WIKA – Urządzenia iskrobezpieczne chronią przed niebezpieczeństwem

WIKA – Urządzenia iskrobezpieczne chronią przed niebezpieczeństwem

08/03/2013
Artykuł sponsorowany

Nie zawsze można uniknąć powstania atmosfery wybuchowej. Z tego względu w zależności od klasyfikacji stref należy podjąć odpowiednie środki wykluczające zapłon. Zagrożeniu powodowanemu przez przenośne kalibratory służące do pomiaru i regulacji można w takich obszarach zapobiec, stosując odpowiednie materiały i wprowadzając odpowiednie rozwiązania.

Z obserwacji wynika, że w większości obiektów przemysłowych występują strefy zagrożenia wybuchem. Wiele materiałów koniecznych do przeprowadzenia procesów produkcyjnych oraz uzyskania produktów końcowych jest łatwopalnych lub zagrażających wybuchem. Im więcej tych materiałów potrzebnych jest podczas procesów obróbczych i im więcej jest ich wytwarzanych, np. w przemyśle chemicznym, petrochemicznym lub spożywczym, tym większy stopień zagrożenia. Każda iskra, a także każde przegrzanie może prowadzić do wybuchu o katastrofalnych skutkach. Wysokiej jakości technologia pomiarowa i technologia regulacji spełniają w systemach przemysłowych funkcję zapobiegawczą. Regularna kalibracja tych systemów przebiega bezpośrednio w samych urządzeniach, np. za pomocą przenośnych kalibratorów ciśnienia. Wymagania dotyczące kontroli przeprowadzanej w obszarach zagrożenia wybuchem i stawiane urządzeniom referencyjnym są bardzo wysokie. Środki służące wykluczeniu możliwości zapłonu zależą od klasyfikacji stref zagrożenia wybuchem. Za pomocą odpowiednich materiałów i konstruktywnych rozwiązań można wykluczyć zagrożenie powodowane przez kalibratory. Aby uniknąć statycznego naładowania obudowy kalibratora podczas obsługi urządzenia, stosuje się np. tworzywo ABS, nadające się do stosowania w strefach Ex w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej.

Kontrola przeprowadzana w obszarach zagrożenia wybuchem stawia kalibratorom wysokie wymagania

Urządzenia zgodne z przepisami dyrektyw
Dopuszczenie urządzeń do eksploatacji w strefach zagrożenia wybuchem potwierdzane jest certyfikatem ATEX. Certyfikat ten opiera się na Dyrektywie 94/9/WE dotyczącej zapobiegania niepożądanym wybuchom w przemyśle, w której zawarte są wszelkie wymagania stawiane kalibratorom i komponentom. Jeśli kalibratory zaprojektowano, skonstruowano i wyprodukowano zgodnie z tą Dyrektywą, wówczas mogą one zostać poddane spójnemu badaniu typu WE. Jeśli urządzenie pozytywnie przejdzie procedurę badawczą, otrzymuje certyfikat ATEX i może być wykorzystywane do kalibracji przy użyciu parametrów procesowych w obszarach zagrożenia wybuchem. Należy pamiętać, aby zabezpieczone przed wybuchem badane przedmioty były poddawane kontroli wyłącznie przy użyciu iskrobezpiecznych kalibratorów, których kompleksowy mechanizm zabezpieczający jest oparty na specjalistycznych podzespołach elektronicznych. Gwarantują one, że w kalibratorze nie powstanie żadna iskra ani nie wytworzy się temperatura zapłonu. Obwody elektryczne w urządzeniach tego rodzaju, np. typ CPH65I0 firmy WIKA, są wyposażone w ograniczniki prądu i napięcia. Ich energia jest limitowana w taki sposób, że nawet w przypadku błędu zagrożenie zapłonem jest wykluczone. Iskrobezpieczne kalibratory zostały w zależności od zastosowania podzielone na trzy poziomy ochrony: „ia”, „ib” oraz „ic”. Urządzenie o poziomie ochrony „ia” posiada dwa nadmiarowe elementy konstrukcyjne, co oznacza, że w przypadku awarii dwóch elementów o kluczowym dla bezpieczeństwa znaczeniu ich funkcje przejmuje trzeci element. W przypadku poziomu ochrony „ib” urządzenie jest wyposażone w jeden element nadmiarowy, natomiast w przypadku poziomu „ic” nie posiada żadnego elementu nadmiarowego.

Wysoka precyzja pomiaru
Niezawodność nie jest jednak jedynym kryterium stosowania iskrobezpiecznych kalibratorów, ponieważ dodatkowo gwarantują one bezpieczną ochronę i możliwie najwyższą precyzję. Jeśli np. przetwornik ciśnienia posiadający certyfikat ATEX zostanie sprawdzony za pomocą kalibratora, który nie jest iskrobezpieczny, nie można wykluczyć uszkodzenia urządzenia spowodowanego nieograniczonym wyjściem prądu i napięcia. W razie takiego zagrożenia należałoby np. załączyć w kalibratorach, które nie są iskrobezpieczne, odłączniki strefowe. Tego rodzaju urządzenia zabezpieczające wpływają jednak na precyzję przeprowadzanych pomiarów, należałoby więc uwzględnić odstępstwa przy kalibracji. Zapotrzebowanie na przenośne kalibratory przeznaczone do użytku w obszarach Ex wzrasta nie tylko ze względów bezpieczeństwa, ale również dlatego, że zabezpieczone przed wybuchem elementy kontrolowane pozostają w urządzeniu, a mimo to można za ich pomocą przeprowadzać precyzyjną kalibrację. Dodatkowo mobilne urządzenia są dla wielu systemów przemysłowych rozwiązaniem ekonomicznym, nawet jeśli zajdzie konieczność zakupu drogich produktów iskrobezpiecznych. Powodem jest fakt, że kalibracja na miejscu powoduje przerwanie procesu produkcyjnego na względnie krótki okres. W ten sposób użytkownik oszczędza czas, a tym samym również pieniądze.

Kalibrator do użytku w obszarze Ex
Iskrobezpieczny kalibrator ciśnieniowy CPH65I0 o precyzji pomiaru wynoszącej 0,025% zakresu i różnego rodzaju funkcjach dodatkowych nadaje się do zastosowania w wielu obszarach, również w strefach zagrożenia wybuchem. Ręczny kalibrator jest opcjonalnie wyposażone w jeden lub dwa zintegrowane referencyjne czujniki ciśnienia. Pozwalają one obsługiwać 24 różne zakresy pomiarowe do 700 b. Urządzenie CPH65I0 odbiera ponadto sygnały wyjściowe przetwornika (0–24 mA) i mierzy za pomocą termometru oporowego temperaturę otoczenia i czynnika roboczego (od –40 do +150°C). Kolejną opcją wyposażenia jest funkcja testowa przełączników ciśnieniowych. Dzięki temu użytkownicy mogą za pomocą tego kalibratora kalibrować różnego rodzaju przyrządy do pomiaru ciśnienia. Obsługa ręcznego kalibratora CPH65I0 jest prosta i opiera się na używaniu trzech przycisków. Na pięciocyfrowym wyświetlaczu z podświetlonym ekranem można równocześnie wyświetlać trzy parametry pomiarowe. Zasilanie bateriami przewiduje eksploatację trwającą przynajmniej 35 godzin roboczych.

Iskrobezpieczny ręczny kalibrator ciśnieniowy model CPH65I0.

LICZBY I FAKTY
Podstawy ochrony przeciwwybuchowej

Za warunek, w którym może dojść do wybuchu, zalicza się na ogół obecność gazów palnych, tlenu (powietrze otoczenia) oraz skutecznego źródła zapłonu. Jednak atmosfera wybuchowa powstaje jedynie wtedy, gdy wytworzy się mieszanina gazu i tlenu o odpowiednim stosunku mieszanki tych czynników. Mieszanina ta nie może być ani za bogata, ani za uboga. A to znaczy, że jeśli stężenie gazu palnego jest za niskie lub za wysokie, do wybuchu nie dochodzi. Zapłon może nastąpić na wiele różnych sposobów, przyczyną mogą być np. gorące powierzchnie, działanie mechaniczne lub elektrycznie wytworzone iskry bądź elektryczność statyczna. W zależności od zagrożenia wybuchem poszczególne obszary przemysłowe dzieli się na trzy strefy. Definicje tych stref zawarte są w normie IEC 60079–10–1 i brzmią następująco: Strefa 0: obszar, w którym atmosfera wybuchowa istnieje stale, długotrwale lub występuje często. Strefa 1: obszar, w którym należy się liczyć z atmosferą wybuchową, która w warunkach normalnych występuje okresowo lub okazyjnie. Strefa 2: obszar, w którym w warunkach normalnych nie trzeba się liczyć z atmosferą wybuchową. Jeśli w takim obszarze mimo to wytworzy się atmosfera wybuchowa, występuje jedynie przez krótki okres. Kalibratory służące do lokalnej kontroli urządzeń muszą być dopuszczone do użytku dla poszczególnych stref. Przy czym urządzeniom dopuszczonym do stosowania w strefie 0 stawiane są zdecydowanie wyższe wymagania niż urządzeniom dla strefy 1 lub 2. Decydującym kryterium stosowania przyrządów kontrolnych jest temperatura zapłonu mieszaniny gazu i powietrza. Temperatura powierzchni elementów kalibratora musi być niższa niż ta wartość.

Aby przeprowadzić klasyfikację tych urządzeń, zdefiniowano sześć klas temperatury:
– T1: Temperatura zapłonu > 450°C, maks. dopuszczalna temperatura powierzchni kalibratora wynosi 450°C;
– T2: Temperatura zapłonu > 300–450°C, maks. dopuszczalna temperatura powierzchni kalibratora wynosi 300°C;
– T3: Temperatura zapłonu > 200–300°C, maks. dopuszczalna temperatura powierzchni kalibratora wynosi 200°C;
– T4: Temperatura zapłonu > 135–200°C, maks. dopuszczalna temperatura powierzchni kalibratora wynosi 135°C;
– T5: Temperatura zapłonu > 100–135°C, maks. dopuszczalna temperatura powierzchni kalibratora wynosi 100°C;
– T6: Temperatura zapłonu > 85–100°C, maks. dopuszczalna temperatura powierzchni kalibratora wynosi 85°C.

WIKA Polska spółka z ograniczoną odpowiedzialnością sp. k
ul. Łęgska 29/35
87-800 Włocławek
Tel.: (+48) 54 23 01 100
Fax: (+48) 54 23 01 101
E-mail: info@wikapolska.pl
www.wikapolska.pl