תכנון מערכות pneumatic לסביבות מסוכנות דורש גישה הנדסית קפדנית, בטיחותית ראשונה.מערכות אלה הן בכל מקום בתעשיות כגון עיבוד כימי, שמן וגז, ייצור תרופות, כרייה וטיפול בדגנים - שבו גזים בלתי אפשריים, vapors, חומרים חד-משמעיים, או סיבים לזיהוי עשויים להיות נוכחים.

הבנה של הסביבה המסוכנת ושטח

סביבות מסוכנות מוגדרות על ידי התכונות הפיזיות של ההווה החומרי והסבירות שאווירה נפץ תיווצר. סיווג מדויק הוא תנאי הכרחי לכל החלטה עיצוב.שתי מערכות הסיווגות הדומיננטיות הן מערכת Class/Division המשמשת בצפון אמריקה (קוד חשמל לאומי, NFPA 70) ומערכת האזור מאומצת בינלאומית (IEC 60079 ו-ATEX באירופה).

דרגה I, II, III ו- Division 1, 2 (NEC)

במערכת NEC:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ (ב"ג: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כל מחלקה מחולקת ל-FLT:0 (הראשונה ל- 1D) (הארך קיים בתנאים רגילים) ו-FLT:2Division 2FLT 3: 3 (ההארך קיים רק בתנאים חריגים כגון דליפה או כשל בציוד).

ניתוח אזורי (IEC/ATEX)

מערכת האזור משתמשת בשלושה מטיפים לגזים (אזור 0, 1, 2) ושלושה עבור אבקות (אזורים 20, 21, 22) אזור 0 מציין אווירה גזית רציפה או ארוכה; אזור 1 הוא כנראה בפעולה נורמלית; אזור 2 הוא בלתי צפוי ורק לתקופות קצרות. עבור אבקות, אזור 20 מציין ענן מתמשך, אזור 21 פעמים, ו -22 באזור תוך זמן קצר או קצר.

מהנדסים חייבים לשקול גם את קבוצות הגזים (למשל, IIC for מימן ו-Acetylene) ו-FLT:2temperature Classph 3 (T1 דרך T6, שבו T6 יש את הטמפרטורה המקסימלית של 85 מעלות צלזיוס). פרמטרים אלה מכתיבים את פני השטח המקסימליים עבור רכיבים pneumatic והגנה הנדרשת.

דרישות עיצוב בטיחות עבור מערכות Pneumatic

תכנון בטיחות באטמוספירה של חומרי נפץ פירושו למנוע מקור נזיפה פוטנציאלי - פארקים, קשתות, משטחים חמים, פריקות אלקטרוסטטי או חום חיכוך - ממגע האווירה המסוכנים. מערכות Pneumatic מציעים יתרון טבועה על מערכות חשמל כי הם לא להסתמך על חשמל עבור אקטוציה; עם זאת, הם עדיין מכילים רכיבים שיכולים לייצר אנרגיה (ערכים, cyls, cinders, חיישנים בודדים) ובלבד בזהירות.

Explosion-Proof Enclosures and Pressurization

עבור רכיבים חשמליים כגון שסתום סויה, מתגי גבול, או משדרי לחץ, מחסנים עמידים להתפוצצות (הידועים גם כמחסניות להבות ל-IEC 60079-1) משמשים בדרך כלל.המתחרים הללו נועדו להכיל פיצוץ פנימי ולמנוע ממנו להתפשט לאטמוספירה הסובבת את הסביבה.

המונחים: intrins safe Components

בטיחות פנימית (IEC 60079-11) היא מושג הגנה המגביל את האנרגיה החשמלית המאוחסן או שוחררה על ידי מעגל לרמות נמוכות מדי כדי להצית תערובת דלה, גם בתנאי אשמה. יצרנים רבים של מערכת פנומטית מציעים כעת שסתום סויה בטוח בטרינואידים, חיישנים קרבה, ומדורגים.

חומרים שאינם משוחדים ודרכים התנהגותיות

כל החלקים המתכתיים חשופים במערכת ⁇ חייבים להיות מחוברים וממוקמים למנוע את הצטברות מטען אלקטרוסטטית. Components כגון גופות שסומיות, אקטוטורים, וניתן למנוע צ'קוזי מחומרים שאינם מגורשים כאשר ניתן – למשל, נירוסטה פלדה, פליז או חומרים מורכבים, יש להימנע באזורים שבהם ניתן לבצע פריקה סטטית, אלא אם כן הם נועדו במיוחד לשימוש סטטי: 0 מוליכים למניעה.

חסימת Leak Prevention

בסביבה מסוכנת, כל דליפת גז תהליכים או טפטים יכול ליצור במהירות אווירה נפץ. מערכות ⁇ ⁇ יש לחתומה עם איכות גבוהה של O-rings, גזים, ו- מחסנים חוטים מדורגים עבור הכימי והטמפרטורה הספציפית. Valves ו הרגולטורים צריך לכלול תצורה כפולה חסומה של גז כדי לבודד חלקים ללא ventamable לאטמוספירה, בנוסף לאזור חסימת אווירי, במיוחד אם יש צורך ממזג אוויר מוגן, אם יש צורך לשטוף אווירי מים, במיוחד.

בקרת טמפרטורה ומניעה חמה

הטמפרטורה המרבית של כל רכיב עילומי חייב להיות מתחת לטמפרטורה של חומר דליל סביב חומר דל שומן.זה דורש ניהול תרמי זהיר: הימנעות מיקום של רכיבים ליד צינורות חמים או מקורות חום, המציין מתגים solenoid עם דירוגים נמוכים כוח, ולהבטיח כי האוויר הדחוס הוא קריר במידה מספקת לפני הכניסה למערכת.

אסטרטגיות אמינות למבצע מתמשך

אמינות בסביבות מסוכנות אינה רק על זמן-מה – היא בעיה בטיחותית.כישלון פתאומי של שסתום סלנואיד, ירידה בלחץ עקב כריתת-החולה, או מנעול מערכת יכול להוביל לשחרור בלתי מבוקר של חומרים מסוכנים.מהנדסים חייבים לתכנן עבור ריצוף, שמירה על יכולת וסובלנות לקויה.

Redundancy and Fail-Safe Design

פונקציות קריטיות - כגון שסתום חירום (ESD) שסתום בידוד, או לולאות בקרה תהליכים - צריך להיות מיושם עם רכיבים מוגזמים.לדוגמה, מערכת שסתום סלנואיד כפול עם לוגיקה הצבעה יכול להבטיח כי כשל אחד לא מונע סגר מערכת.כשל פעולה בטוחה לא בטוח פירושה כי על אובדן חשמל או אספקת pneumatic, שסתום לעבור למצב בטוח שלהם (בדרך כלל עבור ניתוח פתוח).

תחזוקה חיזוי ומניעה

יישום תוכנית תחזוקה מובנה מפחית כישלונות בלתי צפויים.אלמנטים מרכזיים כוללים:

  • (ב) ,0) בדיקת דליפות משפטית (Periodicדליקת בדיקות) 1FLT:1 באמצעות גלאי אולטרסאונד או גלאי דליפות התואמים עם אזורים מסוכנים.
  • (ב) ,0) ,ב"מ (ב)"ב"ה, "התבונן" (ב"ב) או "התחילה" (במדבר כ"ד).
  • (FLT:0) ניטור איכות האוויר ניטורFLT:1 - אוויר מדוכא בסביבה מסוכנת חייב להיות יבש, ללא שמן, וחופש חומר מבודד כדי למנוע חסימים או ללבוש מואץ.
  • (FLT:0) ,Calibration and Functional TestingFLT:1) של מתגי לחץ, רגולטורים וחיישנים.

הגדלת משימות אלה למערכת ניהול תחזוקה ממוחשבת (CMMS) מבטיחה עמידה ועקביות.

מעקב אחר מצבים וחיישנים חכמים

מערכות pneumatic מודרניות יכולות להיות מצוידות עם רכיבים ניטור מצב כגון מ"ר זרימה, משדרי לחץ וחיישנים טמפרטורה לתקשר באמצעות אותות אנלוגיים או Ethernet תעשייתי למערכת בקרה מרכזית. כאשר פרמטר מתפתל מבסיס - למשל, עלייה איטית בזמן מחזור הפעלה - אזהרה מוקדמת ניתן להעלות.

אפשרויות לCommonents in Harsh Environments

(ב) באטמוספירה הקורטוזית (למשל, פלטפורמות שמן offshore, צמחים כימיים), נירוסטה פלדה (316L) או Hastelloy עשוי להיות נדרש עבור גופים שסתום, בעוד חותמות צריך להיות עשוי FKM (Viton) או PTFE כדי להתנגד להתקפה כימית.

סטנדרטים ותקנות

עמידה בסטנדרטים להכרה בינלאומית היא חובה על הפעולה המשפטית של מערכות ⁇ בסביבה מסוכנת.שלוש המסגרות העיקריות הן ATEX באירופה, IECEx ברחבי העולם, NEC /ANSI בארצות הברית, בעוד הדרישות הטכניות חופפות, תהליכי האישורים שונים.

האיחוד האירופי (European Union)

ATEX נובעת מהנחיות האיחוד האירופי 2014/34/EU (החקירה) ו 1999/92/EC (בטיחות מקום) ציוד חייב לשאת סימון CE ותעודה מהגוף המוסמך המציין את מושג ההגנה (למשל, Ex d, Ex d, Ex i, Exp) ואת האזור החל של Pneumatic רכיבים שאינם מכילים אנרגיה חשמלית עלולים ליפול תחת "כלי הפשט" (למשל, יצרניות חשמליות, אך נדרשים גם הם חלק מקבצי חשמל).

IECEx (International)

תכנית IECEx היא מערכת הסמכה גלובלית הפוגעת בסטנדרטים ברחבי מדינות המשתתפות.זה מקובל מאוד במזרח התיכון, אסיה, אוסטרליה וחלקים מאפריקה.עבור מערכות ⁇ , הסמכה IECEx לעתים קרובות מקלה קבלה קלה יותר בתחומים מרובים.תהליך האישור כרוך בבדיקה על ידי ExCB מוכר (Examination and Certification Body) ו מעקב מתמשך במפעל.

NEC ו- CSA (צפון אמריקה)

בארצות הברית, קוד החשמל הלאומי (NFPA 70) ו- ANSI/ISA-12.01 קובע דרישות. רכיבי Pneumatic עם אלמנטים חשמליים יש לרשום על ידי המעבדה הלאומית להכרה בבדיקה (NRTL) כגון UL, FM, או CSA. המונח "מיקום מוזר" משמש, ומוצרים מסומנים עם Class, Division, Group.

סטנדרטים חשובים אחרים

  • [01:0]NFPA 69FLT:1 [הופנה מהדף Explosion Prevention Systems] מכסה את הטיהור, הפשטות וההתעצמות.
  • (FLT:0) ISO 441403IRLT:1 (כוח נוזל פשומטי - כללי דרישות בטיחות עבור מערכות ורכיביהם) מספק עקרונות עיצוב החלים על כל מערכות neumatic, כולל אלה באזורים מסוכנים.
  • (FLT:0) ISO 1384903FLT:1 (בטיחות של מכונות - חלקי בקרה הקשורים לבטיחות) עשוי להיות בשימוש עבור פונקציות בטיחות כמו ESD.

מהנדסים צריכים להתייעץ עם סמכות מוסמכת או מפקח מוסמך כדי להבטיח כי הגישה שנבחרה תעמוד בדרישות רגולטוריות מקומיות, כפי שפירושים שונים.

עיצוב מערכת ושילוב הטוב ביותר

מעבר לבחירת הרכיב, הארכיטקטורה הכוללת של המערכת הפנומטית חייבת לתמוך בביטחון ובאמינות.התחומים הבאים ראויים לתשומת לב ממוקדת:

הכנת אוויר ושודטרציה

איכות האוויר המדוכמת משפיעה ישירות על אמינות המערכת. באזורים מסוכנים, יש לסנן אוויר ל ⁇ 1 מיקרון, יבשה עד לנקודות של לפחות 10 מעלות צלזיוס מתחת למינימום הממוקד, ולטיפול בהסרת מחסני שמן השוכנים (שימוש בדלקת מים) וירידה של מים יבשים:0air מייבש מים (reiger or desiccant) להפחית את הסיכון של מסננים של זיהום שמן נוזלית מים ו-Fross) שיכולהנקה בקרח או ירידה במשקל של מים קרים.

Valve Manifolds ו-Solenoid Valves

יש לבנות חומרים מסולקים corrosion-resistant ולהשלב את ה-FLT:0in-line או sub-base HFingFLT:1 כדי למזער יציאות ונתיבים דליפות פוטנציאליים. עבור סביבות מסוכנות, (FLT:2 עקיפה פעולה solenoidsFLT 3: עם סלילי וואט נמוך (למשל, 1.2) הם מועדפים להפחתה של פיילוט ללא רישיון על ידי טייסים.

Actuators (Cylinders) ו- Linear Drives

(הצילנדרים באזורים מסוכנים חייבים להיות חתומה כדי למנוע את התוקפנות של אבק או מים.מגנטו מגביל או חיישנים מיקום קול עבור ניטור שבץ יש להיות מוסמך עבור האזור.ביישומים שבהם משוב מיקום חשמלי אינו מותר, FLT:0pne הגבלת מתגי גבול מגנטיים FLT:1 (למשל, שסתום מכני פועל) יכול לשמש עבור אינספור או אימפולסים כבדים, אשר אינם מייצרים חומרים ניצומים חיוניים.

שיטות חיבור, Fittings ו-Computs

פלדה ללא ספק עם תכונות דחיסה כפולה (למשל, סוג Swagelok) הוא בחירה אמינה עבור אזורים מסוכנים כי זה מספק חותמת מתכת-to-metal ומתנגד קורוזיה. פולימיד או פוליאוריטמינג צריך להימנע באזורים שבהם זה יכול להיות מחוספס, להמיס, או למשוך מטען אלקטרוסטטי.

מערכות בקרה ותפקודים של בטיחות (SIF)

כאשר מערכות pneumatic הן חלק מתפקוד של בטיחות (למשל, הפסקת חירום או זיהוי גז-ואש), הן חייבות לעמוד ברמת האינטגרליות הנדרשת של בטיחות (SIL) ל- IEC 61511 או IEC 62061.זה עשוי לדרוש מ-FLT:0אבחון סיקור חלקי של בדיקות, מוטציות אדומות, כגון ⁇ ⁇ ⁇ לוגיקה קיצונית (reams) ו- pne-reme-reme-to-to-to-tomatic-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-

מסקנה

תכנון מערכות pneumatic לסביבות מסוכנות הוא משמעת הנדסית רב-תכליתית שאי אפשר להפחית ל- Checklist. זה דורש הבנה מעמיקה של סיווג אזורי שטח, מבחר שיטתי של מושגים הגנה, תשומת לב קפדנית לחומרים ולאיטום, ואסטרטגיה אמינה צופה קדימה המשלבת אלמנטים אדומים, ניטור מצב, וציות לסטנדרטים מוסמכים.

(ב) לעיין ב[[המאה ה-20]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[[[1924]], [[