Să presupunem că specificați un încălzitor electric cu imersie pentru un rezervor de ulei uzat într-o fabrică petrochimică. Rezervorul se află într-o zonă clasificată, astfel încât încălzitorul, cutia sa de joncțiune și transmițătorul său de temperatură au nevoie de o metodă de protecție certificată. Vânzătorul de instrumente oferă un transmițător intrinsec sigur. Producătorul de echipamente de încălzire oferă un încălzitor cu flanșă rezistent la explozie. Ambele abordări previn aprinderea, dar funcționează pe principii complet diferite, iar această diferență determină capacitatea de putere, costul de instalare și regulile de întreținere.
Diferența de bază: limitarea energiei vs
Un dispozitiv intrinsec sigur este proiectat astfel încât să nu elibereze suficientă energie electrică sau termică pentru a aprinde atmosfera înconjurătoare. Un dispozitiv antideflagrant este conceput pentru a reține o explozie internă fără a lăsa flăcările sau gazele fierbinți să scape. Pe scurt, siguranța intrinsecă este o strategie de prevenire, în timp ce protecția împotriva exploziilor este o strategie de izolare.
Această distincție explică un puzzle comun în domeniu: transmițătorul de temperatură poate fi intrinsec sigur, dar încălzitorul care consumă câțiva kilowați nu poate. Echipamentele de mare putere nu pot fi făcute în siguranță intrinsec, deoarece atât funcționarea normală, cât și condițiile de defecțiune credibile produc niveluri de energie peste pragul de aprindere al amestecurilor tipice de aer-combustibil.
Terminologia variază în funcție de regiune și standard. În practica nord-americană, termenul antideflagrant este utilizat pe scară largă, în timp ce standardele internaționale numesc aceeași tehnică ignifugă, denumită Ex d. În mod similar, siguranța intrinsecă este desemnată Ex i. Cunoașterea ambelor denumiri ajută la compararea certificatelor ATEX și IECEx cu aprobările locale.
Cum funcționează echipamentul intrinsec sigur
Siguranța intrinsecă limitează energia electrică la sursă. Într-un circuit Ex i, tensiunea, curentul și energia stocată sunt menținute sub nivelurile necesare pentru a aprinde gazul sau vaporii specifici prezenți. Barierele de siguranță montate în zona sigură limitează circuitul cu rezistențe de limitare a curentului și componente de prindere a tensiunii. Chiar și sub un scurtcircuit, un fir rupt sau o masă accidentală, energia care ajunge în zona periculoasă rămâne sub pragul de aprindere.
Dispozitivele tipice cu siguranță intrinsecă sunt instrumentele cu putere redusă: transmițătoare de temperatură, transmițătoare de presiune, comutatoare de nivel, supape solenoide și dispozitive de comunicație. Avantajele lor sunt atât practice, cât și tehnice:
- Ele pot fi aprobate pentru Zona 0, unde o atmosferă explozivă este prezentă continuu sau pentru perioade lungi.
- Carcasele sunt compacte și ușoare, deoarece nu este nevoie de carcasă grea ignifugă.
- Cu barierele intacte, personalul instruit poate deschide și întreține un dispozitiv fără a deconecta circuitul.
- Metodele obișnuite de cablare se aplică pe partea de siguranță a barierei, reducând costul de instalare.
Factorul limitator este puterea. Un circuit intrinsec sigur furnizează de obicei doar câteva sute de miliwați, ceea ce este suficient pentru un semnal, dar nu pentru un încălzitor, un demaror de motor sau un corp de iluminat.
Cum funcționează echipamentele antiexplozive
Echipamentele rezistente la explozie, numite și ignifuge sau Ex d, adoptă abordarea opusă. În loc să limiteze energia, folosește o carcasă suficient de puternică pentru a rezista la o explozie internă. Dacă gazul inflamabil intră în carcasă și se aprinde, incinta conține presiunea și stinge flacăra, astfel încât explozia nu se poate propaga în atmosfera exterioară.
Izolarea se bazează pe căi de flăcări proiectate cu precizie. Îmbinările prelucrate și golurile înguste răcesc gazele care ies sub temperatura de aprindere a atmosferei înconjurătoare înainte de a părăsi incinta. Carcasa trebuie, de asemenea, să reziste la deformare la presiunea de explozie maximă. Această abordare funcționează indiferent de energia stocată în echipament, motiv pentru care se potrivește dispozitivelor de mare putere. Pentru o privire mai atentă asupra modului în care aceste carcase sunt proiectate și întreținute, articolul despre structura, instalarea și funcționarea încălzitoarelor electrice rezistente la explozie este o referință utilă.
Produsele obișnuite rezistente la explozie în încălzirea industrială includ:
- Încălzitoare cu imersie cu flanșă și încălzitoare cu șurub pentru rezervoare de stocare
- Încălzitoare de conducte de aer și încălzitoare de proces
- Dulapuri de comandă și demaroare de motoare
- Cutii de joncțiune, corpuri de iluminat și panouri de control a urmelor de căldură
Compensațiile sunt greutatea, costul și accesul. Carcasele rezistente la explozie sunt grele și construite cu toleranțe strânse, ceea ce crește costurile de producție și transport. În mod normal, sistemul trebuie deconectat și zona trebuie verificată pentru gaz înainte de deschiderea carcasei. Cu toate acestea, pentru echipamentele care necesită putere reală într-o zonă clasificată, construcția rezistentă la explozie este adesea singura opțiune certificată.
Sigur intrinsec vs. Rezistent la explozie dintr-o privire
Cea mai rapidă modalitate de a compara cele două metode este să te uiți la principiul protecției, capacitatea de putere și carcasa. Acest tabel rezumă cele mai relevante puncte pentru un cumpărător care examinează specificațiile.
O comparație practică a metodelor cu siguranță intrinsecă (Ex i) și rezistente la explozie (Ex d) pentru echipamentele pentru zone periculoase. | Criteriu | Sigur intrinsec (Ex i) | Rezistent la explozie (Ex d) |
| Principiul protectiei | Limitează energia pentru a preveni aprinderea | Conține o explozie internă |
| Capacitate de putere tipică | Miliwați, doar la nivel de semnal | Kilowați și mai mult |
| Incinta | Carcasă industrială ușoară, standard | Carcasă grea, ignifugă prelucrată |
| Întreținere în direct | Permis cu supraveghere instruită | Necesită deconectare și verificare a gazului |
| Aplicații comune | Transmițătoare, senzori, solenoizi, afișaje | Incalzire, motoare, dulapuri de control, iluminat |
| Costul relativ al sistemului | Cost mai mic al dispozitivului plus costul barierei | Costuri mai mari ale carcasei și instalării |
Alegerea între siguranța intrinsecă și construcția rezistentă la explozie
Începeți cu necesarul de putere al dispozitivului. Dacă dispozitivul consumă doar miliamperi și funcția sa este la nivel de semnal, siguranța intrinsecă este de obicei alegerea economică și practică. Dacă dispozitivul trebuie să furnizeze căldură sau putere mecanică, circuitul de alimentare va avea nevoie de o construcție rezistentă la explozie sau de o altă metodă de mare putere, cum ar fi siguranță sporită (Ex e) sau presurizare (Ex p).
Cele două metode coexistă în mod obișnuit în aceeași instalație. Un derapaj de proces în zonă periculoasă, de exemplu, poate folosi un transmițător de temperatură intrinsec sigur pentru semnal și un încălzitor de imersie rezistent la explozie pentru sarcina de încălzire. Fiecare dispozitiv are propriul său marcaj, astfel încât cumpărătorul trebuie să verifice dacă fiecare marcaj se potrivește cu zona, grupul de gaz și clasa de temperatură a locației. Căutați aprobări ATEX, IECEx sau naționale, cum ar fi UL și CSA. Marcajul trebuie să indice tipul de protecție, grupul de gaz (IIA, IIB sau IIC) și clasa de temperatură (T1 până la T6). Înainte de a plasa o comandă, mulți cumpărători examinează certificările și onorurile producătorului pentru a confirma că aprobările se aplică exact modelului oferit.
Echipamente de încălzire anti-explozie în practică
Pentru aplicațiile de încălzire, întrebarea practică este rareori dacă încălzitorul în sine va fi sigur în mod intrinsec. Un încălzitor trebuie să furnizeze putere termică continuă, astfel încât metoda de protecție a încălzitorului este rezistentă la explozie. Întrebările adevărate sunt dacă încălzitorul este certificat pentru zonă, dacă carcasa sa terminală este ignifugă și dacă partea de control corespunde aceluiași standard de protecție.
Un încălzitor de imersie cu flanșă certificat rezistent la explozie este instalat prin duza rezervorului la fel ca un încălzitor cu flanșă standard, dar cutia sa de borne ignifugă și elementele certificate îl califică pentru locații periculoase. Pentru rezervoarele mici și medii, un model de 6 kW certificat ATEX este o alegere frecvent specificată.
Încălzitor cu imersie cu flanșă, 380 V, 6 kW, certificat ATEX Acest încălzitor de imersie cu flanșă certificat se potrivește rezervoarelor mici și medii din zone periculoase, cu cutie de borne ignifugă și aprobare ATEX/IECEx pentru locațiile din Zona 1 și 2. Vizualizare produs → Echipamentul de control este la fel de important ca și încălzitorul. Componentele de comutare, protecție și control al temperaturii situate în zona clasificată au nevoie de propria protecție. Un dulap de control ignifug, construit după același principiu de izolare, este soluția convențională pentru adăpostirea acestor componente și menținerea conformă a buclei de încălzire.
Cabinet de control ignifug pentru sisteme de încălzire în zone periculoase Această carcasă ignifugă găzduiește în siguranță componente de comutare, protecție și control al temperaturii pentru bucle de încălzire, care conțin explozii interne și se potrivesc zonelor clasificate din industrii. Vizualizare produs → Controlul urmăririi căldurii în locații periculoase
Pentru conductele și navele care au nevoie de menținerea temperaturii în loc de încălzire de mare putere, urmărirea căldurii electrice este o soluție comună și creează, de asemenea, o problemă de protecție. Cablul de urmărire a căldurii în sine poate utiliza tehnologie de putere constantă sau autolimitare, dar panoul de control care îl alimentează trebuie să fie potrivit pentru zonă. Un dulap de control al urmelor de încălzire conceput pentru locații periculoase combină distribuția energiei, protecția și controlul temperaturii într-o carcasă ignifugă, astfel încât întreaga buclă de urmărire îndeplinește același standard ca și restul instalației.
Cabinet de control cu urmărire termică pentru locații periculoase Acest dulap de control integrează controlul temperaturii, detectarea și gestionarea energiei pentru urmărirea căldurii electrice, suportând până la 72 de circuite și potrivit pentru medii generale sau periculoase. Vizualizare produs → Concluzia: sigure intrinseci și rezistente la explozie nu sunt descrieri interschimbabile ale aceleiași măsuri de protecție. Siguranța intrinsecă previne aprinderea prin limitarea energiei, ceea ce funcționează bine pentru instrumente, dar nu și pentru echipamentele de putere. Construcția rezistentă la explozie conține o aprindere în interiorul unei carcase certificate, ceea ce face ca încălzitoarele de mare putere, dulapurile de control și panourile de urmărire să fie fezabile în zonele periculoase. Potriviți metoda de protecție cu funcția dispozitivului, verificați marcajul în funcție de clasificarea zonei dvs. și cumpărați de la un producător care documentează atât sistemul de calitate, cât și aprobările sale pentru zone periculoase.