كيفية اختيار جهاز إرسال الضغط في موقع آمن جوهريًا ومقاوم للانفجار
في عملية الإنتاج الكيميائي، يتطلب عدد كبير من التطبيقات أجهزةً ذات وظائف مقاومة للانفجار لتلبية متطلبات السلامة في مواقع الإنتاج. وقد حصل جهاز إرسال الضغط من شركة مايكروسايبر على شهادة السلامة الذاتية ومقاومة الانفجار، ويمكن استخدامه في المناطق المعرضة لخطر الانفجار. ومن بين هذه الأجهزة، حصل جهاز إرسال الضغط ذو السلامة الذاتية على شهادة السابق ia إل سي T4 جا للسلامة الذاتية ومقاومة الانفجار، ويمكنه العمل في المنطقة 0 مع وجود حاجز أمان. ستشرح هذه المقالة كيفية استخدام أجهزة إرسال الضغط ذات السلامة الذاتية في المواقع المقاومة للانفجار.
المفاهيم الأساسية المتعلقة بالحماية من الانفجارات
بالنسبة لأنواع الحماية المختلفة من الانفجارات، كالأمان الذاتي، ومقاومة الانفجار، وزيادة الأمان، وما إلى ذلك، فإن المفاهيم التالية عامة. وللتصنيف، يُرجى الرجوع إلى المعيار بريطانيا العظمى 3836.14 المعدات الكهربائية لبيئات الغازات المتفجرة، الجزء 14: تصنيف الأماكن الخطرة، والمعيار بريطانيا العظمى 3836.14 الأجواء المتفجرة، الجزء 1: المتطلبات العامة للمعدات.
جو غازي قابل للاشتعال: خليط من الغاز أو البخار والمواد القابلة للاشتعال والهواء في ظل الظروف الجوية.
الأماكن الخطرة: الأماكن التي توجد فيها بيئات غازية قابلة للاشتعال أو من المتوقع أن توجد فيها.
موقع غير خطير: موقع لا يُتوقع فيه وجود أجواء غازية قابلة للاشتعال بكميات كبيرة.
1. تصنيف المواد المتفجرة
يمكن تقسيم المواد المتفجرة إلى ثلاث فئات:
الفئة الأولى: غاز مناجم الفحم هو الميثان.
الفئة الثانية: غازات متفجرة أخرى باستثناء الميثان. يمكن تقسيم الغازات المختلطة المتفجرة من الفئة الثانية إلى المستويات التالية:
مستوى | الغازات النموذجية | خصائص الاشتعال |
IIA | البروبان | صعب → سهل |
IIB | الإيثيلين | |
IIC | الهيدروجين، الأسيتيلين |
2. تقسيم المناطق الخطرة
تنقسم الأماكن الخطرة إلى ثلاث مناطق بناءً على تكرار ومدة وجود الغازات المتفجرة في البيئة.
منطقة خطرة | شروط الحكم |
المنطقة 0 | الأماكن التي يظهر فيها الغاز المتفجر باستمرار أو لفترة طويلة |
المنطقة 1 | الأماكن التي قد تتشكل فيها بيئات غازية قابلة للاشتعال أثناء التشغيل العادي |
المنطقة 2 | أثناء التشغيل العادي، يستحيل حدوث بيئة غازية قابلة للاشتعال. وإذا حدث ذلك، فسيكون ذلك بشكل متقطع ولفترة قصيرة فقط. |
3. تصنيف مجموعات درجات حرارة الغاز
وفقًا لدرجة حرارة الاشتعال التلقائي للمواد المتفجرة، يتم تقسيم درجة حرارة اشتعال المواد المتفجرة إلى ست مجموعات:
مجموعة درجات الحرارة | درجة حرارة الأسطح الآمنة | الغازات المتفجرة الشائعة |
T1 | ≤450 درجة مئوية | الهيدروجين، الأكريلونيتريل، إلخ. |
T2 | ≤300 درجة مئوية | الأسيتيلين، الإيثيلين، إلخ. |
T3 | ≤200 درجة مئوية | البنزين، كروتونالدهيد، إلخ. |
T4 | ≤135 درجة مئوية | الأسيتالدهيد، رباعي فلورو الإيثيلين، إلخ. |
T5 | ≤100 درجة مئوية | ثاني كبريتيد الكربون |
T6 | ≤85 درجة مئوية | نترات الإيثيل ونتريت الإيثيل |
4. مستوى حماية المعدات
مستوى الحماية المحدد للمعدات بناءً على قدرتها على أن تصبح مصدراً للاشتعال وخصائص بيئة الغاز المتفجر.
مستويات الحماية الشائعة هي كما يلي:
مستوى الحماية | مفهوم |
هنا | المعدات المستخدمة في الأجواء الغازية المتفجرة، ذات مستوى حماية عالٍ جداً، لا تشكل مصدراً للاشتعال أثناء التشغيل العادي أو الفشل المتوقع أو الفشل النادر. |
جي بي | معدات للاستخدام في الأجواء الغازية المتفجرة، مع مستوى حماية عالٍ للغاية، والتي لا تشكل مصدرًا للاشتعال في ظل ظروف التشغيل العادية أو ظروف الفشل المتوقعة. |
جي سي | المعدات المستخدمة في بيئات الغازات القابلة للاشتعال تتمتع بمستوى حماية عام، ولا تُعدّ مصدرًا للاشتعال أثناء التشغيل العادي. ويمكن اتخاذ بعض التدابير الوقائية الإضافية لضمان عدم حدوث اشتعال فعلي عند توقع حدوث مصدر الاشتعال (مثل تعطل مصباح). |
نظام حماية من الانفجار آمن جوهريًا
غالبًا ما تُرمز أنظمة الحماية من الانفجار الآمنة جوهريًا بالرمزين "ia" و"ib"، وهما يُمثلان مستويين. تُناسب المعدات الكهربائية من المستوى "iad" المناطق الخطرة من الفئة 0، والفئة 1، والفئة 2. أثناء التشغيل العادي، لا يجب أن تُسبب هذه المعدات اشتعالًا عند تعرضها لعطلين مُحتسبين بالإضافة إلى عطل غير مُحتسب في أسوأ الظروف. أما المعدات الكهربائية من الفئة "ib" فهي مُناسبة للاستخدام في المناطق الخطرة من الفئتين 1 و2، ويجب ألا تُسبب اشتعالًا أثناء التشغيل العادي أو عند تعرضها لعطل مُحتسب بالإضافة إلى عطل غير مُحتسب في أسوأ الظروف. مثال كامل على علامة الحماية من الانفجار الآمنة جوهريًا: السابق ia IIC T4 جا. وبناءً على محتوى الفصل السابق، يُمكن فهم المعنى الدقيق لهذه العلامة بسهولة.
يُعدّ نظام الحماية من الانفجارات ذو الأمان الذاتي أعلى مستويات الحماية من انفجارات الغاز، حيث يحدّ من استهلاك الطاقة القصوى للأجهزة الكهربائية عند حدوث عطل، وذلك من خلال تصميم الدوائر والعمليات بطريقة تمنع اشتعال الغازات القابلة للاشتعال في المواقف الخطرة. وتتمثل المكونات الأساسية لهذا النظام، كما هو موضح في الشكل، في نظام إمداد الطاقة والمعدات ذات الصلة المثبتة في بيئة آمنة، بالإضافة إلى أجهزة الحماية من الانفجارات ذات الأمان الذاتي المثبتة في بيئة خطرة.
جهاز إرسال ضغط من السيليكون أحادي البلورة المنتشر
أجهزة إرسال الضغط من شركة مايكروسايبر مقاومة للانفجار وآمنة جوهريًا، وقد وصل مستوى شهادة الأمان الجوهري الخاص بها إلى أعلى مستوى وهو "iad"، ويمكن استخدامها على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من المواقع الصناعية والمواقع ذات متطلبات مقاومة الانفجار.
بعض مؤشرات الأداء هي كما يلي:
• يدعم أحدث إصدارات بروتوكولات هارت و FF H1 و بروفيبوس بنسلفانيا و بروفيبوس DP؛
• يمكنه اجتياز اختبارات شهادة التوافق التشغيلي لبروتوكولات هارت و FF و بنسلفانيا و DP؛
• تشمل أنواع الضغط ما يلي: ضغط المقياس، والضغط المطلق، والضغط التفاضلي؛
• أعلى دقة: ±0.075% من النطاق الكامل (20 درجة مئوية، نسبة النطاق 10:1)؛
• الاستقرار على المدى الطويل: +0.2% الحد الأعلى للنطاق / 5 سنوات؛
