Zařízení MTL v zónách Ex

Potenciálně výbušné atmosféry a Ex zóny

V důsledku přítomnosti hořlavých látek mohou v některých průmyslových závodech vznikat potenciálně výbušné atmosféry. Takzvané oblasti s rizikem výbuchu (Ex zóny) jsou definovány jako oblasti, ve kterých může vzniknout směs výbušné látky s oxidačním činidlem, nejčastěji vzduchem, schopná úplného hoření při působení účinného zdroje zapálení.

Meze výbušnosti

Podle směrnic ATEX musí být koncentrace hořlavé látky ve výbušné atmosféře mezi následujícími mezemi:

• Dolní mez výbušnosti (LEL) – koncentrace hořlavé složky ve směsi se vzduchem nebo kyslíkem, pod kterou energetický impuls nezpůsobí výbuch.
• Horní mez výbušnosti (UEL) – koncentrace hořlavé složky ve směsi se vzduchem nebo kyslíkem, nad kterou energetický impuls nezpůsobí výbuch.

Příklady zdrojů energie – zdrojů zapálení – zahrnují elektrické jiskry, elektrostatické výboje, otevřený plamen nebo elektrická zařízení.

Klasifikace zón s rizikem výbuchu

Podle § 5.1 vyhlášky ministra hospodářství ze dne 8. července 2010 „o minimálních požadavcích na bezpečnost a ochranu zdraví při práci v souvislosti s možností vzniku výbušné atmosféry na pracovišti“ (Sbírka zákonů 2010, č. 138, čl. 931) se zóny, ve kterých mohou vzniknout výbušné atmosféry, klasifikují podle stupně rizika výbuchu, podle normy PN-EN-1127-7-2001:

Zóny pro kapaliny a plyny

• Zóna 0 – prostor, ve kterém se výbušná atmosféra obsahující směs hořlavých látek se vzduchem ve formě mlhy, par nebo plynů vyskytuje trvale, často nebo po dlouhou dobu.
• Zóna 1 – prostor, ve kterém se výbušná atmosféra může vyskytnout při běžném provozu.
• Zóna 2 – prostor, ve kterém se výbušná atmosféra při běžném provozu nevyskytuje, a pokud ano, jen po krátkou dobu.

Zóny pro prach, prášky a vlákna

• Zóna 20 – prostor, ve kterém se výbušná atmosféra ve formě oblaku hořlavého prachu vyskytuje trvale, často nebo po dlouhou dobu.
• Zóna 21 – prostor, ve kterém se výbušná atmosféra může vyskytnout při běžném provozu.
• Zóna 22 – prostor, ve kterém se výbušná atmosféra při běžném provozu nevyskytuje, a pokud ano, jen po krátkou dobu.

Přítomnost rizika výbuchu vyžaduje, aby vlastník provozu používal zařízení přizpůsobená těmto podmínkám, s cílem minimalizovat riziko vznícení a zvýšit bezpečnost.

Průmyslová komunikační řešení Eaton MTL

Příklady zařízení určených pro provoz ve výbušných prostředích zahrnují průmyslová komunikační řešení Eaton MTL. Dvě hlavní skupiny jsou:

• Kabelový Ethernet
• Bezdrátové produkty MTL

Kabelový Ethernet

Kabelový Ethernet je v současnosti nejběžnější metodou přenosu informací v podnicích. Při návrhu Ethernetových sítí je důležité mít na paměti, že se používá mnoho různých metod napájení a komunikace s zařízeními, například standardy RS232 a RS485 a různé výstupy 4–20 mA, což ztěžuje integraci do jednotného systému.

Komunikace Ethernet mezi řídicími jednotkami a I/O podsystémy se navíc rozšiřuje za rozváděče a může dosahovat téměř všech zařízení závodu. Dálkové aplikace I/O spolu s požadavky na video a telefonní komunikaci rozšiřují Ethernet i do procesních oblastí.

Implementace kabelového Ethernetu je obtížná kvůli náročným provozním podmínkám, například v blízkosti výbušných plynů nebo při značném nahromadění prachu. Vysoké náklady na ochranu standardního Ethernetu v nebezpečných zónách a omezení údržby snížily využití jak kabelového, tak bezdrátového Ethernetu. Mnoho koncových uživatelů dává přednost používání intrinsicky bezpečných, nízkovýkonových zařízení, například měřicí přístroje, po výrazných investicích do školení projektového, instalačního a údržbového personálu.

Intrinsicky bezpečný Ethernet

Intrinsicky bezpečný Ethernet se aktuálně používá ve dvou verzích: měděné kabely na krátké vzdálenosti a optická vlákna na dlouhé vzdálenosti. To umožňuje vytvoření WLAN infrastruktury pro použití intrinsicky bezpečných počítačů a tabletů, snižuje náklady na instalaci a zjednodušuje architekturu sítě.

Portfolio Eaton MTL pro intrinsicky bezpečný Ethernet zahrnuje:

• Intrinsicky bezpečné napájecí zdroje
• Rozhraní propojující Ethernet s intrinsicky bezpečným Ethernetem
• Kamery pro monitorování procesů
• Příslušenství k Ethernetu
• Ethernetové rozhraní
• Adaptéry RS485/RS422/RS232 na intrinsicky bezpečný Ethernet

Bezdrátová řešení MTL

MTL nabízí širokou škálu bezdrátových řešení – od jednoduché náhrady kabelu u senzoru až po rozsáhlé sítě 802.11 v Ex zónách. Technologie bezdrátového MTL umožňuje vytváření spolehlivých a bezpečných systémů podporujících standardní připojení a protokoly, poskytuje flexibilitu a snižuje náklady na skladování.

Výhody bezdrátových zařízení MTL

• Umožňují provoz v náročných nebo chráněných prostředích, kde jsou kabely neustále poškozovány
• Umožňují komunikaci na dlouhé vzdálenosti
• Poskytují přístup k měřeným datům pro personál, což urychluje analýzu
• Snadnější instalace než u kabelových variant
• Jednodušší škálovatelnost
• Bezdrátové sítě lze testovat před instalací

Komponenty pro návrh a provoz bezdrátových sítí

• Anteny a komponenty pro návrh bezdrátových sítí
• Modemy
• Rozhraní
• Vysílače
• Převodníky

Závěr

Řešení MTL tedy zajišťují dlouhodobou, stabilní a efektivní průmyslovou komunikaci v explozivních prostředích, což je obzvláště důležité za podmínek vyžadujících zvýšenou pozornost a zavedení vhodných preventivních opatření.