Räjähdyssuojatut tutkatasonmittauslähettimet: ATEX/IECEx-vyöhykkeiden 0/1/2 opas

Räjähdyssuojattu tutkatasonmittauslähetin on tutkapohjainen tasomittauslaite, joka on suunniteltu ja sertifioitu mittaamaan tasoa turvallisesti vaarallisilla alueilla, joilla voi esiintyä syttyviä kaasuja, höyryjä tai palavia pölyjä. Sen on täytettävä kansainväliset standardit — ATEX Euroopassa ja IECEx maailmanlaajuisesti — jotka luokittelevat vaaran vyöhykkeen (Zone 0, 1 tai 2 kaasuille; Zone 20, 21 tai 22 pölyille), kaasuryhmän (IIA, IIB, IIC), lämpötilaluokan (T1–T6) ja suojausmenetelmän, yleisimmin Ex d -paineenkestävä tai Ex ia -luonnostaan vaaraton. Hankintapäälliköille, prosessi-insinööreille, EPC-urakoitsijoille ja laitoksen turvallisuusinsinööreille nämä merkinnät ratkaisevat enemmän kuin instrumentin hinnan: ne määräävät, onko lähetin laillisesti asennettavissa ja fyysisesti turvallinen kemikaalisäiliöön, paineistettuun astiaan tai sementti- ja muovisiiloon.

Vaarallisten alueiden vyöhykkeet: Miten Zone 0/1/2 ja Zone 20/21/22 määritellään

ATEX ja IECEx jakavat vaaralliset alueet sen mukaan, kuinka todennäköisesti räjähtävä ilmaseos on läsnä — mitä useammin seos esiintyy, sitä tiukempi laitevaatimus.

Kaasuvyöhykkeet

• Zone 0 — räjähtävää kaasua on jatkuvasti tai pitkiä aikoja (yli 1 000 tuntia vuodessa). Laitteiden on täytettävä Zone 0 (Ga) -luokitus — käytännössä Ex ia -luonnostaan vaaraton tai Ex m -kapselointi.
• Zone 1 — räjähtävää kaasua voi esiintyä normaalikäytössä (10–1 000 tuntia vuodessa). Sekä Ex d -paineenkestävä että Ex ia ovat sallittuja.
• Zone 2 — räjähtävää kaasua ei todennäköisesti esiinny normaalikäytössä, ja jos esiintyy, vain lyhyesti (alle 10 tuntia vuodessa). Ex d, Ex ia tai kipinöimätön Ex nA -laite on hyväksyttävä.

Pölyvyöhykkeet

• Zone 20 — palavaa pölyä on jatkuvasti tai usein.
• Vyöhyke 21 — pölypilvi voi esiintyä satunnaisesti normaalikäytössä.
• Vyöhyke 22 — pölypilvi ei todennäköisesti esiinny normaalikäytössä, ja jos esiintyy, vain lyhytaikaisesti.

Kaksi muuta merkintää on sovitettava prosessiin. Kaasuryhmä luokittelee räjähtävän aineen: IIA (propaanin kaltainen), IIB (eteenin kaltainen) tai IIC (vedyn ja asetyleenin kaltainen, vaativin). Lämpötilaluokka rajoittaa suurimman pintalämpötilan — T6 (≤ 85 °C) aina T1:een (≤ 450 °C) — ja sen on oltava enintään kaasun tai pölyn syttymislämpötila. Esimerkiksi Ex db IIC T6 Gb -tutka on räjähdyspaineen kestävä, ryhmän IIC sertifioitu ja soveltuu vyöhykkeelle 1.

Ex d -räjähdyspaineen kestävä vs. Ex ia -luonnostaan vaaraton: kaksi suojauskonseptia

Suojauskonsepti on fyysinen strategia, joka estää laitetta sytyttämästä ilmakehää, ja se on yleensä ostajan ensimmäinen päätös.

Ex d — räjähdyspaineen kestävä kotelo (sulkeminen)

Ex d suojaa sulkemalla. Lähettimen kotelo on tukeva, koneistettu räjähdyspaineen kestävä kotelo, joka kestää sisäisen räjähdyksen ja estää sen leviämisen ulkoilmaan. Sertifioidut räjähdysraot — kapeat, tarkasti toleroidut raot jokaisessa laipassa ja läpiviennissä — jäähdyttävät ja sammuttavat kuumat kaasut ennen kuin ne pääsevät ulos.

• Tarjoaa täyden silmukkatehon, sopii 4–20 mA / HART -lähettimille, joissa on pitkät kaapelivedot ja useita kuormia.
• Luokiteltu Gb: soveltuu vyöhykkeille 1 ja 2, mutta ei normaalisti vyöhykkeen 0 kaasulle.
• Vaatii sertifioidut räjähdyssuojatut läpiviennit ja tiivistetyt käyttämättömät aukot; asennus on vaativampaa ja kotelo on raskaampi.
• Kotelon pintalämpötilan (alennettu prosessilämpötilalla) on pysyttävä ilmakehän syttymislämpötilan alapuolella.

Ex ia — luonnostaan vaaraton (energian rajoitus)

Ex ia suojaa rajoittamalla energiaa. Lähetin ja sen signaalipiiri on suunniteltu siten, että käytettävissä oleva sähköenergia on liian pieni sytyttämään kaasun tai pölyn, jopa kahden samanaikaisen vian alaisena. Rajoituksen toteuttaa siihen liitetty laite — tyypillisesti galvaanisesti eristävä tai zener-suojakytkin turvallisella alueella.

• Sallii Zone 0 (Ga) -käytön, kun koko mittausketju on luonnostaan vaaraton.
• Vaatii sertifioidut suojakytkimet ja pienitehoisen piirin suunnittelun, minkä vuoksi kaksijohdinradararkkitehtuuri on tässä tärkeä.
• Johdotus on kevyempää — siniset luonnostaan vaarattomat kaapelit ja usein tavalliset jakorasiat vähentävät asennuskustannuksia, vaikka suojakytkimen kustannus ja virta-/jänniterajoitukset on hyväksyttävä.
• Voimassa myös Zone 1 ja Zone 2 -alueilla.

Monet vaarallisten alueiden radarit yhdistävät molemmat ideat: Ex d -kotelon, jossa on luonnostaan vaaraton anturi tai HART-väylä, tai Ex ia -lähettimen, jossa on Ex d -prosessitiiviste. Kun määrittelet, ilmoita haluamasi konsepti — Ex d, Ex ia tai Ex d/ia-hybridi — koska sertifikaatti, johdotus ja hinta seuraavat kaikki tästä.

Vyöhykekohtainen suojaus: kaasu vs pöly vs vaadittu tyyppi vs radarmalli

Tämä taulukko kartoittaa jokaisen ATEX/IECEx-vyöhykkeen suojauskonseptiin, jonka standardit sallivat, ja radarluokkaan, jonka normaalisti määrittäisit.

Kaasu- ja pölyvyöhykesertifioinnit ovat riippumattomia: lähetin, joka on merkitty vyöhykkeen 1 kaasulle, ei ole automaattisesti sertifioitu vyöhykkeen 21 pölylle, ja päinvastoin.

Miksi 80 GHz -tutka on erinomainen vaarallisissa säiliöissä ja siiloissa

Taajuuden valinta vaikuttaa tarkkuuteen, antennin kokoon ja huollettavuuteen vaarallisilla alueilla. 80 GHz -tutkalla (W-kaista) on kolme etua vyöhykeluokitelluissa säiliöissä ja siiloissa.

Pienempi antenni, helpompi ja halvempi asennus. 80 GHz:n aallonpituus pienentää antennin noin 40 mm:iin tai vähemmän, joten se sopii olemassa oleviin laippoihin ja suuttimiin — mikä on kriittistä, kun paineistettuun säiliöön ei voi leikata suurempaa aukkoa — ja se tarkoittaa pienempää läpivientiä Ex d -kotelossa ja kevyempää prosessiliitäntää.

Kapea keilakulma, vähemmän vääriä kaikuja. 80 GHz:n taajuudella keilan kulma laskee noin 3–5 asteeseen, kun se alemmilla taajuuksilla on 10–20 astetta. Keila ei osu säiliön seinämiin, väliseiniin, keloihin tai sekoittimen siipiin, jotka aiheuttavat vääriä kaikuja, joten signaalin arviointi on yksinkertaisempaa ja lukema luotettavampi. Siilossa se pysyy erossa seinämistä ja kerrostumarenkaista, jotka vaivaavat laajakeilaisia tutkia.

Parempi läpäisy pölyssä, höyryssä ja kerrostumissa. Tarkennettu, korkeataajuuksinen energia kulkee tiheiden pölypilvien, kondenssiveden ja höyrykerrosten läpi vähemmällä vaimenemisella. Sementissä, lentotuhkassa, muovipelleteissä ja hienoissa jauheissa – joissa pölyvyöhyke on usein syy mittalaitteen olemassaoloon – 80 GHz:n tutka pitää puhtaan kaiun, kun alemmilla taajuuksilla toimivat yksiköt menettävät signaalin. Tarkempaa vertailua varten katso 80 GHz vs 26 GHz tutkapinnankorkeuslähettimet; 80 GHz:n tutkapinnankorkeusmittari -sivullamme on lueteltu sertifioidut versiot.

Pyydettävät sertifikaatit: ATEX, IECEx ja NEPSI

Vaarallisten alueiden laitteissa sertifikaatti on toimitettava tuote. Pyydä näitä kolmea nimeltä asennuspaikasta riippuen.

• ATEX – vaaditaan laitteille, joita käytetään mahdollisesti räjähdysvaarallisissa tiloissa Euroopan unionissa ja ETA-alueella direktiivin 2014/34/EU mukaisesti. Sertifikaatin myöntää ilmoitettu laitos, ja siihen on liitettävä EU-tyyppitarkastustodistus ja EU-vaatimustenmukaisuusvakuutus.
• IECEx — kansainvälinen järjestelmä, joka perustuu IEC 60079 -sarjaan, tunnustettu yli 30 maassa ja monien laitosten omistajien ja EPC-toimijoiden keskuudessa siirrettävimpänä sertifikaattina — nopein tapa saada tutka hyväksytyksi yli rajojen.
• NEPSI — kiinalainen räjähdysvaarallisten tilojen sertifiointi, joka vaaditaan Manner-Kiinan laitoksissa ja jota kiinalaiset valmistajat käyttävät laajalti. Koska WELK on kiinalainen valmistaja, NEPSI on vakiotoimitus IECEx- ja ATEX-sertifikaattien rinnalla, joten yksi mittalaite toimitetaan Euroopan, Lähi-idän ja Kiinan projekteihin yhdenmukaisine asiakirjoineen.

Näin tarkistat räjähdyssuojaussertifikaatin

Sertifikaattinumero tietolomakkeessa ei ole todiste. Tarkista ennen tilauksen tekemistä:

1. Hae sertifikaattinumero IECEx:n online-sertifikaattitietokannasta (iecex.iec.ch) ja varmista, että se on voimassa.
2. Varmista, että sertifikaatin haltija vastaa valmistajaa, jolta ostat.
3. Tarkista, että soveltamisala kattaa tarkan mallin, vyöhykkeen (0/1/2 tai 20/21/22), kaasuryhmän, lämpötilaluokan ja ympäristön lämpötila-alueen.
4. Varmista, että tyyppikilven merkinnät vastaavat sertifikaattia — laitteen tyyppikilvessä on oltava sama merkintä (esimerkiksi Ex db IIC T6 Gb liekinestokoteloidulle vyöhykkeen 1 laitteelle tai Ex ia IIC T6 Ga vyöhykkeelle 0).
5. Vahvista suojauskonsepti jonka maksat (Ex d, Ex ia tai molemmat) näkyy sertifikaatissa.
6. Pyydä täydellinen paketti — ATEX:lle EU-tyyppitarkastustodistus ja vaatimustenmukaisuusvakuutus; IECEx:lle ExTR ja CoC; NEPSI:lle Ex-sertifikaatti — ennen sitoutumista.

Meidän sertifikaattisivumme luettelee WELK-instrumenttien sertifioinnit, joita tukevat tehdastestit ja tarkastukset jokaisen Ex-merkityn yksikön takana.

Räjähdyssuojatun tutkan valinta sovelluksen mukaan

Kemikaalien varastosäiliöt

Kemikaalisäiliöalueet ovat tyypillisesti vyöhykettä 1, ja vyöhyke 0 on tuuletusaukoissa, liekkialueilla ja tietyissä reaktorien yläosissa. Syövyttävät väliaineet hallitsevat märkäosien valintaa: valitse antenni ja prosessitiiviste, jotka on suunniteltu tietylle kemikaalille — usein PTFE- tai PFA-pinnoitettu — ja sovita lämpötilaluokka liuottimen leimahduspisteeseen. Luonnostaan vaaraton anturi liekinestokotelolla on yleinen kokoonpano.

Painesäiliöt ja reaktorit

Paine ja lämpötila, eikä pelkkä vyöhyke, ohjaavat valintaa. Prosessiliitäntä ja antenni on mitoitettava säiliön paineluokalle, ja prosessilämpötila alentaa kotelon pintalämpötilaa, joten yleensä määritellään korkealämpötilaluokiteltu Ex d -tutka. Etsi sertifioitu malli, jonka lämpötilaluokka pätee koko käyttöalueella, mukaan lukien höyrypuhdistusjaksot. Meidän korkealämpötilainen tutkapintamittari on sertifioitu tähän käyttöön.

Sementti-, lentotuhka- ja muovisilot

Silot ovat yleensä pölyvyöhykettä 21 tai 22, joskus kaasuvaara haihtuvien lisäaineiden vuoksi. Vaatimuksina ovat pitkä mittausalue (usein 30–70 m), kestävyys raskasta pölyä ja kerrostumia vastaan sekä pölytiivis (Ex t) tai luonnostaan vaaraton pölyluokitus. Pitkän kantaman 80 GHz:n tutka kapealla keilalla ja tiivistetyllä tai huuhdellulla antennilla on vakiovastaus. Meidän sementtisilon tutkapintamittari on hyväksi havaittu lähtökohta.

Hälytys- ja lukitustoimintoihin jatkuvan varastomittauksen sijaan räjähdyssuojattu äänirautakytkin on edullisempi ja luotettava täydennys tutkalle.

Yleisiä ostovirheitä vaarallisten alueiden pinnankorkeuden mittauksessa

1. Ex d -luokituksen määrittäminen Zone 0 -sovellukseen. Räjähdyssuojattu kotelo on luokiteltu Gb ja kuuluu vyöhykkeeseen 1; vyöhykkeen 0 kaasu vaatii Ga-luokituksen, eli Ex ia tai Ex m. Ex d:n ostaminen vyöhykkeen 0 yläilmatilaan on vaatimustenmukaisuusvirhe, jota mikään paikan päällä tehtävä suunnittelu ei voi korjata.

2. Lähettimen ostaminen ja silmukan unohtaminen. Ex ia on vain luonnostaan vaaraton sertifioidun erottimen kanssa silmukassa; Ex d on vain räjähdyssuojattu sertifioiduilla räjähdyssuojatuilla läpivienneillä ja tiivistetyillä käyttämättömillä aukoilla. Varaa budjetti koko mittausketjulle, ei vain instrumentille.

3. Kaasuryhmän ja lämpötilaluokan huomiotta jättäminen. IIB-laitteisto ei ole automaattisesti kelvollinen IIC-käyttöön, eikä T3-luokitus ole kelvollinen, jos kaasu syttyy alemmassa lämpötilassa. Yhdistä kaikki kolme merkintää — vyöhyke, ryhmä, luokka — prosessiin.

4. Oletus, että yksi sertifikaatti kattaa kaikki alueet. ATEX ei automaattisesti täytä IECEx-tunnustettuja lainkäyttöalueita, eikä kumpikaan korvaa NEPSI-sertifikaattia Manner-Kiinassa. Pyydä sertifikaatit, joita tarvitset asennuspaikalla.

5. Pölysertifioinnin unohtaminen. Kaasuvyöhykkeelle sertifioitu tutka ei ole pölysertifioitu. Pölyvyöhykkeet vaativat Ex t- tai pölyluokitellun Ex ia -merkinnän, ja kotelon ja antennitiivisteen on oltava arvioitu pölyn sisäänpääsyn varalta.

6. Sertifikaatin vahvistamatta jättäminen. Valokopioitu sertifikaatti oikealla numerolla ei ole sama kuin vahvistettu, soveltamisalaan kuuluva, voimassa oleva sertifikaatti. Käytä yllä olevaa tarkistuslistaa ennen sitoutumista.

7. Lämpötilan alimitoitus. Prosessilämpötila nostaa kotelon pintalämpötilaa ja voi siirtää laitteen pois sen lämpötilaluokasta. Ilmoita todellinen maksimiprosessilämpötila, ei tyyppikilven ympäristölämpötilaa, kun pyydät tarjousta.

UKK

Mitä eroa on Ex d- ja Ex ia-räjähdyssuojatuilla tutkatasonlähettimillä? Ex d-paineenkestävä kotelo sisältää sisäisen räjähdyksen tukevarakenteisessa kotelossa ja estää liekin leviämisen ulkopuolelle; Ex ia rajoittaa silmukan sähköenergian tasolle, joka on liian alhainen sytyttääkseen ilmakehän. Ex d tarjoaa enemmän silmukkatehoa ja on tyypillisesti luokiteltu vyöhykkeelle 1 (Gb); Ex ia vaaditaan vyöhykkeelle 0 (Ga) ja se tarvitsee sertifioidun eristysesteen.

Voiko räjähdyssuojattua tutkatasonlähetintä käyttää vyöhykkeellä 0? Kyllä, mutta vain jos lähetin ja koko sen silmukka ovat vyöhykkeen 0 (Ga) luokituksen mukaisia — käytännössä Ex ia-luontaisesti vaaraton tai Ex m-kapseloitu. Tavallinen Ex d-paineenkestävä lähetin on luokiteltu Gb, sopiva vyöhykkeille 1 ja 2, ei vyöhykkeelle 0.

Mitä sertifikaatteja minun tulisi pyytää vaarallisen alueen tutkatasonlähettimelle? Pyydä ATEX (EU-tyyppitarkastustodistus ja vaatimustenmukaisuusvakuutus) Euroopan projekteihin, IECEx laajaan kansainväliseen hyväksyntään ja NEPSI manner-Kiinan laitoksiin. Jos instrumentti voi siirtyä alueiden välillä, pyydä kaikkia kolmea.

Miten varmistan, että ATEX- tai IECEx-sertifikaatti on aito? Hae sertifikaattinumeroa IECEx-sertifikaattitietokannasta, varmista että sertifikaatin haltija vastaa valmistajaa, ja täsmää tyyppikilven merkinnät (esimerkiksi Ex db IIC T6 Gb tai Ex ia IIC T6 Ga), vyöhyke, kaasuryhmä ja lämpötilaluokka sertifikaatin soveltamisalaan.

Onko 80 GHz:n tutka luotettava pölyisissä siiloissa, joilla on pölyräjähdysvyöhykeluokitus? Kyllä. Kapea keila 80 GHz:llä hylkii pölyä, kondenssia ja kerrostumia paremmin kuin matalataajuuksinen tutka, ja pölysertifioitu (Ex t tai Ex ia pöly) lähetin tiivistetyllä tai huuhdellulla antennilla on vakiovalinta pitkän kantaman siilokäyttöön sementti- ja muoviteollisuudessa.

Hanki sertifioitu räjähdyssuojattu tutkatason mittauslaite vaaralliseen alueeseesi

Vyöhykeluokiteltu tutka on vain niin hyvä kuin sen sertifikaatti. Lähetä vyöhykeluokituksesi (ATEX- tai IECEx-vyöhyke, kaasuryhmä, lämpötilaluokka), säiliösi tai siilosi mitat, prosessiolosuhteet (väliaine, lämpötila, paine ja dielektrisyysvakio, jos tiedossa) sekä olemassa oleva suutin- tai laippakoko WELK:n myyntitiimille, niin suosittelemme sertifioitua räjähdyssuojattua tutkatason mittauslaitetta sopivalla suojauskonseptilla — Ex d, Ex ia tai pölyluokiteltu — sertifikaattikopioineen ja teknisine tarjouksineen. Ei yleispätevää vastausta, ei epäselviä merkintöjä: ehdottamamme malli kantaa tarkan vyöhykkeen, ryhmän, luokan ja lämpötilaluokituksen, jonka laitoksesi tarvitsee läpäistäkseen tarkastuksen ja toimiakseen turvallisesti.