Tehlikeli (Tozlu) Ortamlar için Gelişmiş Hat İçi Proses Sensörleri
Süreçleri Optimize Etmek, Güvenliği Sağlamak
1. Zorlu Ortamlarda Süreç Mükemmelliği
Yanıcı tozlar, gazlar veya buharlar da dahil olmak üzere yanıcı maddelerin bulunduğu endüstrilerde, süreç verimliliğini korurken operasyonel güvenliği sağlamak son derece önemlidir. Tehlikeli ortamlar, yalnızca doğru ve güvenilir veriler sağlamakla kalmayıp aynı zamanda patlama koruması için katı gereksinimleri de karşılayan cihazlar gerektirir.
Rheonics Endüstrilerin operasyonlarını güvenli ve etkili bir şekilde optimize etmelerini sağlayan, en son teknolojiye sahip hat içi proses izleme çözümleri sunmaya kararlıyız. İçsel güvenlik ilkesine dayanan ve Ex sertifikalı sensörlerimiz, tehlikeli bölgelerdeki proseslere sorunsuz entegrasyon için tasarlanmıştır ve tutuşma kaynaklarını önlemeye ve genel tesis güvenliğini artırmaya yardımcı olur.
Bu belge, tehlikeli ortamların, özellikle toz patlaması riski taşıyan ortamların yarattığı zorluklara genel bir bakış sunmakta ve şu konuları tanıtmaktadır: Rheonics'Bu kritik uygulamalarda güvenilirlik ve uyumluluk için tasarlanmış, kendiliğinden güvenli hat içi viskozimetreler ve yoğunluk ölçerler.'
2. Tehlikeli (Tozlu) Ortamları Anlamak
2.1. Toz Patlamalarının Doğası
Toz patlaması, kapalı veya kısmen kapalı bir alanda havada asılı halde bulunan ince parçacıkların hızlı bir şekilde yanmasıdır. Yanıcı bir toz yeterli konsantrasyonda dağıldığında ve bir ateşleme kaynağıyla temas ettiğinde patlamaya yol açabilir. Birçok organik madde, sentetik madde ve metal yanıcı toz oluşturabilir.
Toz patlamasının meydana gelmesi için beş koşulun yerine getirilmesi gerekir:
-
Yanıcı Toz: Malzemenin kendisi yanma özelliğine sahip olmalıdır. Parçacık boyutu 0.5 mm'den küçük olan yanıcı tozlar için, toz havada Minimum Patlayıcı Konsantrasyonun (MEC) üzerinde bir konsantrasyonda dağıldığında patlama meydana gelebilir. MEC, bir toz bulutunun tutuşup patlamayı yayabileceği en düşük konsantrasyondur (genellikle metreküp başına gram olarak ölçülür). Gazların aksine, yanıcı tozların genellikle tanımlanmış bir Üst Patlayıcı Sınırı (UEL) yoktur, çünkü çok yüksek konsantrasyonlarda toz bulutları dağılımlarını kaybetme eğilimindedir ve oksijen mevcudiyeti yanmayı sürdürmek için yetersiz hale gelir.
| Malzeme | MEC(g/m³) | Açıklama |
|---|---|---|
| Tahıl tozu | 125 | Yüksek patlayıcılık, tarımda yaygın |
| Kömür tozu | 30 | Çok ince kömür tozları patlayıcı olabilir. |
| Un | 60 | Fabrikalarda yaygın olarak bilinen patlama tehlikesi |
| Şeker | 125 | İnce toz şeker oldukça patlayıcıdır. |
| Alüminyum tozu | 100 | Son derece reaktif metal tozu |
| Lağım pisliği | 250 | Kuruluk ve bileşimine bağlıdır. |
Tablo 1. Minimum patlayıcı konsantrasyonu
Tablodaki değerler referans olarak kullanılmalıdır; son kullanıcılar kendi uygulamaları için gerçek MEC değerini doğrulamalıdır. Patlama standartları kullanmanızı tavsiye ederim Tozunuza özel ölçülen değerlerKoruma sistemleri tasarlanırken, sadece genel olanlar değil, tüm bu unsurlar dikkate alınmalıdır.
-
Dağılım: Toz parçacıklarının havada yeterli konsantrasyonda asılı kalması gerekir.
-
Oksijen: Yanmayı desteklemek için hava (veya başka bir oksitleyici madde) bulunmalıdır.
-
Ateşleme Kaynağı: Dağılmış toz bulutunu tutuşturmaya yetecek enerji (örneğin, kıvılcımlar, sıcak yüzeyler, statik elektrik).
-
Sınırlama: Basıncın birikmesine izin veren kapalı veya sınırlı bir alan.
Bu unsurlardan herhangi birinin ortadan kaldırılması toz patlamasını önleyebilir. Bu alanlarda kullanılan ekipman, tutuşma kaynağı haline gelmesini önleyecek şekilde tasarlanmalıdır.
2.2. Yanıcı Toz Nerelerde Bulunur?
Yanıcı toz, şaşırtıcı derecede geniş bir endüstri ve süreç yelpazesinde tehlike oluşturmaktadır. Yanıcı bir maddeden ince, kuru partikül madde üreten veya işleyen her türlü faaliyet risk oluşturabilir.
Toz Tehlikelerine Maruz Kalan Sektörler:
Toz Oluşumuna Yol Açan Yaygın Süreçler:
Yanıcı Toz Çeşitleri:
2.3. Toz Patlayıcılığını Etkileyen Başlıca Faktörler
“Toz Patlaması Pentagonu” gerekli koşulları özetlese de, tozun kendisinin ve çevresinin çeşitli özellikleri, patlamanın olasılığını ve şiddetini önemli ölçüde etkiler. Bu faktörleri anlamak, risk değerlendirmesi ve etkili güvenlik önlemlerinin uygulanması için çok önemlidir.
| Karakteristik | Açıklama ve Önemi | Patlayıcılığa Etki |
|---|---|---|
| Parçacık Boyutu ve Şekli | Daha küçük parçacıklar (< 500 µm) daha fazla yüzey alanına sahip olduklarından yanma hızını artırırlar. Bu ince parçacıkların kütlelerine oranla daha büyük bir yüzey alanına sahip olmaları, onları havada daha reaktif hale getirir; daha hızlı tutuşurlar ve yanarlar. Pul pul dökülen veya lifli şekiller de riski artırabilir. | Daha küçük/ince parçacıklar = Daha yüksek risk ve şiddet |
| Nemli içerik | Kuru toz daha kolay dağılır ve tutuşur. Nem ise parçacıkları birbirine bağlayabilir ve ısıyı emebilir. | Düşük nem oranı = Daha yüksek risk |
| Minimum Patlayıcı Konsantrasyon (MEC) | Havada alevin yayılması için gereken minimum toz konsantrasyonu. Bunun altında, patlama için çok seyrektir. | Daha düşük MEC = Daha yüksek risk (patlama için daha az toz gerekir) |
| Minimum Ateşleme Enerjisi (MIE) | En uygun koşullar altında bir toz bulutunu tutuşturmak için gereken en küçük enerji (mJ cinsinden). | Düşük MIE = Daha yüksek risk (daha kolay tutuşur) |
| Kst Değeri (Deflagrasyon Endeksi) | Bir test patlamasında basınç artış hızını (bar·m/s) ölçer. Tozları sınıflandırmak için kullanılır (St 0 ila St 3). | Daha yüksek Kst = Daha şiddetli patlama |
| Pmax (Maksimum Patlama Basıncı) | Optimum toz-hava karışımının patlaması sırasında üretilen maksimum basınç. Havalandırma ve muhafaza tasarımı için önemlidir. | Daha yüksek Pmax = Daha fazla yıkıcı güç |
| Toz Bulutunun Tutuşma Sıcaklığı (MIT Bulutu) | Toz bulutunun sıcak bir yüzeyle temas ettiğinde tutuştuğu en düşük sıcaklık (°C). |
2.4. Toz Atmosferleri İçin Tehlikeli Alan Sınıflandırması
Tehlikeli alanlar, patlayıcı bir atmosferin bulunma olasılığına göre Bölgelere ayrılır. Yanıcı tozlar için tipik sınıflandırmalar (şuna göre): IEC Standartlar şunlardır:
| Bölge | Açıklama | Patlayıcı Toz Atmosferi Olasılığı |
|---|---|---|
| 20 Bölge | Patlayıcı toz atmosferi mevcuttur. devamlı olarak, Için uzun dönemlerya da sık sık. | Çok Yüksek |
| 21 Bölge | Patlayıcı toz atmosferi Muhtemelen sırasında meydana gelmek normal çalışma zaman zaman. | Yüksek |
| 22 Bölge | Patlayıcı toz atmosferi muhtemel değil Normal çalışma sırasında meydana gelmesi; eğer meydana gelirse, kısa süreli olur. | Düşük |
2.5. Ekipman Koruma Seviyeleri (EPL)
Tehlikeli alanlarda kullanılmak üzere tasarlanan ekipmanlara, farklı bölgeler için uygunluğunu gösteren bir Ekipman Koruma Seviyesi (EPL) atanır.
| EPL | Uygun Bölge(ler) | Koruma Seviyesi |
|---|---|---|
| Da | 20 Bölge | Çok Yüksek |
| Db | 21 Bölge | Yüksek |
| Dc | 22 Bölge | geliştirilmiş |
2.6. Patlama Koruma Prensipleri
Tehlikeli alanlarda ekipman güvenliğini sağlamak için çeşitli koruma teknikleri kullanılır. Örneğin... Rheonics sensörler, birincil yöntem şudur: İçsel Güvenlik (“Ex i”).
Diğer yaygın koruma yöntemleri arasında Alev Geçirmez Muhafazalar (“Ex d”), Artırılmış Güvenlik (“Ex e”), Kapsülleme (“Ex m”) vb. yer alır ve bunların her birinin kendine özgü prensipleri ve uygulamaları vardır.
| Koruma yöntemi | Ilke | Bölge Uygunluğu | Viskozite/Yoğunluk Uygulama Bağlamı | Tozlu Ortamlarda Tipik Kullanım Senaryosu | Temel Avantajlar |
|---|---|---|---|---|---|
| Muhafaza ile Koruma (Ex t) | Toz geçirmez muhafaza (IP6X), toz girişini önler; tozun tutuşmasını engellemek için yüzey sıcaklığını kontrol eder. | Bölge 20 / 21 / 22 | İdeal olarak, aşağıdaki amaçlar için uygundur: Rheonics Tozlu ortamlardaki vericileri korur. Paketleme, öğütme veya toz işleme işlemlerinde elektronik cihazları korur. | Havada sürekli veya sık sık toz bulunan gıda, tahıl, ilaç ve kimya sektörlerinde kullanılır. | Basit, sağlam, toz için yaygın olarak kabul görmüş. |
| İçsel Güvenlik (Örn i) | Devrelerdeki elektrik ve ısı enerjisini sınırlandırarak, arıza durumlarında bile tutuşmayı önler. | Bölge 20 (Ex ia), Bölge 21 (Ex ib) | Rheonics SRV/SRD sensörleri Ex ia koruma sınıfına sahiptir ve bu sayede ince tozların bulunduğu reaktörlerde, silolarda veya boru hatlarında güvenli kullanım sağlar. | İçinde katı madde bulunan sıvıların viskozite/yoğunluk takibi veya çözücü buharlaştırma işlemleri için idealdir. | Yüksek güvenlik; canlı servis imkanı sağlar. |
| Basınçlandırma (Ex pD) | Kasa içindeki hafif basınç fazlalığı toz girişini önler. Genellikle güç verilmeden önce basınç boşaltılır. | Bölge 21 / 22 | Standart ev olabilir. Rheonics Panellerdeki vericiler veya dönüştürücüler. Tahliye kontrol cihazı gerektirir. | Parti halinde karıştırma sistemleri için büyük elektrik panolarında veya kontrol panellerinde kullanılır. | Ex olmayan bileşenlerin kullanımına izin verir. |
| Kapsülleme (Örn m) | Kritik elektronik bileşenler, atmosferden izole etmek için bileşik bir malzeme ile kapatılmıştır. | Bölge 21 / 22 | Tozlu ortamlarda küçük arayüz modüllerini veya sinyal düzenleyicilerini koruyabilir. | Kapalı ve tozlu kapların içindeki kompakt vericilerde veya özel elektronik cihazlarda kullanılır. | Kompakt ve koruyucu. |
| Toz Tutuşmasına Karşı Korumalı (DIP) | Kapalı muhafaza, iç kısımdaki tutuşmanın dışarıdaki tozlu ortamı tutuşturmasını önler. | Sınıf II, Bölüm 1/2 (NFPA/NEC) | Ex t ile karşılaştırılabilir. Kuzey Amerika'da sensör elektroniği için NEMA 9 muhafazalarıyla birlikte kullanılır. | Tahıl depoları, odun tozu, un değirmenleri. Genellikle silolarda hat içi yoğunluk sensörleri bulunur. | Kuzey Amerika kanunlarında tanınmaktadır. |
| Artırılmış Güvenlik (Örn e) | Normal çalışma koşullarında kıvılcım veya yüksek sıcaklık oluşmaz. Kıvılcım veya ark oluşturabilecek bileşenler için uygun değildir. | Bölge 21 / 22 | Bağlantı kutuları veya terminal blokları için kullanılabilir. Rheonics Sensörler güvenli ikincil konumlarda yer almaktadır. | Düşük enerjili bağlantıların korunduğu pasif ekipmanlar için en uygunudur. | Düşük maliyetli, sade tasarım. |
| NEMA Türü 9 | Tozlu ortamlardaki muhafazalar için Kuzey Amerika standardı. İçerideki tutuşmanın dışarıdaki toza ulaşmasını önler. | Sınıf II, Bölüm 1 | Patlamaya dayanıklı muhafazanın gerekli olduğu sensör vericileri veya dönüştürücüler için muhafaza tipi. | Tozlu gıda ve içecek veya plastik katkı maddesi işlemlerinde kullanıma uygundur. | UL/CSA onaylı toz geçirmez muhafaza. |
| Aleve dayanıklı (Ex d) | İçten patlamayı önler; dışarıdaki toz veya gaz atmosferinin tutuşmasını engeller. | Çoğunlukla benzin için (tozda sınırlı) | Toz birikimi nedeniyle havalandırma ve soğutma sorunları yaşanabileceğinden, tozlu ortamlarda doğrudan kullanılması önerilmez. | Toz geçirmez muhafazalarla birleştirilebilir, ancak tozlu alanlarda viskozite/yoğunluk uygulamalarında nadiren kullanılır. | Güçlü fiziksel koruma, gaz geçirmez tulum. |
| NEMA Türü 10 | Madencilik güvenliği için tasarlanmış, patlamayı içeriden engelleyen muhafaza. | Madenciliğe özgü | Kullanılmamaktadır. Rheonics Sensörler; ağır hizmet tipi madencilik kontrolörleri için daha uygundur. | Yeraltı kömür madenciliği veya yanıcı kaya tozu bulunan alanlar için tasarlanmıştır. | Madencilik sertifikalı. |
3. Rheonics Çözümler: Kendinden Güvenli Hat İçi Proses İzleme
Rheonics Yenilikçi sıvı algılama teknolojisinde uzmanlaşmıştır. Hat içi viskozimetrelerimiz (SRV) ve yoğunluk ve viskozite ölçerler (SRDBu ürünler, zorlu proses koşulları için tasarlanmıştır ve küresel Ex sertifikalarına sahiptir; bu da onları çeşitli sektörlerdeki tehlikeli ortamlarda kullanım için ideal hale getirir.
Anahtar Avantajları Rheonics Eski Sertifikalı Sensörler:
4. Rheonics Eski Sertifikalı Sensör Portföyü
4.1 Rheonics SRV – Hat İçi Viskozimetre
MKS SRV Bu, gerçek zamanlı viskozite ve sıcaklık ölçümleri sağlayan, sağlam ve güvenilir bir hat içi proses viskozimetresidir.
Çalışma Prensibi
Patentli, simetrik olarak dengelenmiş bir burulma rezonatörü kullanır. Sıvının rezonans elemanına uyguladığı viskoz sürtünme ölçülür ve bu sayede dinamik viskozite hesaplanır. Gömülü bir Pt1000 Sensör doğru sıcaklık ölçümleri sağlar.
Temel Özellikler:
- Sürekli, gerçek zamanlı viskozite ölçümü.
- Entegre yüksek hassasiyetli sıcaklık ölçümü (Pt1000).
- Hareketli parça, conta veya rulman yok – neredeyse bakım gerektirmez.
- Akış hızına, türbülansa ve titreşimlere karşı duyarsızdır.
- Geniş viskozite aralığı.
- Kompakt ve kurulumu kolaydır.
- Çeşitli proses bağlantıları mevcuttur.
| Parametre | Değer aralığı | Birimler |
|---|---|---|
| Viskozite Aralığı | Örneğin, 0.1 – 50,000+ (Belirli modele danışın) | cP |
| Sıcaklık aralığı | Örneğin, -40 ile +300 arası (Belirli modele danışın) | ° C |
| basınç Aralığı | Örneğin, 500'e kadar (Belirli model için bilgi alınız) | bar |
| Islanan Malzemeler | 316L Paslanmaz Çelik, Hastelloy C22 (isteğe bağlı) | - |
| Proses Bağlantıları | NPT, Flanş, Tri-Clampvb. (seçenekler) | - |
| Eski Sertifikalar | ATEX, IECEx (Ex ia) | - |
ATex
ATEX: II 1 G Ex ia IIC/IIB/IIA T6 … T1 Ga veya II 1 D Ex ia IIIC T200 85°C … 435°C Da
IECEx
IECEx: Ex ia IIC/IIB/IIA T6 … T1 Ga veya Ex ia IIIC T 200 85°C … 435°C Da
- JPEG: Ex ia IIC/IIB/IIA T6 … T1 Ga veya Ex ia IIIC T 200 85°C … 435°C Da (Japonya Ex sertifikası)
- KC'ler: Ex ia IIIC T200 85 °C…435 °C Da (Kore Patlama Koruma Sertifikası)
- Bölge Uygunluğu:
- Bölge 0, 1, 2 (gazlar, buharlar)
- Bölge 20, 21, 22 (tozlar)
Gıda İşleme
Toz halindeki malzemelerin (un, şeker, süt tozu) kullanıldığı durumlarda hamur kıvamının, şekerleme kaplamalarının ve süt ürünlerinin kıvamının izlenmesi.
İlaç
Granülasyon, kaplama işlemleri, toz halindeki maddelerle API üretimi.
Kimyasallar
Polimerizasyon, reçine üretimi, toz halindeki katalizörlerin veya katkı maddelerinin işlenmesi.
Boyalar ve Kaplamalar
Pigment ve dolgu maddelerinin bulunduğu karıştırma ve uygulama aşamalarında viskozitenin izlenmesi.
Madencilik ve Mineraller
İnce mineral tozlarının oluştuğu ortamlarda bulamaç viskozitesinin kontrolü.
Kağıt hamuru
Mutfak kaplamaları, nişasta hazırlığı.
4.2 Rheonics SRD – Hat İçi Yoğunluk ve Viskozite Ölçer
MKS SRD yeteneklerini genişletir SRV Yoğunluk, viskozite ve sıcaklığın eş zamanlı hat içi ölçümünü sağlayarak.
Çalışma Prensibi
Benzer SRV, SRD Patentli dengeli burulma rezonatörü kullanır. Gelişmiş algoritmalar, rezonatörün akışkan içindeki davranışını analiz ederek, gömülü bir sensörden gelen sıcaklıkla birlikte yoğunluk ve viskoziteyi bağımsız olarak belirler. Pt1000.
Temel Özellikler:
- Yoğunluk, viskozite (dinamik ve kinematik) ve sıcaklığın eş zamanlı gerçek zamanlı ölçümü.
- SRV'nin tüm özelliklerine sahip (sağlamlık, hareketli parça olmaması, doğruluk vb.). Tek fark viskozite aralığı.
- Konsantrasyon ölçümü, kalite kontrolü ve faz tespiti için kritik veriler sağlar.
- Yoğunluk ve viskozite için geniş çalışma aralığı.
| Parametre | Değer aralığı | Birimler |
|---|---|---|
| Yoğunluk Aralığı | Örneğin, 0 – 4 (Belirli modele bakınız) | g/cc |
| Viskozite Aralığı | Örneğin, 0.1 – 10,000+ (Belirli modele danışın) | cP |
| Sıcaklık aralığı | Örneğin, -40 ile +300 arası (Belirli modele bakın) | ° C |
| basınç Aralığı | Örneğin, 500'e kadar (Belirli model için bilgi alınız) | bar |
| Islanan Malzemeler | 316L Paslanmaz Çelik, Hastelloy C22 (isteğe bağlı) | - |
| Proses Bağlantıları | NPT, Flanş, Tri-Clampvb. (seçenekler) | - |
| Eski Sertifikalar | ATEX, IECEx (Ex ia) | - |
ATex
ATEX: II 1 G Ex ia IIC/IIB/IIA T6 … T1 Ga veya II 1 D Ex ia IIIC T200 85°C … 435°C Da
IECEx
IECEx: Ex ia IIC/IIB/IIA T6 … T1 Ga veya Ex ia IIIC T 200 85°C … 435°C Da
Bölge Uygunluğu:
- Bölge 0, 1, 2 (gazlar, buharlar)
- Bölge 20, 21, 22 (tozlar)
Gıda İşleme
Süt tozunun yeniden çözünmesi, şekerin çözülmesi, yoğunluğun konsantrasyonu gösterdiği bileşenlerin karıştırılması.
Kimyasallar
Toz halindeki ham maddelerin kullanıldığı durumlarda çözeltilerin konsantrasyonunun, reaksiyon son noktalarının ve ürün kalitesinin izlenmesi.
Madencilik ve Mineraller
Bulamaç yoğunluğu ve viskozitesi, taşıma ve işleme süreçlerini optimize etmek için kullanılır.
Yapı malzemeleri
Çimento şerbetinin kıvamı, beton üretiminde kullanılan katkı maddeleri.
Tarım
Yem karışımının kıvamının ve gübre üretiminin izlenmesi.
5. Güvenliğin Sağlanması: Tasarım, Kalite ve Uyumluluk
Rheonics Ürünlerinde en yüksek güvenlik ve kalite standartlarına bağlı kalmayı taahhüt eder.
6. Tehlikeli Alanlarda Kurulum ve Bakım
Ex sertifikalı ekipmanların güvenliğini ve performansını korumak için doğru kurulum çok önemlidir.
7. Hizmet ve Destek
Rheonics Müşterilerimize kapsamlı destek sunuyoruz; bu destek ilk danışmanlıktan sensör seçimine, kurulum kılavuzuna ve satış sonrası hizmete kadar uzanmaktadır. Uzman ekibimiz, uygulama sorularınızda size yardımcı olmak ve sensörlerimizin özel proses ortamınızda en iyi performansı göstermesini sağlamak için hazırdır.
8. hakkında Rheonics
Rheonics Yenilikçi hat içi viskozimetreler ve yoğunluk ölçerler geliştirme ve üretiminde küresel bir liderdir. Misyonumuz, verimliliği, kaliteyi ve güvenliği artıran güvenilir ve doğru sıvı algılama çözümleriyle endüstrileri güçlendirmektir. Araştırma ve geliştirmeye odaklanarak, dünya çapındaki müşterilerimizin değişen ihtiyaçlarını karşılayan en son teknolojiyi sunmak için sürekli olarak çalışıyoruz.
İletişim Rheonics
Daha fazla bilgi için Rheonics Tehlikeli ortamlar için Ex sertifikalı sensörler ve çözümler için lütfen bizimle iletişime geçin:
Rheonics Ltd
İsviçre
Rheonics A.Ş.
ABD
Feragatname
Bu belge yalnızca bilgilendirme amaçlıdır. Her zaman resmi kaynağa başvurun. Rheonics Herhangi bir ürünü kurmadan veya kullanmadan önce, teknik detaylar, güvenlik talimatları ve onaylanmış çalışma koşulları için ürün dokümanlarını, sertifikalarını ve kurulum kılavuzlarını inceleyin. Rheonics Ürün tehlikeli bir ortamda kullanılmaktadır. Geçerli tüm yerel ve ulusal güvenlik yönetmeliklerine uyulması kullanıcının sorumluluğundadır.