Robbanásbiztos radaros szintmérő adók: ATEX/IECEx Zone 0/1/2 útmutató

A robbanásbiztos radaros szinttávadó egy radar alapú szintmérő műszer, amelyet arra terveztek és tanúsítottak, hogy veszélyes területeken biztonságosan mérje a szintet, ahol gyúlékony gázok, gőzök vagy éghető porok lehetnek jelen. Nemzetközi szabványok szerint kell tervezni és tesztelni — Európában az ATEX, világszerte az IECEx —, amelyek a veszélyt zóna (gázoknál 0., 1. vagy 2. zóna; poroknál 20., 21. vagy 22. zóna), gázcsoport (IIA, IIB, IIC), hőmérsékleti osztály (T1–T6) és védelmi mód szerint osztályozzák, leggyakrabban Ex d nyomásálló tok vagy Ex ia belső biztonság. Beszerzési vezetők, folyamatmérnökök, EPC vállalkozók és üzemi biztonsági mérnökök számára ezek a jelölések többet döntenek el, mint a műszer ára: meghatározzák, hogy egy távadó jogilag telepíthető-e és fizikailag biztonságos-e egy vegyianyag-tároló tartályon, nyomás alatti edényen vagy cement- és műanyagsilón.

Veszélyes övezeti zónák: Hogyan definiálják a 0/1/2 és a 20/21/22 zónákat

Az ATEX és az IECEx egyaránt a robbanásveszélyes légkör jelenlétének valószínűsége szerint osztja fel a veszélyes helyeket — minél gyakoribb a légkör, annál szigorúbb berendezés-besorolás szükséges.

Gáz zónák

• 0. zóna — robbanásveszélyes gáz folyamatosan vagy hosszú időn át van jelen (évente több mint 1000 óra). Az itt használt berendezéseknek 0. zóna (Ga) besorolásúnak kell lenniük — a gyakorlatban Ex ia belső biztonság vagy Ex m öntés.
• 1. zóna — robbanásveszélyes gáz normál üzem során valószínűleg előfordul (évente 10–1000 óra). Mind az Ex d nyomásálló, mind az Ex ia megengedett.
• 2. zóna — robbanásveszélyes gáz normál üzem során nem valószínű, és ha jelen van, csak rövid ideig (évente kevesebb mint 10 óra). Ex d, Ex ia vagy nem szikrázó Ex nA berendezés elfogadható.

Por zónák

• 20. zóna — éghető por folyamatosan vagy gyakran jelen van.
• 21. zóna — porfelhő normál üzemmódban alkalmanként előfordulhat.
• 22. zóna — porfelhő normál üzemmódban nem valószínű, és ha előfordul, csak rövid ideig.

További két jelölést kell a folyamathoz igazítani. A gázcsoport osztályozza a robbanásveszélyes anyagot: IIA (propánszerű), IIB (etilénszerű) vagy IIC (hidrogén- és acetilénszerű, a legigényesebb). A hőmérsékleti osztály korlátozza a maximális felületi hőmérsékletet — T6 (≤ 85 °C) és T1 (≤ 450 °C) között —, és ennek a gáz vagy por gyulladási hőmérséklete alatt vagy azzal egyenlőnek kell lennie. Egy Ex db IIC T6 Gb radar például robbanásbiztos, IIC csoportra tanúsított, és 1. zónához alkalmas.

Ex d Robbanásbiztos vs Ex ia Belső Biztonság: Két Védelmi Koncepció

A védelmi koncepció az a fizikai stratégia, amely megakadályozza, hogy a műszer meggyújtsa a légkört, és ez általában az első döntés, amelyet a vevő meghoz.

Ex d — robbanásbiztos burkolat (elszigetelés)

Az Ex d elszigeteléssel véd. Az adó háza egy masszív, megmunkált robbanásbiztos burkolat, amely ellenáll a belső robbanásnak, és megakadályozza annak terjedését a külső légkörbe. A tanúsított robbanási utak — keskeny, pontosan illesztett hézagok minden karimánál és tömszelencénél — lehűtik és eloltják a forró gázokat, mielőtt azok a külvilágba jutnának.

• Teljes hurokteljesítményt biztosít, így alkalmas 4–20 mA / HART adókhoz hosszú kábelhosszakkal és több terheléssel.
• Gb besorolás: alkalmas 1. és 2. zónához, de normál esetben nem 0. zónás gázhoz.
• Tanúsított robbanásbiztos kábelbevezetőket és lezárt fel nem használt nyílásokat igényel; a telepítés igényesebb, és a ház nehezebb.
• A ház felületi hőmérsékletének (a folyamat hőmérsékletével csökkentve) a légkör gyulladási hőmérséklete alatt kell maradnia.

Ex ia — belső biztonság (energiakorlátozás)

Az Ex ia az energia korlátozásával véd. Az adó és jelköre úgy van kialakítva, hogy a rendelkezésre álló elektromos energia túl alacsony legyen a gáz vagy por meggyújtásához, még két egyidejű hiba esetén is. A korlátot egy hozzárendelt készülék érvényesíti — jellemzően galvanikusan leválasztó vagy zener-soros (zener barrier) a biztonságos övezetben.

• Lehetővé teszi a 0. zónában (Ga) történő üzemeltetést, ha a teljes mérési lánc belső biztonságú.
• Tanúsított leválasztókat és kis fogyasztású hurok-kialakítást igényel, ezért fontos itt a kétvezetékes radararchitektúra.
• A vezetékezés könnyebb — a kék belső biztonságú kábelezés és gyakran a szabványos csatlakozódobozok csökkentik a telepítési költséget, bár a leválasztó költségét és az áram-/feszültségkorlátokat el kell fogadni.
• Az 1. és 2. zónában is érvényes.

Sok veszélyes övezeti radar ötvözi a két elvet: Ex d ház belső biztonságú érzékelővel vagy HART úttal, vagy Ex ia adó Ex d folyamat-tömítéssel. A specifikációkor adja meg a kívánt koncepciót — Ex d, Ex ia vagy Ex d/ia hibrid — mert a tanúsítvány, a vezetékezés és az ár mind ez alapján alakul.

Zónánkénti védelem: gáz vs por vs szükséges típus vs radar modell

Ez a táblázat hozzárendeli az egyes ATEX/IECEx zónákat a szabványok által megengedett védelmi koncepcióhoz és a radar osztályához, amelyet általában specifikálni szoktak.

A gáz- és porzóna minősítés független egymástól: az 1. gáz-zónára jelölt távadó nem automatikusan minősített a 21. por-zónára, és fordítva.

Miért kiemelkedő a 80 GHz-es radar veszélyes tartályokban és silókban

A frekvenciaválasztás meghatározza a pontosságot, az antennaméretet és a karbantarthatóságot veszélyes területeken. A 80 GHz-es radar (W-sáv) három előnyt kínál zónabesorolású tartályokon és silókon.

Kisebb antenna, egyszerűbb és olcsóbb telepítés. A 80 GHz-es hullámhossz körülbelül 40 mm-re vagy annál kisebbre csökkenti az antennát, így illeszkedik a meglévő karimákhoz és csonkokhoz – ez kritikus ott, ahol nem lehet nagyobb nyílást vágni egy nyomás alatti tartályon –, és kisebb áthatolást jelent az Ex d házon, valamint könnyebb folyamatcsatlakozást.

Keskeny nyalábszög, kevesebb hamis visszhang. 80 GHz-es frekvencián a nyalábszög körülbelül 3–5°-ra csökken, szemben az alacsonyabb frekvenciákon jellemző 10–20°-kal. A nyaláb elkerüli a tartályfalakat, terelőlemezeket, tekercseket és keverőlapátokat, amelyek zavaró visszhangokat keltenek, így a jelkiértékelés egyszerűbb és a leolvasás megbízhatóbb. Silóban távol marad a falaktól és a felhalmozódási gyűrűktől, amelyek a széles nyalábú radarokat zavarják.

Jobb behatolás por, gőz és lerakódás esetén. A fókuszált, nagyobb frekvenciájú energia jobban áthatol a sűrű porfelhőkön, kondenzátumon és gőzrétegeken, kisebb csillapítással. Cement, pernye, műanyag granulátum és finom porok esetén – ahol a porzóna gyakran az eszköz létezésének oka – a 80 GHz-es radar tiszta visszhangot tart, míg az alacsonyabb frekvenciájú egységek elveszítik a jelet. A részletesebb összehasonlításhoz lásd a 80 GHz vs 26 GHz radaros szinttávadókoldalt; a 80 GHz-es radaros szintmérő oldalunkon megtalálja a tanúsított változatokat.

Kérelmezendő tanúsítványok: ATEX, IECEx és NEPSI

Veszélyes övezeti műszerek esetén a tanúsítvány a szállítandó termék. Kérje ezt a hármat név szerint, a telepítési helytől függően.

• ATEX – az Európai Unióban és az EGT-ben potenciálisan robbanásveszélyes légkörben használt berendezésekhez kötelező, a 2014/34/EU irányelv szerint. A tanúsítványt egy kijelölt szervezet (Notified Body) állítja ki, és mellékelni kell az EU-típusvizsgálati bizonyítványt és az EU-megfelelőségi nyilatkozatot.
• IECEx — a nemzetközi rendszer az IEC 60079 sorozaton alapul, amelyet 30+ országban és sok üzemtulajdonos és EPC ismer el a legátruházhatóbb tanúsítványként — a leggyorsabb módja annak, hogy egy radart határokon átnyúlóan elfogadtassanak.
• NEPSI — a kínai robbanásveszélyes atmoszférákra vonatkozó tanúsítvány, amely a szárazföldi Kínában található üzemekhez szükséges, és a kínai gyártók széles körben használják. Mivel a WELK kínai gyártó, a NEPSI az IECEx és ATEX mellett standard szállítási elem, így egy műszer megfelelő dokumentációval szállítható európai, közel-keleti és kínai projektekbe.

Hogyan ellenőrizze a robbanásbiztos tanúsítványt

A tanúsítványszám az adatlapon nem bizonyíték. Ellenőrizze, mielőtt megrendelést ad le:

1. Keresse meg a tanúsítványszámot az IECEx online tanúsítvány-adatbázisában (iecex.iec.ch), és erősítse meg, hogy érvényes.
2. Erősítse meg, hogy a tanúsítvány tulajdonosa megegyezik azzal a gyártóval, akitől vásárol.
3. Ellenőrizze, hogy a hatókör lefedi a pontos modellt, zónát (0/1/2 vagy 20/21/22), gázcsoportot, hőmérsékleti osztályt és környezeti hőmérséklet-tartományt.
4. Egyeztesse az adattábla jelölését a tanúsítvánnyal — a készülék adattábláján azonos jelölésnek kell szerepelnie (például Ex db IIC T6 Gb a robbanásbiztos Zone 1 egységnél, vagy Ex ia IIC T6 Ga a Zone 0 esetén).
5. Erősítse meg a védelmi koncepciót amelyért fizet (Ex d, Ex ia, vagy mindkettő) szerepel a tanúsítványon.
6. Kérje a teljes dokumentációt — ATEX esetén az EU-típusvizsgálati bizonyítványt és a megfelelőségi nyilatkozatot; IECEx esetén az ExTR-t és a CoC-t; NEPSI esetén az Ex tanúsítványt — mielőtt elkötelezi magát.

A mi tanúsítványok oldalunk felsorolja a WELK műszerek által birtokolt tanúsítványokat, amelyeket gyári tesztelés és ellenőrzés támaszt alá minden Ex-jelöléssel ellátott egységnél.

Robbanásbiztos radar kiválasztása alkalmazás szerint

Vegyi tárolótartályok

A vegyipari tartályparkok jellemzően Zone 1 besorolásúak, Zone 0-val a szellőzőkben, lángterekben és bizonyos reaktorfedelekben. A korrozív közegek dominálják a nedvesített részek döntését: válasszon az adott vegyszerre tervezett antennát és folyamat-tömítést — gyakran PTFE vagy PFA bevonattal — és illessze a hőmérsékleti osztályt az oldószer lobbanáspontjához. Az önállóan biztonságos érzékelő robbanásbiztos házzal gyakori konfiguráció.

Nyomás alatti tartályok és reaktorok

A nyomás és a hőmérséklet, nem pedig önmagában a zóna határozza meg a kiválasztást. A folyamatcsatlakozásnak és az antennának viselnie kell a tartály besorolását, és a folyamat hőmérséklete csökkenti a ház felületi hőmérsékletét, ezért általában magas hőmérsékletű Ex d radart adnak meg. Keressen egy tanúsított modellt, amelynek hőmérsékleti osztálya a teljes működési tartományban érvényes, beleértve a gőzölési ciklusokat is. A mi magas hőmérsékletű radaros szintmérőnk tanúsított ehhez az alkalmazáshoz.

Cement, pernye és műanyag silók

A silók általában por-21-es vagy 22-es zónába tartoznak, néha illékony adalékanyagokból származó gázveszély is fennáll. A követelmények a nagy mérési tartomány (gyakran 30–70 m), a nagy por- és lerakódás-tűrés, valamint a pormentes (Ex t) vagy robbanásbiztos porbesorolás. A keskeny nyalábú, lezárt vagy öblített antennájú, nagy hatótávolságú 80 GHz-es radar a szokásos megoldás. A mi cement siló radaros szintmérőnk bevált kiindulási pont.

Riasztási és reteszelési feladatokhoz, nem pedig folyamatos készletméréshez, egy robbanásbiztos hangvilla szintkapcsoló költséghatékony és megbízható kiegészítő a radar mellett.

Gyakori vásárlási hibák a robbanásveszélyes zónákban történő szintmérésnél

1. Ex d megadása 0-ás zónás alkalmazáshoz. A lángbiztos (Ex d) ház Gb besorolású, és 1. zónába tartozik; a 0. zónás gáz Ga besorolást igényel, azaz Ex ia vagy Ex m kivitel szükséges. Ex d vásárlása 0. zónás gáztérhez megfelelőségi hiba, amelyet a helyszíni mérnöki munka nem tud kijavítani.

2. Az adó (transmitter) megvásárlása, de a hurok elfelejtése. Az Ex ia csak a hitelesített leválasztóval (barrier) a hurokban válik robbanásbiztossá; az Ex d csak hitelesített lángbiztos kábelátvezetésekkel és lezárt nem használt bevezetőkkel lángbiztos. A teljes mérési láncra kell költségvetést készíteni, nem csak a műszerre.

3. A gázcsoport és a hőmérsékleti osztály figyelmen kívül hagyása. A IIB berendezés nem automatikusan érvényes IIC alkalmazásra, és a T3 besorolás nem érvényes ott, ahol a gáz alacsonyabb hőmérsékleten gyullad. Mindhárom jelölést – zóna, csoport, osztály – hozzá kell igazítani a folyamathoz.

4. Feltételezés, hogy egy tanúsítvány minden régióra érvényes. Az ATEX nem automatikusan elégíti ki az IECEx által elismert joghatóságokat, és egyik sem helyettesíti a NEPSI tanúsítványt a szárazföldi Kínában. Kérje azokat a tanúsítványokat, amelyekre a telepítés helyén szükség van.

5. A porrobbanásvédelmi tanúsítás elfelejtése. A gáz-zónás tanúsítással rendelkező radar nem porrobbanásbiztos. A por zónákhoz Ex t vagy porra méretezett Ex ia jelölés szükséges, és a ház és az antenna tömítését porbehatolás szempontjából értékelni kell.

6. A tanúsítvány ellenőrzésének elmulasztása. A megfelelő számú fénymásolt tanúsítvány nem ugyanaz, mint egy ellenőrzött, hatályos, a hatókörbe tartozó tanúsítvány. Használja a fenti ellenőrző listát, mielőtt elkötelezi magát.

7. A hőmérséklet alulméretezése. A folyamat hőmérséklete megemeli a ház felületi hőmérsékletét, és a készüléket a hőmérsékleti osztályán kívülre tolhatja. Adja meg a valós maximális folyamat hőmérsékletet, nem a névtáblán szereplő környezeti hőmérsékletet, amikor árajánlatot kér.

GYIK

Mi a különbség az Ex d és Ex ia robbanásbiztos radaros szinttávadók között? Az Ex d lángbiztos kivitel a belső robbanást egy erős házban tartja, és megakadályozza a láng kijutását; az Ex ia korlátozza a hurok elektromos energiáját olyan szintre, amely túl alacsony a légkör meggyújtásához. Az Ex d nagyobb hurokteljesítményt biztosít, és jellemzően 1. zónára (Gb) minősített; az Ex ia a 0. zónához (Ga) szükséges, és hitelesített leválasztó szigetelőt igényel.

Használható-e robbanásbiztos radaros szinttávadó 0. zónában? Igen, de csak akkor, ha a távadó és a teljes hurok rendelkezik 0. zóna (Ga) minősítéssel – a gyakorlatban Ex ia belső biztonság vagy Ex m öntés. A szabványos Ex d lángbiztos távadó Gb minősítésű, 1. és 2. zónára alkalmas, 0. zónára nem.

Milyen tanúsítványokat kérjek veszélyes övezeti radaros szinttávadóhoz? Kérjen ATEX (az EU-típusvizsgálati bizonyítvánnyal és megfelelőségi nyilatkozattal) európai projektekhez, IECEx széles körű nemzetközi elfogadottsághoz, és NEPSI a kínai szárazföldi üzemekhez. Ha a műszer régiók között mozoghat, kérjen mindhármat.

Hogyan ellenőrizhetem, hogy az ATEX vagy IECEx tanúsítvány hiteles-e? Keresse meg a tanúsítványszámot az IECEx online tanúsítványadatbázisában, ellenőrizze, hogy a tanúsítvány tulajdonosa megegyezik-e a gyártóval, és egyeztesse a névtábla jelölését (például Ex db IIC T6 Gb vagy Ex ia IIC T6 Ga), a zónát, a gázcsoportot és a hőmérsékleti osztályt a tanúsítvány hatókörével.

Megbízható-e a 80 GHz-es radar poros silóknál, amelyek porrobbanási zóna besorolással rendelkeznek? Igen. A 80 GHz-es keskeny nyaláb jobban elutasítja a port, a kondenzációt és a lerakódást, mint az alacsonyabb frekvenciájú radar, és a porra minősített (Ex t vagy Ex ia por) távadó lezárt vagy öblített antennával a szokásos választás a hosszú távú silóüzemhez cement- és műanyagiparban.

Szerezzen tanúsított robbanásbiztos radaros szinttávadót veszélyes övezetéhez

A zónabesorolású radar csak annyira jó, amennyire a mögötte álló tanúsítvány. Küldje el zónabesorolását (ATEX vagy IECEx zóna, gázcsoport, hőmérsékleti osztály), tartálya vagy silója méreteit, a folyamat körülményeit (közeg, hőmérséklet, nyomás és dielektromos állandó, ha ismert), valamint a meglévő csonk vagy karima méretét a WELK értékesítési csapatának, és mi ajánlunk egy tanúsított robbanásbiztos radaros szinttávadót a megfelelő védelmi koncepcióval — Ex d, Ex ia vagy porvédett — tanúsítványmásolatokkal és műszaki árajánlattal. Nincs általános válasz, nincsenek félreérthető jelölések: az általunk javasolt modell pontosan azt a zónát, csoportot, osztályt és hőmérsékleti besorolást viseli majd, amelyre üzemének szüksége van az ellenőrzés sikeres teljesítéséhez és a biztonságos működéshez.