北極圏の石油とガスの生産、化学処理、採掘作業では、極寒と危険な雰囲気が組み合わされることがよくあります。このような環境における加熱装置は、-40 度でも信頼性の高い動作を維持しながら、可燃性ガス、蒸気、粉塵の発火を防止する必要があります。これらの用途に対する技術的要件と規制要件は、暖房業界で最も厳しいものの 1 つです。
危険な場所の分類により、保護要件が定義されます。クラス I の場所には可燃性ガスまたは蒸気が含まれます。クラス II の場所には可燃性粉塵が存在します。ディビジョン 1 エリアには通常の運用時に危険な濃度が存在しますが、ディビジョン 2 エリアには異常な条件下でのみ危険性があります。クラス I、ディビジョン 1 の場所にあるカートリッジ ヒーターには、-存在する特定のガス グループに対して定格された防爆エンクロージャが必要です。-産業用アプリケーションではグループ B (水素)、グループ C (エチレン)、またはグループ D (プロパン) が一般的です。
防爆構造-は内部爆発を防ぎ、周囲の大気への引火を防ぎます。カートリッジ ヒーターの場合、これは通常、逃げるガスを発火温度以下に冷却する火炎経路を備えた防爆ハウジング内に設置することを意味します。-ハウジングは、最大使用圧力の 1.5 倍での静水圧試験に耐え、合わせ面で厳しい公差を維持する必要があります。これらの要件により、汎用ヒーターに比べてコストが大幅に増加し、かさばりますが、安全のために法的に義務付けられています。{6}}
本質安全防爆は、特に低電力暖房用途に適した代替保護方法です。-本質安全システムは、たとえ障害状態であっても、エネルギー (電圧と電流) を危険な雰囲気に点火できないレベルに制限します。本質安全防爆アプリケーション用のカートリッジ ヒーターは、バリアまたはガルバニック アイソレータによって電流が制限され、24 V 以下で動作します。これにより最大ワット数が制限されますが、防爆構造に必要な重い筐体が不要になり、ガス抜き手順を行わずにメンテナンスが可能になります。-
パージおよび加圧されたエンクロージャは、大型の加熱システムに別のオプションを提供します。きれいな空気または不活性ガスが筐体内を正圧に維持し、危険な雰囲気の侵入を防ぎます。これらのシステムのカートリッジ ヒーターは汎用構造を使用できますが、パージ システムを監視し、パージ フローが失敗した場合にヒーターの通電を遮断するようにインターロックする必要があります。-このアプローチは、制御パネルや分析装置のハウスではうまく機能しますが、パイプラインのヒート トレースなどの分散加熱アプリケーションではあまり実用的ではありません。
温度分類（T-定格）は、発火を防ぐために最大表面温度を制限します。たとえば、T3 定格では表面温度が 200 度に制限されます。 T4～135度。カートリッジ ヒーターは、現在の危険性のある自動発火温度に適した定格 T- で指定する必要があります。-ディーゼル蒸気では T3 定格が許容される可能性がありますが、水素では T6 (最大 85 度) が必要です。これらの制限により、多くの場合、安全な場所では必要のないワット密度の低下や追加の温度制御が強制されます。
危険な場所でのケーブルの引き込みとシールには、特殊なフィッティングが必要です。防爆-導管シールは、配線システムを介した火炎の伝播を防ぎます。ケーブルグランドは、リード線の挿入に対応しながら、エンクロージャの完全性を維持します。これらの継手は、ヒーター リードの絶縁体-グラスファイバー、シリコン、または鉱物-絶縁ケーブル-）と互換性があり、温度と環境条件に対して定格が定められている必要があります。不適切なシールは一般的な法令違反であり、機器の認証が無効になり、安全上の問題が生じる可能性があります。
危険場所の機器に関する文書化と認証は広範囲にわたっています。メーカーは、保護規格への準拠を検証する第三者認証（UL、CSA、ATEX、IECEx）を取得する必要があります。-認定された各ヒーターには、保護方法、ガスグループ、温度クラス、および周囲温度範囲を示すマークが付いています。設置者は、機器の定格が特定の危険場所の分類に一致していることを確認する必要があります。-ディビジョン 1 の場所でディビジョン 2 の機器を使用すると、重大な安全性と責任の危険が生じます。
