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如何选择危险环境中的传感器

钜大LARGE  |  点击量:260次  |  2019年08月06日  

摘要
欧洲的危险环境的定义,包括了石油、天然气、化工和流程工业,根据各个欧盟成员各自不同的法规运行,并严格根据欧盟的ATEX条款起草。每个欧盟国家翻译这些条款,并基于... 关键字:传感器 欧洲 石油 天然气。

欧洲的危险环境的定义,包括了石油、天然气、化工和流程工业,根据各个欧盟成员各自不同的法规运行,并严格根据欧盟的ATEX条款起草。每个欧盟国家翻译这些条款,并基于这些ATEX条令,颁布符合自己要求的一套法则。


这套指令包括两大部分。


条款100a,即产品指令,规定了设备在潜在的爆炸环境中如何使用。这部分指令包含了爆炸保护概念,同时也定义了产品,如过程工业传感器应该如何设置。1999年出版的EU指令137,和这个是完全不同的概念。


作为用户指令,条款137已经相当知名,描述了在危险环境下如何处理工人的安全问题。条款描述谁应该对安全负责,并描述大致的确保安全操作的过程。在指令中,定义了三种危险环境的区域,以划分防爆保护的等级。最危险的区域被定义为零级。在Zore0中,存在潜在的爆炸性混合气体,如天然气、蒸汽或灰尘等,或传输流程液体的容器或管道内部。Zone1,指在过程操作中易发生的潜在爆炸的混合物环境。这个等级一般指,存储容器的边缘、溢点或者容器溢出或存储物排放。Zone2,是安全性级别最低的等级,指爆炸性混合物出现的时间较短,或仅在某个时间段出现。


危险环境意味着存在可燃烧材料。无处不在的氧气,为燃烧和爆炸创造了可能。燃烧的三个要素一旦具备,危险一触即发,如火花、火焰、或者周围的温度过高都有可能随时激发危险。


在Zone0区域中使用的设备必须是本安设备,这样才不至于成为着火源。防爆概念的应用,由产品指令描述,并出现在用户指令中。


为确保安全,用于危险环境中的传感器必须经过特殊设计,以适应其应用环境。传感器须为本安(intrinsicallysafe,IS)型,在特定环境中不足以聚集足够能量引发不安全因素。IS设备通常使用安全栅设计,在任何故障产生时,流经电路的电流能被限制其流量,以及能量。一个被动防护的安全栅能建立保护机制,防止过压和限制电流。


另一项技术,在设备中控制爆炸的产生。将一个不易燃烧的传感器放置在一个防爆的外壳内,这样如果事故发生,容积式容器能承受预计的反应力,阻止爆炸力或火势的进一步蔓延。


第三种方法是系统法,混合一些惰性气体,将传感器和其他设备在危险的区域内相互隔离。这种方法存在几种不同的变化,但是,重要的是这些系统都引入了不可燃烧的气体,如氮气、二氧化碳,并且消除可燃烧物质的进入。这样,一个封闭的系统使得可燃烧物质没有存在的可能,从而实现安全生产。


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