Ano ang Intrinsic Safety? Kahulugan, Mga Limitasyon, at Mapanganib na Disenyo ng Lugar

Ang isang technician ay nag-clamp ng isang leak detector sa isang chiller na sinisingil ng R290 propane. Ang tool ay tumatakbo sa isang 9 V na baterya, nakaupo sa humigit-kumulang 20 mm mula sa isang kasukasuan na kasisimula pa lang umiyak, at walang sinuman ang tumitingin nang dalawang beses sa electronics sa loob nito. Umiiral ang intrinsic na kaligtasan dahil ang pangalawang tingin na iyon ang pumipigil sa isang pagsabog. Ang termino ay naglalarawan ng isang pamamaraan ng proteksyon na nagpapanatili sa elektrikal at thermal na enerhiya sa loob ng isang circuit sa ibaba ng antas na maaaring mag-apoy sa nakapalibot na nasusunog na kapaligiran, sa normal na operasyon at sa ilalim ng isang tinukoy na bilang ng mga kundisyon ng fault.

Ang kahulugan ay mukhang katamtaman, ngunit muling hinuhubog nito ang lahat sa ibaba ng agos. Dahil ang proteksyon ay nagmumula sa paglilimita sa enerhiya sa halip na sa pagkakaroon ng pagsabog, sinasaklaw nito ang buong loop, kabilang ang mga wire na tumatakbo pabalik sa control cabinet. Nangangahulugan din ito na ang disenyo ay maaaring kalkulahin at sertipikado bago maabot ang anumang bagay sa site.

Ang Pormal na Kahulugan at ang Tatlong Limitasyon

Ang pormal na pananalita ay nagmula sa IEC 60079-11, ang pamantayan sa likod ng Ex i marking, at ito ay inuulit sa European ATEX Directive 2014/34/EU at sa IECEx scheme. Kwalipikado ang isang device bilang intrinsically safe kapag limitado ang enerhiya na mailalabas nito upang hindi maganap ang pag-aapoy sa normal na operasyon o sa ilalim ng tinukoy na mga kundisyon ng fault.

Tatlong dami ang sama-samang kinokontrol, at alinman sa mga ito ay maaaring magsimula ng apoy:

• Boltahe, dahil ang isang spark ay nangangailangan ng sapat na potensyal upang masira ang agwat sa pagitan ng mga konduktor.
• Kasalukuyan, dahil ang enerhiya sa isang break spark ay tumataas sa kasalukuyang at may circuit inductance.
• Kapangyarihan at temperatura sa ibabaw, dahil ang isang mainit na ibabaw ay maaaring mag-apoy ng gas nang walang anumang spark.

Ang mga limitasyon ay hindi pinili ng taga-disenyo. Ang bawat certified field device ay na-publish na may mga parameter ng entity: maximum input voltage Ui, input current Ii, input power Pi, at internal capacitance at inductance Ci at Li. Ang barrier o isolator sa kabilang dulo ng cable ay nag-publish ng mga tumutugmang halaga ng output na Uo, Io at Po, habang ang cable ay nagdaragdag ng capacitance at inductance para sa bawat metro ng haba nito. Ang isang loop ay sumusunod lamang kapag ang bawat pares ay may linya na may margin na matitira.

Ang mga patakaran ay sadyang konserbatibo. Inilapat ang mga kurba ng spark ignition na may safety factor, karaniwang 1.5, kaya ang sertipikadong limitasyon ay mas mababa na sa enerhiya na nag-apoy sa gas sa pagsubok sa laboratoryo. Para sa mga pangkat na IIC na gas tulad ng hydrogen at acetylene, ang isang tipikal na circuit ay nananatili sa ilalim ng 30 V, malapit sa 100 mA at isang fraction ng isang watt, habang ang isang maihahambing na disenyo para sa methane ay maaaring magdala ng mas kapansin-pansing higit pa. Itinataas ng T6 ang temperatura sa ibabaw sa 85 degrees Celsius at T4 sa 135 degrees Celsius, na mas mababa sa temperatura ng auto-ignition ng mga gas na sakop nito.

Ang Talagang Nilalaman ng Intrinsically Safe Circuit

Tatlong bahagi ang bumubuo sa isang gumaganang pag-install, at lahat ng tatlo ay kailangang tumugma sa papel bago ang alinman sa mga ito ay iniutos.

Ang field na device sa classified area

Ito ang instrumento, switch, coil o sensor na nakalantad sa atmospera, at ang pagmamarka nito ay nagpapakita ng fault tolerance na dala nito. Nananatiling ligtas ang Ex ia na may dalawang fault at pinahihintulutan sa Zone 0, kung saan ang isang nasusunog na kapaligiran ay patuloy na naroroon o sa mahabang panahon. Sinasaklaw ng Ex ib ang Zone 1 na may isang fault, at ang Ex ic ay sumasaklaw sa Zone 2, kung saan ang isang kapaligiran ay hindi malamang at panandalian.

Ang barrier o isolator sa ligtas na lugar

Nililimitahan ng nauugnay na apparatus ang enerhiya na umaabot sa field. Gumagamit ang zener barrier ng shunt diodes, fuse at resistor, at nangangailangan ng dedikadong safety earth na sinusukat sa ilalim ng 1 ohm. Gumagana ang galvanic isolator sa pamamagitan ng mga transformer o optical coupling at hindi nangangailangan ng safety earth, kaya naman madalas itong pinipili kung saan mahirap patunayan at mapanatili ang earthing.

Simpleng apparatus at passive contact

Hindi lahat ng bahagi ay nangangailangan ng sarili nitong sertipiko. Ang IEC 60079-11 ay nagbibigay-daan sa simpleng apparatus, na tinukoy bilang isang aparato na hindi bumubuo o nag-iimbak ng higit sa 1.2 V, 0.1 A, 20 microjoules o 25 mW. Ang mga passive switch, thermocouples, terminal box at simpleng pressure switch contact ay kwalipikado hangga't ang nakapaligid na loop ay limitado na sa enerhiya. Dito nagkakaroon ng lugar ang isang refrigeration pressure controller sa isang disenyo: ang mga contact nito ay nagbabahagi ng isang housing na may koneksyon sa proseso na maaaring nasa classified area, at dahil ang mga contact na iyon ay nagdadala lamang ng limitadong loop current, ang enclosure ay hindi kailangang maging flameproof box.

Kontroler ng presyon ng pagpapalamig Nagtatampok ang refrigeration pressure controller ng isang hugis-parihaba na kahon na may puting plastik na pabahay na lumalaban sa kaagnasan. Mechanical pointer pressure gauge sa magkabilang panig ng... Tingnan ang Produkto →

Ang cable sa pagitan nila

Ang cable ay isang bahagi, hindi isang accessory. Ang intrinsically safe na mga kable ay karaniwang blue sheathed at ibinukod mula sa non-IS circuits ng 50 mm o ng earthed metallic partition, at ang capacitance at inductance nito sa bawat metro ay ipinasok sa pagkalkula ng loop.

Intrinsic na Kaligtasan Kumpara sa Iba pang Paraan ng Proteksyon

Ang proteksyon sa mapanganib na lugar ay isang pamilya ng mga diskarte sa halip na isang sagot. Ang talahanayan sa ibaba ay naglalagay ng intrinsic na kaligtasan sa tabi ng mga pamamaraan na kadalasang tinitimbang nito.

Kung saan Lumalabas ang Intrinsic Safety sa Refrigeration at Air Conditioning

Inilipat ng mga nasusunog na nagpapalamig ang paksa mula sa planta ng kemikal papunta sa chiller room. Ang R290 at R600a ay nasa pangkat A3, habang ang R32 at R454B ay nasa A2L, na nangangahulugang ang espasyo sa paligid ng isang appliance ay maaaring mauri kung saan ang pagtagas ay kapani-paniwala. Kapag mayroon nang zone, ang mga de-koryenteng bahagi na nakakabit sa circuit na iyon ay kailangang protektahan nang naaayon.

Mga de-koryenteng sangkap sa loob ng isang sobreng nasusunog na nagpapalamig

Ang isang solenoid coil na bumubukas sa ilalim ng load ay gumagawa ng eksaktong inductive break spark kung saan isinulat ang mga parameter ng entity para sa inductance, at ang isang pressure switch na nagbubukas sa isang fault ay ganoon din ang ginagawa. Pinipili ang mga coil, switch at sensor nang nasa isip ang zone, at ang rating ng coil ay sinusuri nang hiwalay mula sa valve body. Ang refrigeration solenoid valve gaya ng EVR series ay isang pamilyar na halimbawa ng isang body na pinili para sa pressure, compatibility ng refrigerant at sealing, isa na nagiging angkop para sa classified area lamang kapag ipinares sa isang coil at circuit na may tamang rating.

EVR solenoid valve Ang mga EVR solenoid valve ay mga pangunahing bahagi sa pagpapalamig at air conditioning, na kinokontrol ang daloy ng nagpapalamig sa pamamagitan ng electromagnetic induction. Available sa direc... Tingnan ang Produkto →

Ang site ay nagpapanatili ng isang maikling teknikal na tala sa kung paano Mga solenoid valve ng uri ng EVR sa mga circuit ng pagpapalamig kumilos sa serbisyo, na isang kapaki-pakinabang na panimulang punto para sa pagsusuring iyon.

Thermal energy at mainit na trabaho malapit sa isang open circuit

Sinasaklaw ng intrinsic na kaligtasan ang thermal energy gayundin ang elektrikal na enerhiya, at ang serbisyo sa trabaho ay kung saan ang pagkakaiba ay kagat. Ang pagpapatigas ng joint sa isang circuit na kakabukas pa lang ay nangangahulugan ng apoy, mainit na tubo at nagpapalamig na maaaring naroroon pa rin sa linya. Ang mga praktikal na kontrol ay isang nitrogen purge, isang gas check bago sinindihan ang sulo, at isang tanglaw na ang apoy ay maaaring hawakan sa laki na talagang kailangan ng joint kaysa sa pinakamalaking setting na magagamit.

Dobleng tubo na MAPP welding gun Ang dual tube MAPP welding gun ay idinisenyo para sa mga senaryo tulad ng air conditioning at pagpapanatili ng sistema ng pagpapalamig, precision welding ng mga copper pipe, atbp. Ito ay gumagamit ng... Tingnan ang Produkto →

Gaano Karaming Enerhiya ang Talagang Pinag-uusapan Natin

Enerhiya ng pag-aapoy ng mga karaniwang nasusunog na sangkap

Ang Figure 1 ay nag-plot ng enerhiya ng pag-aapoy ng limang sangkap na lumilitaw sa mga halaman sa pagpapalamig at proseso. Ang hydrogen ay nangangailangan lamang ng humigit-kumulang 0.017 mJ, humigit-kumulang isang ika-labing-anim ng enerhiya na kailangan ng methane. Iyon ang dahilan kung bakit ang parehong transmitter ay maaaring magdala ng komportableng kasalukuyang margin sa isang planta ng natural na gas at hindi pa rin masuri ang entity sa isang hydrogen skid, dahil binabago ng grupo ng gas ang kurba kung saan tumatakbo ang pagkalkula. Ang mga numero ay nagpapaliwanag din kung bakit ang mga karaniwang gawa sa milliwatts, dahil ang isang mahusay na sisingilin na katawan ng tao ay maaaring maglabas ng higit sa 0.017 mJ. Samakatuwid, ang praktikal na disenyo ay naglalayong sa milliwatt na operasyon, at iyon ang arithmetic sa likod ng 1.5 safety factor.

Naka-imbak ng enerhiya sa connecting cable

Ang Figure 2 ay nagko-convert ng cable capacitance sa nakaimbak na enerhiya na may pamilyar na kalahating C V squared na relasyon sa isang loop na boltahe na 24 V. Ang instrument cable sa humigit-kumulang 60 pF bawat metro ay umaabot sa humigit-kumulang 8.6 microjoules sa 500 m, habang ang general purpose cable sa 200 pF bawat metro ay pumasa sa 28.8 microjoules sa parehong distansya. Ang dashed line ay nagmamarka ng 0.017 mJ ignition energy ng hydrogen, kung saan ang general purpose cable ay tumatawid sa humigit-kumulang 300 m at ang instrument cable ay hindi kailanman umabot sa loob ng charted range. Ang pagtawid na iyon ang dahilan kung bakit nabibilang ang uri ng cable, haba ng cable at boltahe ng loop sa control drawing sa halip na iwan sa installer. Ipinapaliwanag din nito kung bakit ang pagpapalit ng cable sa site para sa isang mas mataas na katumbas ng kapasidad ay isang pagbabago sa disenyo sa halip na isang desisyon sa pagpapanatili.

Dalawang Paghahambing na Nagpapasya ng Disenyo

Gaano karami ng barrier rating ang natupok ng isang loop

Ang Figure 3 ay tumatagal ng isang karaniwang pag-aayos, isang 24 V transmitter na gumuhit ng 20 mA mula sa isang hadlang na na-rate sa 28 V, 93 mA at 0.65 W, at ipinapakita kung gaano karami sa bawat limitasyon ang natupok ng loop. Ang boltahe ay ang pinakamahigpit na hadlang sa humigit-kumulang 86 porsiyento, ang kapangyarihan ay sumusunod sa humigit-kumulang 74 porsiyento, at ang kasalukuyang ay halos hindi naaapektuhan sa humigit-kumulang 22 porsiyento. Ang kawalan ng timbang na iyon ay normal, dahil ang mga mapanganib na loop sa lugar ay halos palaging limitado ang boltahe habang ang kasalukuyang headroom ay mukhang mapagbigay. Mahalaga ito kapag may gustong magdagdag ng pangalawang device sa parehong hadlang o pahabain ang pagtakbo, dahil matagal nang nawawala ang boltahe na badyet bago mawala ang kasalukuyang badyet. Ang pagsuri sa lahat ng tatlong pares, sa halip na ang isa na mukhang kumportable, ang nagpapanatili sa isang loop na sertipikado.

Mga pamamaraan ng proteksyon sa limang praktikal na pamantayan

Ang Figure 4 ay nagsusuri ng intrinsic na kaligtasan, flameproof na proteksyon at hindi insentibong proteksyon mula isa hanggang lima sa pamantayan na karaniwang nagpapasya sa isang proyekto: pagiging angkop para sa Zone 0, pagpapaubaya sa live na pagpapanatili, naka-install na gastos, pagiging simple ng mga kable at bigat ng hardware. Pinuno ng intrinsic na kaligtasan ang hugis patungo sa Zone 0 at live na pagpapanatili, kaya naman ito ang default para sa mga instrumento na dapat i-calibrate habang tumatakbo ang planta. Ang proteksyon ng hindi tinatablan ng apoy ay umaabot patungo sa pagiging simple ng mga kable, dahil gumagana ang enclosure at hindi kailangan ng pagkalkula ng loop, ngunit mababa ang marka nito sa live na pagpapanatili at timbang ng hardware. Ang non-incendive na proteksyon ay umabot sa panlabas na gilid sa gastos at mga kable dahil ito ay inilaan lamang para sa Zone 2, kung saan ang isang nasusunog na kapaligiran ay malamang na hindi at maikli ang buhay. Ang pagbabasa ng tatlong hugis nang magkasama ay nagbibigay ng praktikal na panuntunan: itugma muna ang pamamaraan sa zone, pagkatapos ay hayaan ang gastos at pagpapanatili na pumili sa pagitan ng mga pamamaraan na kwalipikado.

Ang pag-verify ang naghihiwalay sa isang sumusunod na pag-install mula sa isa na mukhang nakakumbinsi lang. Bago pumasok sa serbisyo ang isang loop, suriin ang numero ng certificate at ang pagmamarka sa device, kumpirmahin na ang Uo ay nasa o mas mababa sa Ui, na ang Io ay nasa o mas mababa sa Ii at ang Po ay nasa o mas mababa sa Pi, pagkatapos ay idagdag ang cable capacitance at inductance laban sa Co at Lo. Basahin din ang mga espesyal na kundisyon na naka-print pagkatapos ng numero ng certificate, dahil madalas silang may dalang X at isang paghihigpit sa kung paano maaaring gamitin ang device. Panghuli, kumpirmahin ang klase ng temperatura laban sa gas o singaw na aktwal na naroroon, dahil ang isang device na na-rate para sa T4 ay hindi awtomatikong tinatanggap kung saan may nakatakdang limitasyon sa T6.

Ang pagpili ng bahagi ay karaniwang nagpapasya kung gaano kadali ang ehersisyo na iyon. Ang pressure switch na may naka-publish na mga parameter ng entity, isang solenoid coil na na-rate para sa zone at isang cable na ang capacitance ay nakasaad sa datasheet ay ginagawang isang maikling checklist ang mahirap na pagkalkula. Kapag ang isang proyekto ay naghalo ng mga nasusunog na nagpapalamig na mga circuit na may mga classified na lugar, sulit na suriin ang listahan ng bahagi laban sa pagkalkula ng loop nang maaga, bago maayos ang mga guhit.

Kung tumutukoy ka ng mga bahagi para sa isang sistemang tulad nito, makipag-usap sa aming koponan sa engineering tungkol sa nagpapalamig, sa zone at sa control boltahe bago ilagay ang order.