防爆安全基礎工程系列之一 ── 圖面準備

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本文節錄自 2020 年 UL 主持的防爆安全系列線上研討會內容，由工程部 Lily Tsai 起草

防爆案件的圖面準備，不論是在歐規 IECEx/ATEX 或是美規 UL/cUL 的領域，抑或無論申請的廠家所在地域，台灣也好、其他國家也是，重要性皆是不容置喙。然而，許多申請防爆案件的客戶總會陷於製造用圖面與申請認證所需控制圖面之間的差異性，以及其中所衍生的控制圖面必須要件、那些資訊會對應到證書內容…等。本文摘錄自 UL 美國總部在 2020 年所開辦的防爆系列線上研討會內容，希望能透過向來為全球防爆安全規範馬首的美國專家視角，為台灣防爆廠家帶來與世界接軌的先進工程概念。

由於大流行病的影響，2020 年全球的工作生態系有了巨大的改變。因應遠距工作，以及回應在職人員對於保持動態的渴求，我們迅速彈性地在全球推出線上型式的研討會，以取代在許多國家慣以為常的實體研討會。事實上，網路研討會因為略過甲乙地往返差旅程序，不僅可納入更多客戶的參與，也可讓客戶依需求不限地域及語言參與。由於網路研討會多半主打簡短精巧，故亦廣受我們的產業客戶正面的評價。

UL 在台灣的工程團隊因此有機會與會由美國總部開辦的一系列防爆安全主題線上研討會，看見了防爆需求在全球日益增加，且所涉及的產業越來越廣泛外，也從向來為全球防爆安全規範馬首的美國專家視角中，帶回有利台灣危險場所防爆產業發展的先進工程概念。

我們將陸續摘錄這些研討會的重點，並以系列方式透過 HazLoc News Lens 電子報分享，期台灣製造業者能夠與美國防爆產業有更進一步的接軌，同時可看見更多產業發展的可能性。

控制圖面的基本組成

防爆案件的圖面準備，不論是在歐規 IECEx/ATEX 或是美規 UL/cUL 的領域，抑或無論申請的廠家所在地域，台灣也好、其他國家也是，重要性皆是不容置喙。然而，許多申請防爆案件的客戶總困惑於製造用圖面與申請認證所需控制圖面之間的差異性在那裡？控制圖面必須要件為那些？這些資訊是否會對應到證書的內容？

控制圖面 (schedule drawing) 與製造圖面 (manufacturer’s drawing) 最大的不同在於：控制圖面的存在是為了認證審查產品是否符合標準要求，並確保未來製造出的產品能夠具備與要求一致的防爆能力。

與一般文件系統的管理如出一轍，管理控制圖面需要具備認可的品質管理系統，如 ISO 9001，以及公司內部應聘有負責該品管系統的指定人員，並且須由該名人員執行控制文件的發行與修訂。

為保持文件的可追溯性，我們即利用 A 示例表格說明文件不可或缺的組成要素：

(A 示例表格)
Schedule Drawing Document Table for Traceability
  • 文件編號
  • 文件描述
  • 文件修訂版本與修訂日期
  • 審核人員

而上述的資訊亦會是在認證中，被記錄在正式審查文件 (如 IECEx/ATEX 的技術報告[ExTR]) 中，以當作追溯與審查的依據。

認證與圖面的關係

對於首次申請認證的製造商而言，最常感到困惑的部份則是認證所需的文件有那些？而他們的用途到底是什麼？

認證時需要提供的圖面，主要會成為比對的依據，其用來檢視樣品與圖面是否一致、是否符合標準規範的要求、以及當需要進行產品修改更新時，能夠確認新舊結構的差異。此外，稽核時也會需要提出這些圖面，以證明生產產品與當初申請認證的結構是一致的。

這裡指的稽核包含 UL 的後續工廠檢查 (FUS)，以及 IECEx QAR (品質管理)、ATEX PQAN (品質管理)、巴西 INMETRO 標誌的稽核。

也由此脈絡可知，製造商內應有專責的人員負責將圖面區分為認證控制圖面 (schedule drawing 或 control drawing) 以及其他關聯文件 (related drawing)。在此特別一提，關聯文件雖不需要在認證時提出，但是需要廠家設有廠內機制，以便與認證提交的控制圖面作為連結，來促使控制文件的更新能夠反應到其他關聯文件。

而且，控制圖面若要修改，並非製造廠內自行進行即可，而是要向當初認證的第三方認證機構提出申請案件，並且清楚說明修訂的結構與原始結構的差異。這些資訊也會在認證中被記錄在正式審查文件 (如 UL 報告的測試紀錄、IECEx/ATEX 的 ExTR) 中，以做為追溯與審查的依據。

IECEx 控制圖面的基本要求

控制圖面除了上述提及的基本原則說明外，目前在廣為全球防爆市場採用的 IECEx 認證中，也有更進一步的詳細要求。

針對 IECEx 認證所需圖面，標準中有一份專門說明的 OD (Operational Document) 文件：IECEx OD 017 Drawing and Documentation Guide for IEC Ex Certification – for use by Manufacturers and ExTLs。在該文件中，除列出控制圖面的通則，並對個別防護方式的標註要件有清楚的條列說明。

其中個別防護方式的部分多在個別的標準中有對應說明，因此於此僅聚焦通則方面的說明：

  • 單位：使用 SI 公制單位
  • 尺寸：與標準要求相關的尺寸需標註公差，或以上下限標示
  • 語言：英文。若圖面繪製使用英文以外的語言，對於與標準要求相關的資訊，必須增加英文翻譯；另若有 IECEx 證書轉證其他國家證書需求，則通常需要將使用手冊、銘版、警語等翻譯成當地語言
  • 金屬外殼組成：這部分是根據 IEC 60079-0 通則中第 8 章對金屬外殼的要求，控制圖面應包含以下幾點的要求 ──
    1. 輕金屬的含量，對不同環境使用有不同的要求，舉常見的兩種等級說明：
      • EPL Gb 與 EPL Db，要求鎂、鈦和鋯合計含量 <7.5%
      • EPL Gc 與 EPL Dc，僅在葉輪、風扇罩與通氣濾網上要求鎂、鈦和鋯合計含量 <7.5%
    2. 銅合金若要使用在包含乙炔 (acetylene) 的環境，即 IIC 的應用時，應增加銅含量 <65% 的要求，或是使用錫或鎳的塗層保護
  • 非金屬外殼：這部分是根據 IEC 60079-0 通則中第 7 章對非金屬外殼或外殼上的非金屬零件之要求。若非金屬外殼會影響以下面向，就必須在控制圖面上提供廠家型號尺寸等詳細資訊 ──
    1. 與撞擊測試結果相關，需考慮機械強度
    2. 密封外殼的功能，影響 IP 等級與防止塵入侵測試結果
    3. 與靜電累積評估相關的型號、材質與尺寸
    4. COT. CTI. 耐燃等級
    5. 玻璃以外需考慮 UV 等級

IECEx 控制圖面對標示 (Marking) 的要求

至於標示中的要求，除了可以參見 IEC60079-0 通則中第 29 章的要求外，一般申請廠家最關心的莫過於是否能夠有更彈性的控制圖面方式，來避免每次修改皆需更新銘版的圖面，或是能讓系列型號可用銘版圖面等。

以下提供常見的做法讓製造商參考，其亦是對比較控制圖面與關聯圖面的很好說明。

在圖面上載錄所有控制項目的銘版圖面：
Schedule Drawing Label (Marking)

在此也列出這類將證書中有要求的項目 (如型號、商標等) 或證書中未包含的評估 (其他國家的認證) 改以方框中僅列項目的方式，或是材質等以連結到其他控制圖面的方式說明，以讓圖面的控制更有彈性，並避免重複的資訊可能造成的不一致，如下：

Schedule Drawing Frame

結語

由於申請 IECEx 認證，因不若 UL 美規有結構描述報告，因此會要求必須在控制圖面上清楚表示符合標準要求的項目。

除此之外，與一般製造的圖面不同，認證使用的圖面假設未能向認證機構申請變更前，廠商是不能隨意自行變更。由此可知，在防爆案件的申請期間，製造商與認證機構彼此之間有充分討論即益顯重要。

我們希望透過本文，能夠為不論是初次或是已有申請防爆認證經驗的製造商，帶來更清晰的概念，從而促使在認證時的文件準備上能夠有更加順暢的流程。

若需更多資訊或需要更多個別諮詢，歡迎立刻聯繫 UL 了解更多。

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