Emițătoare de nivel radar antiexplozive: Ghid ATEX/IECEx Zone 0/1/2

Un traductor de nivel radar antiexploziv este un instrument de nivel bazat pe radar, proiectat și certificat pentru a măsura nivelul în siguranță în zone periculoase unde pot fi prezente gaze inflamabile, vapori sau prafuri combustibile. Acesta trebuie proiectat și testat conform standardelor internaționale — ATEX în Europa și IECEx la nivel global — care clasifică pericolul pe zone (Zona 0, 1 sau 2 pentru gaze; Zona 20, 21 sau 22 pentru praf), pe grupe de gaze (IIA, IIB, IIC), pe clase de temperatură (T1–T6) și pe concept de protecție, cel mai frecvent Ex d carcasă antideflagrantă sau Ex ia siguranță intrinsecă. Pentru managerii de achiziții, inginerii de proces, antreprenorii EPC și inginerii de siguranță ai instalațiilor, aceste marcaje decid mai mult decât costul instrumentului: ele determină dacă un traductor este legal instalabil și fizic sigur pe un rezervor de stocare chimică, pe un vas sub presiune sau pe un siloz de ciment și plastic.

Zone cu atmosferă explozivă: Cum sunt definite Zonele 0/1/2 și 20/21/22

ATEX și IECEx împart ambele locațiile periculoase în funcție de probabilitatea ca o atmosferă explozivă să fie prezentă — cu cât atmosfera este mai frecventă, cu atât este necesară o clasificare mai strictă a echipamentului.

Zone pentru gaze

• Zona 0 — gaz exploziv prezent continuu sau pentru perioade lungi (>1.000 de ore pe an). Echipamentul de aici trebuie să aibă o clasificare Zona 0 (Ga) — în practică Ex ia siguranță intrinsecă sau Ex m encapsulare.
• Zona 1 — gaz exploziv probabil să apară în funcționare normală (10–1.000 de ore pe an). Atât Ex d antideflagrant, cât și Ex ia sunt permise.
• Zona 2 — gaz exploziv nu este probabil în funcționare normală și, dacă este prezent, doar pentru scurt timp (<10 ore pe an). Echipamente Ex d, Ex ia sau non-scânteietoare Ex nA sunt acceptabile.

Zone pentru praf

• Zona 20 — praful combustibil este prezent continuu sau frecvent.
• Zona 21 — un nor de praf este probabil să apară ocazional în funcționarea normală.
• Zona 22 — un nor de praf nu este probabil în funcționarea normală și, dacă este prezent, doar pentru scurt timp.

Două marcaje suplimentare trebuie să fie potrivite cu procesul. Grupul de gaze clasifică substanța explozivă: IIA (asemănător propanului), IIB (asemănător etilenei) sau IIC (asemănător hidrogenului și acetilenei, cel mai exigent). Clasa de temperatură limitează temperatura maximă a suprafeței — T6 (≤ 85 °C) până la T1 (≤ 450 °C) — și trebuie să fie la sau sub temperatura de aprindere a gazului sau prafului. Un radar Ex db IIC T6 Gb, de exemplu, este antiexploziv, certificat pentru grupa IIC și potrivit pentru Zona 1.

Ex d Antiexploziv vs Ex ia Siguranță intrinsecă: Două concepte de protecție

Conceptul de protecție este strategia fizică care împiedică instrumentul să aprindă atmosfera și este de obicei prima decizie pe care o ia un cumpărător.

Ex d — carcasă antiexplozivă (conținere)

Ex d protejează prin conținere. Carcasa traductorului este o carcasă antiexplozivă robustă, prelucrată, care rezistă la o explozie internă și împiedică propagarea acesteia în atmosfera exterioară. Căile de flacără certificate — goluri înguste, cu toleranțe precise la fiecare flanșă și gland — răcesc și sting gazele fierbinți înainte de a ajunge în exterior.

• Oferă putere completă în buclă, potrivită pentru traductoare 4–20 mA / HART cu cabluri lungi și mai multe sarcini.
• Clasificat Gb: potrivit pentru Zona 1 și Zona 2, dar nu în mod normal pentru gaz din Zona 0.
• Necesită prese etanșe certificate antiex și intrări neutilizate sigilate; instalarea este mai solicitantă, iar carcasa este mai grea.
• Temperatura suprafeței carcasei (deratată de temperatura procesului) trebuie să rămână sub temperatura de aprindere a atmosferei.

Ex ia — siguranță intrinsecă (limitare a energiei)

Ex ia protejează prin limitarea energiei. Transmițătorul și bucla sa de semnal sunt proiectate astfel încât energia electrică disponibilă este prea mică pentru a aprinde gazul sau praful, chiar și în cazul a două defecțiuni simultane. Limita este impusă de un aparat asociat — de obicei o barieră cu izolare galvanică sau cu diode Zener în zona sigură.

• Permite funcționarea în Zona 0 (Ga) atunci când întregul lanț de măsurare este intrinsec sigur.
• Necesită bariere certificate și proiectarea buclei de putere redusă, motiv pentru care arhitectura radar cu două fire contează aici.
• Cablarea este mai ușoară — cablurile albastre intrinsec sigure și adesea cutiile de joncțiune standard reduc costul instalat, deși costul barierei și limitele de curent/tensiune trebuie acceptate.
• De asemenea, valabil în Zona 1 și Zona 2.

Multe radare pentru zone periculoase combină ambele idei: o carcasă Ex d cu un senzor intrinsec sigur sau o cale HART, sau un transmițător Ex ia cu o etanșare de proces Ex d. Când specificați, precizați conceptul dorit — Ex d, Ex ia sau un hibrid Ex d/ia — deoarece certificatul, cablarea și prețul urmează toate.

Protecție Zonă cu Zonă: Gaz vs Praf vs Tipul Necesar vs Modelul Radar

Acest tabel mapează fiecare zonă ATEX/IECEx la conceptul de protecție permis de standarde și la clasa de radar pe care ați specifica-o în mod normal.

Certificarea pentru zone cu gaz și zone cu praf este independentă: un transmițător marcat pentru gaz Zona 1 nu este automat certificat pentru praf Zona 21 și invers.

De ce radarul 80 GHz excelează în tancuri și silozuri periculoase

Alegerea frecvenței influențează precizia, dimensiunea antenei și mentenanța în zone periculoase. Radarul 80 GHz (banda W) are trei avantaje pe tancuri și silozuri cu zonă clasificată.

Antenă mai mică, instalare mai ușoară și mai ieftină. Lungimea de undă de 80 GHz reduce antena la aproximativ 40 mm sau mai puțin, astfel încât se potrivește în flanșe și duze existente — esențial acolo unde nu puteți tăia o deschidere mai mare pe un vas sub presiune — și înseamnă o penetrare mai mică prin carcasa Ex d și o conexiune de proces mai ușoară.

Unghi de fascicul îngust, mai puține ecouri false. La 80 GHz, unghiul fasciculului scade la aproximativ 3–5°, față de 10–20° la frecvențe mai joase. Fasciculul evită pereții rezervorului, deflectoarele, serpentinele și paleții agitatorului care generează ecouri parazite, astfel încât evaluarea semnalului este mai simplă și citirea mai fiabilă. Într-un siloz, rămâne departe de pereți și de inelele de acumulare care afectează radarele cu fascicul larg.

Pătrundere mai bună prin praf, vapori și depuneri. Energia focalizată, de frecvență mai înaltă, traversează nori denși de praf, condens și straturi de vapori cu mai puțină atenuare. Pe ciment, cenușă zburătoare, peleți de plastic și pulberi fine – unde zona de praf este adesea motivul pentru care instrumentul există – radarul de 80 GHz menține un ecou curat acolo unde unitățile de frecvență mai joasă pierd semnalul. Pentru o comparație mai detaliată, vezi 80 GHz vs 26 GHz – transmisii de nivel cu radar; pagina noastră radar de nivel 80 GHz listează variantele certificate.

Certificate de solicitat: ATEX, IECEx și NEPSI

Pentru instrumentele destinate zonelor periculoase, certificatul este elementul livrabil. Solicitați aceste trei certificate pe nume, în funcție de locul de instalare.

• ATEX – obligatoriu pentru echipamentele utilizate în atmosfere potențial explozive în Uniunea Europeană și SEE, conform Directivei 2014/34/UE. Certificatul este emis de un organism notificat și trebuie însoțit de certificatul de examinare UE de tip și de Declarația UE de conformitate.
• IECEx — schema internațională bazată pe seria IEC 60079, recunoscută în peste 30 de țări și de mulți proprietari de instalații și EPC-uri ca fiind cel mai transferabil certificat — cea mai rapidă modalitate de a face un radar acceptat peste granițe.
• NEPSI — certificarea chineză pentru atmosfere explozive, necesară pentru instalațiile din China continentală și utilizată pe scară largă de producătorii chinezi. Deoarece WELK este un producător chinez, NEPSI este un livrabil standard alături de IECEx și ATEX, astfel încât un singur instrument ajunge în proiecte europene, din Orientul Mijlociu și chineze cu documentație corespunzătoare.

Cum să verificați un certificat antiexploziv

Un număr de certificat pe o fișă tehnică nu este o dovadă. Verificați înainte de a plasa comanda de achiziție:

1. Căutați numărul certificatului în baza de date online a certificatelor IECEx (iecex.iec.ch) și confirmați că este actual.
2. Confirmați că deținătorul certificatului corespunde producătorului de la care cumpărați.
3. Verificați dacă domeniul de aplicare acoperă modelul exact, zona (0/1/2 sau 20/21/22), grupa de gaz, clasa de temperatură și intervalul de temperatură ambiantă.
4. Potriviți marcajul de pe plăcuța cu date la certificat — plăcuța de identificare a dispozitivului trebuie să poarte aceeași marcaj (de exemplu, Ex db IIC T6 Gb pentru o unitate antideflagrantă pentru Zona 1, sau Ex ia IIC T6 Ga pentru Zona 0).
5. Confirmați conceptul de protecție pentru care plătiți (Ex d, Ex ia, sau ambele) apare pe certificat.
6. Solicitați pachetul complet — pentru ATEX, certificatul de examinare de tip UE și Declarația de conformitate; pentru IECEx, ExTR și CoC; pentru NEPSI, certificatul Ex — înainte de a vă angaja.

Pagina noastră de certificate listează certificările deținute de instrumentele WELK, susținute de testarea și inspecția din fabrică pentru fiecare unitate marcată Ex.

Selectarea unui radar antideflagrant în funcție de aplicație

Rezervoare de stocare chimice

Parcurile de rezervoare chimice sunt de obicei Zona 1, cu Zona 0 în aerisiri, zone de flacără și anumite spații de cap ale reactoarelor. Mediile corozive domină decizia privind părțile umede: alegeți o antenă și o etanșare de proces proiectate pentru substanța chimică specifică — adesea encapsulate în PTFE sau PFA — și potriviți clasa de temperatură cu punctul de aprindere al solventului. Un senzor intrinsec sigur cu carcasă antideflagrantă este o configurație comună.

Vas sub presiune și reactoare

Presiunea și temperatura, nu doar zona, determină selecția. Racordul de proces și antena trebuie să suporte clasa de presiune a rezervorului, iar temperatura de proces reduce temperatura suprafeței carcasei, astfel încât un radar Ex d cu temperatură ridicată este de obicei specificat. Căutați un model certificat a cărui clasă de temperatură se menține pe întregul domeniu de operare, inclusiv ciclurile de curățare cu abur. Al nostru radar de nivel pentru temperaturi ridicate este certificat pentru această aplicație.

Silozuri pentru ciment, cenușă zburătoare și materiale plastice

Silozurile sunt de obicei Zone 21 sau 22 cu praf, uneori cu pericol de gaz de la aditivii volatili. Cerințele sunt: rază lungă de acțiune (adesea 30–70 m), toleranță la praf greu și depuneri, și o clasificare de praf etanș (Ex t) sau intrinsec sigur. Un radar de 80 GHz cu rază lungă, cu fascicul îngust și antenă etanșată sau purjată este soluția standard. Al nostru radar de nivel pentru silozuri de ciment este un punct de plecare dovedit.

Pentru funcții de alarmă și interblocare, mai degrabă decât inventar continuu, un comutator de nivel cu diapazon antiexploziv este un complement fiabil și mai ieftin la radar.

Greșeli frecvente de cumpărare în măsurarea nivelului în zone periculoase

1. Specificarea Ex d pentru o aplicație din Zona 0. O incintă antideflagrantă este evaluată Gb și aparține Zonei 1; gazul din Zona 0 necesită o evaluare Ga, adică Ex ia sau Ex m. Achiziționarea unui Ex d pentru spațiul de deasupra lichidului din Zona 0 este o eroare de conformitate pe care niciun inginer de pe șantier nu o poate remedia.

2. Achiziționarea emițătorului și uitarea buclei. Ex ia este intrinsec sigur doar cu bariera certificată în buclă; Ex d este antideflagrant doar cu prese de etanșare antideflagrante certificate și cu intrări neutilizate sigilate. Bugetați pentru întregul lanț de măsurare, nu doar pentru instrument.

3. Ignorarea grupului de gaz și a clasei de temperatură. Echipamentul IIB nu este automat valid pentru serviciul IIC, iar o evaluare T3 nu este validă acolo unde gazul se aprinde la o temperatură mai scăzută. Potriviți toate cele trei marcaje — zonă, grup, clasă — cu procesul.

4. Presupunerea că un singur certificat acoperă fiecare regiune. ATEX nu satisface automat jurisdicțiile recunoscute IECEx, iar niciunul nu înlocuiește un certificat NEPSI pentru China continentală. Cereți certificatele de care aveți nevoie la locul de instalare.

5. Uitarea certificării pentru praf. Un radar certificat pentru zone cu gaz nu este certificat pentru praf. Zonele cu praf necesită un marcaj Ex t sau Ex ia evaluat pentru praf, iar incinta și etanșarea antenei trebuie evaluate pentru pătrunderea prafului.

6. Neverificarea certificatului. Un certificat fotocopiat cu numărul corect nu este același lucru cu un certificat verificat, în domeniu și actual. Utilizați lista de verificare de mai sus înainte de a vă angaja.

7. Subdimensionarea temperaturii. Temperatura procesului ridică temperatura suprafeței carcasei și poate scoate unitatea din clasa sa de temperatură. Menționați temperatura maximă reală a procesului, nu temperatura ambiantă de pe plăcuța indicatoare, atunci când solicitați o ofertă.

Întrebări frecvente

Care este diferența dintre emițătoarele de nivel radar antiexplozive Ex d și Ex ia? Ex d antideflagrant conține o explozie internă într-o carcasă robustă și împiedică propagarea flăcării în exterior; Ex ia limitează energia electrică a buclei la un nivel prea scăzut pentru a aprinde atmosfera. Ex d oferă mai multă putere în buclă și este de obicei evaluat pentru Zona 1 (Gb); Ex ia este necesar pentru Zona 0 (Ga) și necesită o barieră de izolare certificată.

Poate fi utilizat un emițător de nivel radar antiexploziv în Zona 0? Da, dar numai dacă emițătorul și întreaga sa buclă au o evaluare pentru Zona 0 (Ga) — în practică siguranță intrinsecă Ex ia sau encapsulare Ex m. Un emițător standard Ex d antideflagrant este evaluat Gb, potrivit pentru Zona 1 și Zona 2, nu pentru Zona 0.

Ce certificate ar trebui să solicit pentru un emițător de nivel radar pentru zone periculoase? Solicitați ATEX (cu certificatul de examinare de tip UE și Declarația de conformitate) pentru proiecte europene, IECEx pentru acceptare internațională largă și NEPSI pentru instalații din China continentală. Dacă instrumentul poate fi mutat între regiuni, solicitați toate trei.

Cum verific dacă un certificat ATEX sau IECEx este autentic? Căutați numărul certificatului în baza de date online a certificatelor IECEx, confirmați că deținătorul certificatului corespunde producătorului și potriviți marcajul de pe plăcuța indicatoare (de exemplu Ex db IIC T6 Gb sau Ex ia IIC T6 Ga), zona, grupa de gaze și clasa de temperatură cu domeniul certificatului.

Este radarul de 80 GHz fiabil pe silozuri cu praf care au o evaluare a zonei cu explozie de praf? Da. Fasciculul îngust la 80 GHz respinge praful, condensul și depunerile mai bine decât radarul de frecvență mai joasă, iar un emițător certificat pentru praf (Ex t sau Ex ia praf) cu antenă etanșată sau purjată este alegerea standard pentru serviciul pe distanțe lungi în silozuri din ciment și materiale plastice.

Obțineți un Transmițător de Nivel cu Radar Antiexploziv Certificat pentru Zona dumneavoastră Periculoasă

Un radar cu clasificare de zonă este doar la fel de bun ca certificatul din spatele lui. Trimiteți clasificarea zonei dumneavoastră (zonă ATEX sau IECEx, grup de gaz, clasă de temperatură), dimensiunile rezervorului sau silozului, condițiile de proces (mediu, temperatură, presiune și constantă dielectrică dacă este cunoscută) și dimensiunea existentă a racordului sau flanșei către echipa de vânzări WELK, și vă vom recomanda un transmițător de nivel cu radar antiexploziv certificat cu conceptul de protecție potrivit — Ex d, Ex ia sau certificat pentru praf — cu copii ale certificatelor și o ofertă tehnică. Fără răspuns generic, fără marcaje ambigue: modelul propus va purta exact zona, grupul, clasa și ratingul de temperatură de care instalația dumneavoastră are nevoie pentru a trece inspecția și a funcționa în siguranță.