tuyệt đối trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt:
– TIÊU CHUẨN NEC, ATEX, IECEx – Chứng nhận phòng nổ, phù hợp cho khu vực nguy hiểm Zone 1,2, 21,22.
– THIẾT KẾ TỐI ƯU VỚI DIALUX – Giúp tính toán và phân bổ ánh sáng phù hợp nhất.
– GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM CHI PHÍ – Giảm chi phí vận hành và đầu tư dài hạn.
ỨNG DỤNG ĐA DẠNG TRONG MÔI TRƯỜNG CÔNG NGHIỆP
Dịch vụ chiếu sáng của NKE được triển khai rộng rãi cho nhiều lĩnh vực công nghiệp, đảm bảo an toàn – ổn định – hiệu quả:
– CHIẾU SÁNG KHO XĂNG DẦU, TRẠM XĂNG DẦU.
– CHIẾU SÁNG PHÒNG SƠN, PHÒNG THÍ NGHIỆM, PHÒNG LƯU TRỮ HÓA CHẤT.
– CHIẾU SÁNG HẦM MỎ, NHÀ MÁY SẢN XUẤT HÓA CHẤt, NHÀ MÁY LỌC DẦU, DÀN KHAI THÁC DẦU KHÍ.
– TƯ VẤN THAY THẾ ĐÈN HUỲNH QUANG BẰNG ĐÈN LED CÔNG NGHỆ MỚI TỐI ƯU, TIẾT KIỆM CHI PHÍ.
✅ ĐỘI NGŨ NHÂN VIÊN CHUYÊN NGHIỆP – Hỗ trợ tận tình, tư vấn sát nhu cầu khách hàng.
✅ NGUỒN HÀNG PHONG PHÚ – Xuất xứ rõ ràng, đảm bảo chất lượng.
✅ TƯ VẤN CHUYÊN SÂU – Kiến thức chuyên ngành về thiết bị điện phòng nổ theo tiêu chuẩn quốc tế.
LIÊN HỆ NGAY ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN
📞 HOTLINE: 0909942386
✉ EMAIL: hung@nke.vn