Доставка по всей России и СНГ
г. Санкт-Петербург, Петроградская наб. д. 22
Доставка по всей России и СНГ
г. Санкт-Петербург, Петроградская наб. д. 22
Содержание
Эксплуатация весовых систем на объектах химической, нефтегазовой, лакокрасочной, мукомольной и горнодобывающей отраслей проходит в условиях высокой концентрации горючих газов, паров ЛВЖ или взрывоопасной пыли (мука, сахар, уголь).
Использование стандартного весоизмерительного терминала общепромышленного исполнения в таких средах категорически запрещено, так как прибор является потенциальным источником взрыва. Ключевые факторы риска:
Без применения специализированных методов взрывозащиты интеграция электронного оборудования в контур опасного производственного объекта не допускается.
Выбор весового оборудования регламентируется ГОСТ IEC 60079 и требованиями технического регламента ТР ТС 012/2011. Первоочередным этапом проектирования является определение класса взрывоопасной зоны.
Классификация зон по газу и пыли:
|
Тип среды |
Зона постоянного присутствия (взрывоопасна при нормальном режиме) |
Зона вероятного присутствия (появляется при нормальной работе периодически) |
Зона маловероятного присутствия (только при аварии или разгерметизации) |
|
Газы, пары ЛВЖ |
0 — внутри резервуаров, реакторов |
1 — около загрузочных люков, насосов |
2 — периферия технологических установок |
|
Горючая пыль |
20 — внутри бункеров, циклонов, силосов |
21 — участки фасовки, места просыпи |
22 — склады в закрытой таре, удаленные цеха |
Маркировка взрывозащиты — это зашифрованный «паспорт безопасности» прибора. Каждая буква и цифра в строке строго регламентированы ГОСТ IEC 60079. Разберем структуру кода на примере 1Ex d [ia] IIC T6 Gb:
|
[1] |
1 |
Уровень взрывозащиты оборудования: 1 — взрывобезопасное, обеспечивает безопасность при признанных вероятных повреждениях |
|
[2] |
Ex |
Международный знак взрывозащищенного оборудования по стандартам IEC |
|
[3] |
d |
Вид взрывозащиты корпуса/терминала: взрывонепроницаемая оболочка (выдерживает внутренний взрыв и блокирует выход пламени наружу) |
|
[4] |
[ia] |
Вид взрывозащиты связанных цепей: указывает на встроенные барьеры искрозащиты для подключения внешних линий (тензодатчиков), находящихся в зонах 0 или 20 |
|
[5] |
IIC |
Подгруппа оборудования: категория для работы в средах с наиболее опасными газами (водород, ацетилен), автоматически покрывает подгруппы IIA (пропан) и IIB (этилен). |
|
[6] |
T6 |
Температурный класс: максимальная температура поверхности прибора при любых условиях не превысит +85 °C (безопасен для сред с низкой температурой самовоспламенения) |
|
[7] |
Gb |
Уровень защиты оборудования (EPL): Gb — высокий уровень защиты для газовых сред (соответствует зоне 1). |
При проектировании весовых систем специалисты используют комбинацию двух основных методов защиты:
Принцип основан на локализации взрыва. Если внутри терминала происходит воспламенение смеси, массивный корпус выдерживает возникающее давление. Охлаждение взрывных газов происходит в зазорах резьбовых и фланцевых соединений (взрывонепроницаемых щелях) до того, как они попадут наружу.
Принцип основан на ограничении электрической и тепловой энергии в кабельной линии. Напряжение питания датчиков и ток ограничиваются полупроводниковыми схемами и стабилитронами до значений, при которых искра физически не способна воспламенить окружающую среду (обычно напряжение не более 12-24 В, ток в пределах десятков миллиампер).
Для интеграции весоизмерительного оборудования в контур опасного производственного объекта инженеры КИПиА используют одну из двух базовых архитектурных схем.
|
Вариант 1: Раздельная архитектура (терминал в безопасной зоне) |
Вариант 2: Локальная моноблочная архитектура (терминал в опасной зоне) |
|
|
Локация весового терминала |
Операторная, диспетчерская или шкаф автоматики (ШУ) за пределами взрывоопасного контура |
Непосредственно у технологического агрегата (реактора, смесителя) в зонах 1, 2, 21, 22 |
|
Исполнение терминала |
Стандартное общепромышленное |
Взрывозащищенное в оболочке Ex d (например, EX-D11-C или Ex-KL3101D5) |
|
Подключение тензодатчиков |
Через внешние барьеры искрозащиты (пассивные Zener-барьеры или активные модули гальванической развязки) |
Напрямую ко встроенному искробезопасному контуру прибора [ia] |
|
Длина измерительного кабеля |
Длинная трасса. Требуется обязательное использование 6-жильного кабеля для компенсации падения напряжения |
Минимальная длина. Обеспечивает максимальную помехозащищенность аналогового сигнала |
|
Особенности эксплуатации |
Максимальное удобство обслуживания прибора, стандартная клавиатура. Нет прямого контроля веса у весов |
Оператор видит вес в точке загрузки. Управление идет кнопками с магниточувствительными приводами через бронестекло |
|
Экономическая часть |
Минимальная стоимость оборудования, но повышенный расход сигнального кабеля и затраты на внешние барьеры |
Выше стоимость самого терминала, но исключены затраты на внешнюю искрозащиту и длинные кабельные трассы |
Реализация алгоритмов многокомпонентного дозирования и фасовки в опасных средах требует жесткого разделения измерительных и силовых цепей. Для управления исполнительными механизмами — приводными шнеками, отсечными клапанами, пневмозадвижками — инженеры КИПиА применяют специализированные весовые контроллеры серии XK3101 / KL3101 с монтажом на DIN-рейку.
Логика работы и безопасность цепи автоматики:
В крупногабаритных цехах и на открытых площадках, где персонал находится на удалении от весового терминала, для визуализации показаний массы применяются выносные дублирующие табло.
В условиях взрывоопасных зон (например, на сливо-наливных эстакадах или участках разгрузки сыпучих сред) используются приборы в специализированном исполнении, такие как EX DPM-DZ-5. Их конструктивная безопасность и точность обеспечиваются следующими решениями:
Интеграция весовой системы нижнего уровня в общезаводскую систему управления (АСУ ТП / SCADA) требует вывода цифровых или аналоговых сигналов из опасной зоны.
Для интеграции сопряжения оборудования и защиты от помех применяются три основных метода:
Перед согласованием спецификации и закупкой оборудования технический специалист обязан проверить три критических параметра:
Можно ли использовать обычный тензодатчик во взрывоопасной зоне, если подключить его через барьер искрозащиты?
Нет. Датчик обязан иметь собственный сертификат ТР ТС 012/2011 (например, с маркировкой 0Ex ia IIC T6 Ga). Барьер лишь ограничивает энергию в кабеле, но не защищает от искрения внутри несертифицированного датчика.
В чем разница между маркировкой вида [ia] и просто ia (в квадратных скобках и без)?
Маркировка [ia] указывает на связанное оборудование (барьер внутри терминала), устанавливаемое в безопасной зоне или в оболочке Ex d. Код ia без скобок присваивается устройствам, которые монтируются непосредственно внутри взрывоопасной зоны.
Обязательно ли заземлять взрывозащищенный весовой терминал в корпусе Ex d?
Да, строго на контур с сопротивлением не более 4 Ом. Без заземления на металлическом корпусе накапливается статический заряд, способный стать источником искры во взрывоопасной зоне.
Как барьер искрозащиты влияет на точность взвешивания и как это исправить?
Сопротивление пассивных барьеров колеблется от температуры, вызывая дрейф показаний весов. Для сохранения точности специалисты ООО «КЕЛИ ПромКомплект» рекомендуют использовать активные барьеры с гальванической развязкой и шестипроводную схему подключения датчиков с линиями Sense.
