การปฏิบัติงานในที่สลัว ในพื้นที่ที่ปกปิดมิดชิด และการทำงานตลอด 24 ชั่วโมง ต้องมีระดับความส่องสว่างที่เพียงพอภายในโรงงานอุตสาหกรรม
จะส่องสว่างบริเวณอันตราย (Hazardous Environment) ให้ปลอดภัยได้อย่างไร
ขวัญชัย กุลสันติธำรงค์
kwanchai2002@hotmail.com
ไฟฟ้าแสงสว่างเป็นระบบที่สำคัญที่ทำให้กระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมมีความปลอดภัย เกิดประสิทธิภาพ และมีประสิทธิผลสูงสุด การปฏิบัติงานในที่สลัว ในพื้นที่ที่ปกปิดมิดชิด และการทำงานตลอด 24 ชั่วโมง ต้องมีระดับความส่องสว่างที่เพียงพอภายในโรงงานอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากระดับความส่องสว่างที่เพียงพอแล้ว ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี อุตสาหกรรมอาหาร หรือไซโลเก็บพืชผลทางการเกษตร การติดตั้งระบบไฟฟ้าแสงสว่างจำเป็นต้องคำนึงสภาวะแวดล้อมที่เป็นอันตราย (Hazardous Environment) อีกด้วย
โดยโคมไฟฟ้าที่ติดตั้งในบริเวณอันตราย (Hazardous Environment Lighting Fixtures) ต้องทนต่อการกัดกร่อน ต้องสามารถทำงานในสภาวะแวดล้อมที่เต็มไปด้วยฝุ่นที่ติดไฟได้ (Combustible Dust) และก๊าซหรือไอที่ติดไฟได้ (Flammable Gas/Vapor) ที่แพร่กระจายอยู่ในอุตสาหกรรมดังกล่าวนี้อย่างปลอดภัยและไม่ก่อให้เกิดอันตราย ในบทความฉบับนี้ต้องการนำเสนอรายละเอียดของมาตรฐานทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งในบริเวณอันตราย การเลือกใช้โคมไฟฟ้าเพื่อให้ใช้งานได้อย่างปลอดภัยในบริเวณนี้ เชิญติดตามรายละเอียดในบทความฉบับนี้ได้เลยครับ
การจำแนกบริเวณอันตราย
มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย พ.ศ. 2545 บทที่ 7 บริเวณอันตรายได้กำหนดความต้องการเกี่ยวกับการออกแบบระบบไฟฟ้าสำหรับบริเวณอันตรายในข้อกำหนดที่ 7.2, 7.3, 7.4 และ 7.5 โดยแบ่งบริเวณอันตรายเป็นประเภทที่ 1, 2 และ 3 การจำแนกบริเวณขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของไอ ก๊าซ หรือของเหลวที่ติดไฟได้ ฝุ่น หรือเส้นใยที่ลุกไหม้ได้ ซึ่งอาจมีขึ้นและมีความเป็นไปได้ที่จะมีความเข้มข้นหรือมีปริมาณมากพอที่จะทำให้เกิดการลุกไหม้หรือเกิดเพลิงไหม้ได้
บริเวณอันตรายประเภทที่ 1 คือบริเวณที่ซึ่งมีก๊าซหรือไอที่ติดไฟได้ผสมอยู่ในอากาศปริมาณมากพอที่จะทำให้เกิดการระเบิดได้ ซึ่งพบได้ในโรงแยกแก๊สธรรมชาติ โรงกลั่นน้ำมัน อุตสาหกรรมปิโตรเคมี และโรงงานผลิตสารเคมี เป็นต้น
บริเวณอันตรายประเภทที่ 2 คือ บริเวณที่มีฝุ่นที่ทำให้เกิดการระเบิดได้ทำให้เกิดอันตราย ฝุ่นที่ลุกไหม้ได้ซึ่งสามารถพบได้ในโรงงานพลาสติก โรงงานเภสัชกรรม สถานที่ที่ผลิตถ่านหิน และแป้งมัน เป็นต้น
บริเวณอันตรายประเภทที่ 3 คือ บริเวณที่มีเส้นใยหรือละอองที่จุดระเบิดได้ง่าย แต่ปกติจะไม่ลอยอยู่ในอากาศเป็นปริมาณมากพอที่จะทำให้เกิดการจุดระเบิดได้ เส้นใยหรือละอองเหล่านี้จะรวมตัวอยู่รอบ ๆ อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีความร้อนสะสม (เป็นแหล่งความร้อน) ทำให้เส้นใยหรือละอองเหล่านี้ลุกไหม้ได้ ซึ่งพบได้ในอุตสาหกรรมไม้และอุตสาหกรรมสิ่งทอ เป็นต้น
มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าฯยังได้แบ่งบริเวณอันตรายประเภทที่ 1 และ 2 เป็นกลุ่มต่าง ๆ ดังนี้
มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าฯแบ่งบริเวณอันตรายประเภทที่ 1, 2 และ 3 ออกเป็น 2 แบบ คือ
แบบที่ 1 เป็นบริเวณอันตรายที่มีก๊าซ, ไอ หรือ ฝุ่นที่ติดไฟได้ในภาวะการทำงานตามปกติ หรือ เนื่องจากการซ่อมแซมบำรุงรักษา ในกรณีที่มีการระบายอากาศอย่างเหมาะสมและเพียงพอ บริเวณอันตรายแบบที่ 1 สามารถจำแนกเป็นบริเวณอันตรายแบบที่ 2 ได้
แบบที่ 2 เป็นบริเวณอันตรายที่เกิดขึ้นจากการทำงานผิดปกติหรือการขัดข้องของบริภัณฑ์ไฟฟ้าหรือ เกิดการรั่ว บริเวณที่อยู่ติดกับบริเวณอันตราย ประเภทที่ 1 แบบที่ 1 ถือว่าเป็นบริเวณอันตรายแบบที่ 2 ได้เมื่อคำนึงถึงว่ามีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการรั่วของก๊าซหรือไอเข้ามาในบริเวณดังกล่าวนี้
ประเภทของโคมไฟ
มีโคมไฟหลัก ๆ อยู่ 2 ประเภท คือ
(ก) โคมไฟที่ห่อหุ้มและปิดผนึก (Enclosed and Gasketed Fixtures) โคมไฟประเภทนี้จะปิดผนึกเพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งที่เป็นอันตรายเข้าไปภายในดวงโคมไฟฟ้า โคมไฟชนิดนี้จึงมีความเหมาะสมกับบริเวณอันตรายประเภทที่ 1 แบบที่ 2 และบริเวณอันตรายประเภทที่ 2 โคมไฟชนิดนี้ถูกออกแบบให้ชิ้นส่วนที่อยู่ภายในแผ่รังสีความร้อนออกมาน้อย และพื้นผิวของดวงโคมถูกออกแบบให้ฝุ่นเกาะบนผิวได้น้อย ดังนั้นถ้าออกแบบโคมไฟไม่ดี อุณหภูมิที่ผิวภายนอกของดวงโคมจะเพิ่มขึ้นสูง
(ข) โคมไฟกันระเบิด (Explosion Fixtures) เนื่องจากก๊าซหรือ ไอที่ติดไฟได้มีอยู่ตลอดเวลาในบริเวณอันตรายแบบที่ 1 โคมไฟที่ติดตั้งอยู่ในบริเวณอันตรายประเภทที่ 1 แบบที่ 1 หรือบริเวณอันตรายประเภทที่ 2 นี้ต้องไม่ทำให้ก๊าซหรือ ไอที่ติดไฟได้ที่อยู่ในบริเวณโดยรอบลุกไหม้ขึ้น
การออกแบบโคมไฟประเภทนี้ต้องคำนึงถึงว่าเมื่อมีการลุกไหม้ของก๊าซหรือไอที่รั่วเข้าไปภายในดวงโคมไฟฟ้าแล้ว ความดันที่เกิดจากแรงระเบิดภายในดวงโคมจะระบายออกสู่บรรยากาศภายนอกผ่านเส้นทางที่เรียกว่า Flamepaths แก๊สร้อนที่เกิดขึ้นจะวิ่งตามเส้นทางนี้ที่มีระยะทางที่เพียงพอจนอุณหภูมิของแก๊สเย็นลง แก๊สที่เย็นลงที่ออกสู่บรรยากาศภายนอกจะไม่เป็นสาเหตุทำให้ก๊าซหรือไอที่ติดไฟได้ที่อยู่ในบริเวณโดยรอบลุกไหม้ขึ้น
การออกแบบโคมไฟชนิดที่ห่อหุ้มและปิดผนึก และโคมไฟชนิดกันระเบิดที่ถูกต้องก็คือต้องหาวิธีลดความร้อนที่ดวงโคมเหล่านี้สร้างขึ้น ผู้ออกแบบชิ้นส่วนทางไฟฟ้าจะพิจารณาว่าจะวางตำแหน่งของอุปกรณ์ควบคุมที่อยู่ภายในดวงโคมในตำแหน่งไหนดีที่จะช่วยลดความร้อนสะสมที่อุปกรณ์ควบคุมเหล่านี้สร้างขึ้น ผู้ออกแบบโคมไฟจะใช้ Reflector ช่วยกระจายความร้อนนอกเหนือจากการกระจายแสงซึ่งเป็นหน้าที่หลัก ผู้ออกแบบด้านวัสดุศาสตร์และโลหะวิทยาจะหาวิธีที่จะระบายที่อยู่ภายในผ่านตัวถังหรือสิ่งห่อหุ้ม
เมื่อโคมไฟเป็นแหล่งความร้อนซึ่งเป็นหนึ่งในสามปัจจัยที่ทำให้เกิดการลุกไหม้ (เชื้อเพลิง และ ออกซิเจน เป็นอีกสองปัจจัยที่เหลือ) ดังนั้นการกำหนดอุณหภูมิใช้งานหรือช่วงอุณหภูมิใช้งาน (โดยอ้างอิงกับอุณหภูมิโดยรอบ 40 องศาเซลเซียส) ที่ปลอดภัยของโคมไฟจึงเป็นสิ่งจำเป็น โคมไฟที่ได้รับการรับรองแล้ว ต้องมีเครื่องหมายแสดงพิกัดอุณหภูมิ “T” ตามที่ระบุในตารางที่ 1 โคมไฟต้องทำงานที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าพิกัดอุณหภูมิ “T” ของสภาวะแวดล้อมโดยรอบ
ตารางที่ 1 แสดงพิกัดอุณหภูมิและเครื่องหมาย
จากตารางที่ 1 โคมไฟที่มีพิกัดอุณหภูมิ “T1” สามารถใช้งานในสภาวะแวดล้อมที่มีอุณหภูมิจุดระเบิดสูงกว่า 450 ๐C ในทางกลับกันโคมไฟที่มีพิกัดอุณหภูมิ “T6” สามารถใช้งานในบริเวณอันตรายได้โดยที่อุณหภูมิใดจุดใด ๆ บนดวงโคมต้องมีอุณหภูมิไม่เกิน 85๐C
พิกัดอุณหภูมิ “T” สำหรับโคมไฟเป็นการวัดอุณหภูมิที่จุดที่ร้อนที่สุดที่อยู่บนหรืออยู่ภายในโคมไฟขึ้นกับชนิดของโคมไฟ โดยโคมไฟชนิดกันระเบิดพิกัดอุณหภูมิ “T” จะวัดที่พื้นผิวภายนอกของดวงโคม ขณะที่โคมไฟชนิดห่อหุ้มและปิดผนึกพิกัดอุณหภูมิ “T” จะวัดที่ภายในโคมไฟ
สรุป
ถึงแม้ว่าการติดตั้งดวงโคมในบริเวณอันตรายเป็นสิ่งจำเป็น แต่จุดที่สำคัญที่สุดก็คือวิศวกรต้องมีความเข้าใจในความเป็นไปได้ของอันตรายที่จะเกิดขึ้น สภาวะแวดล้อมของบริเวณใช้งาน ชนิดของสิ่งที่เป็นอันตราย ซึ่งทั้งหมดนี้จะทำให้การเลือกใช้โคมไฟเพื่อติดตั้งใช้งานในบริเวณอันตรายมีความปลอดภัยและเกิดประโยชน์สูงสุด
อ้างอิง
1. How to Light Hazardous Environments : EC&M October 2009
2. มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย พ.ศ. 2545 (ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 1 พ.ศ. 2551)
สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.
ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด
Thailandindustrycom_official
