غالبًا ما يجمع إنتاج النفط والغاز في القطب الشمالي والمعالجة الكيميائية وعمليات التعدين بين البرودة الشديدة والأجواء الخطرة. يجب أن تمنع معدات التدفئة في هذه البيئات اشتعال الغازات والأبخرة والغبار القابلة للاشتعال مع الحفاظ على التشغيل الموثوق عند -40 درجة. تعد المتطلبات الفنية والتنظيمية لهذه التطبيقات من بين المتطلبات الأكثر تطلبًا في صناعة التدفئة.
تحدد تصنيفات المواقع الخطرة متطلبات الحماية. تحتوي مواقع الفئة الأولى على غازات أو أبخرة قابلة للاشتعال؛ تحتوي مواقع الفئة الثانية على غبار قابل للاشتعال. مناطق القسم 1 لديها تركيزات خطرة موجودة في ظل العمليات العادية، في حين أن مناطق القسم 2 لديها مخاطر فقط في ظل ظروف غير طبيعية. تتطلب سخانات الخرطوشة في مواقع الفئة الأولى، القسم 1، حاويات مقاومة للانفجار- مصنفة لمجموعة الغاز المحددة الموجودة-المجموعة ب (الهيدروجين)، أو المجموعة ج (الإيثيلين)، أو المجموعة د (البروبان) الأكثر شيوعًا في التطبيقات الصناعية.
يحتوي البناء المضاد للانفجار- على أي انفجار داخلي ويمنع اشتعال الغلاف الجوي المحيط. بالنسبة إلى سخانات الخرطوشة، يعني هذا عادةً التركيب في مبيتات مقاومة للانفجار- مع مسارات لهب تعمل على تبريد الغازات المتسربة إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارة الاشتعال. يجب أن تتحمل العلب الاختبار الهيدروستاتيكي عند 1.5 مرة من أقصى ضغط عمل وتحافظ على تفاوتات صارمة على أسطح التزاوج. تضيف هذه المتطلبات تكلفة كبيرة وحجمًا كبيرًا مقارنة بسخانات الأغراض العامة-، ولكنها إلزامية قانونيًا لأغراض السلامة.
يمثل الأمان الجوهري طريقة حماية بديلة، ومناسبة بشكل خاص لتطبيقات التسخين ذات الطاقة المنخفضة-. تعمل الأنظمة الآمنة بشكل جوهري على تقييد الطاقة (الجهد والتيار) إلى مستويات غير قادرة على إشعال الأجواء الخطرة، حتى في ظل ظروف الأعطال. تعمل سخانات الخرطوشة لتطبيقات السلامة الجوهرية عند 24 فولت أو أقل مع تيار محدود بواسطة الحواجز أو العوازل الجلفانية. على الرغم من أن هذا يحد من الحد الأقصى من القوة الكهربائية، إلا أنه يلغي العبوات الثقيلة المطلوبة للبناء المقاوم للانفجار-ويسمح بالصيانة دون إجراءات تحرير-الغاز.
توفر العبوات المطهرة والمضغوطة خيارًا آخر لأنظمة التدفئة الأكبر حجمًا. يحافظ الهواء النظيف أو الغاز الخامل على الضغط الإيجابي داخل العلبة، مما يمنع دخول الأجواء الخطرة. يمكن أن تستخدم سخانات الخرطوشة في هذه الأنظمة بنية الأغراض العامة-، ولكن يجب مراقبة نظام التطهير وتشابكه لإلغاء-تنشيط السخانات في حالة فشل تدفق التطهير. يعمل هذا الأسلوب بشكل جيد مع لوحات التحكم وبيوت التحليل ولكنه أقل عملية لتطبيقات التدفئة الموزعة مثل تتبع الحرارة عبر خطوط الأنابيب.
يحدد تصنيف درجة الحرارة (تصنيف T-) الحد الأقصى لدرجات حرارة السطح لمنع الاشتعال. على سبيل المثال، تصنيف T3 يحد من درجة حرارة السطح إلى 200 درجة؛ T4 إلى 135 درجة. يجب تحديد سخانات الخرطوشة بتصنيفات T-مناسبة لدرجة حرارة الاشتعال التلقائي-للأخطار الحالية. قد تسمح أبخرة الديزل بتقييمات T3، بينما يتطلب الهيدروجين T6 (85 درجة كحد أقصى). غالبًا ما تفرض هذه القيود كثافة واط أقل أو ضوابط إضافية لدرجة الحرارة والتي قد لا تكون ضرورية في المناطق الآمنة.
يتطلب دخول الكابلات وإغلاقها في المواقع الخطرة تجهيزات متخصصة. تمنع موانع التسرب المقاومة للانفجارات-انتشار اللهب عبر أنظمة الأسلاك؛ تحافظ غدد الكابلات على سلامة العلبة مع استيعاب دخول سلك الرصاص. يجب أن تكون هذه التركيبات متوافقة مع كابلات عزل سلك السخان-الألياف الزجاجية أو السيليكون أو المعدنية-المعزولة-ومصنفة وفقًا لدرجة الحرارة والظروف البيئية. يعد الختم غير المناسب انتهاكًا شائعًا للقانون الذي يمكن أن يبطل شهادات المعدات ويخلق مخاطر على السلامة.
إن التوثيق وإصدار الشهادات لمعدات المواقع الخطرة واسع النطاق. يجب أن يحصل المصنعون على -شهادات من جهات خارجية (UL، وCSA، وATEX، وIECEx) للتحقق من الامتثال لمعايير الحماية. يحمل كل سخان معتمد علامات تشير إلى طريقة الحماية ومجموعات الغاز وفئة درجة الحرارة ونطاق درجة الحرارة المحيطة. يجب أن يتحقق القائمون على التركيب من أن تقييمات المعدات تتوافق مع تصنيف المواقع الخطرة المحددة-باستخدام معدات القسم 2 في مواقع القسم 1 مما يؤدي إلى تعرض خطير للسلامة والمسؤولية.
