Dispozitive MTL în zone Ex

Atmosfere potențial explozive și zone Ex

Datorită prezenței substanțelor inflamabile, în unele unități industriale pot apărea atmosfere potențial explozive. Zonele periculoase de explozie (zone Ex) sunt definite ca zone în care poate apărea un amestec de substanță explozivă cu un oxidant, cel mai frecvent aer, capabil să ardă complet sub influența unei surse eficiente de aprindere.

Limitele explozive

Conform directivelor ATEX, concentrația unei substanțe inflamabile într-o atmosferă explozivă trebuie să fie între următoarele limite:

• Limita inferioară de explozie (LEL) – concentrația componentului inflamabil într-un amestec cu aer sau oxigen sub care un stimul energetic nu va provoca o explozie.
• Limita superioară de explozie (UEL) – concentrația componentului inflamabil într-un amestec cu aer sau oxigen peste care un stimul energetic nu va provoca o explozie.

Exemple de stimuli energetici – surse de aprindere – includ scântei electrice, descărcări electrostatice, flacără deschisă sau echipamente electrice.

Clasificarea zonelor periculoase de explozie

Conform § 5.1 al Regulamentului Ministrului Economiei din 8 iulie 2010 „privind cerințele minime de securitate și sănătate în muncă legate de posibilitatea apariției unei atmosfere explozive la locul de muncă” (Journal of Laws of 2010, Nr. 138, art. 931), zonele în care pot apărea atmosfere explozive sunt clasificate conform nivelului de pericol de explozie, în conformitate cu standardul PN-EN-1127-7-2001:

Zone pentru lichide și gaze

• Zona 0 – spațiu în care atmosfera explozivă, conținând amestec de substanțe inflamabile cu aer sub formă de ceață, vapori sau gaze, apare continuu, frecvent sau pentru perioade lungi.
• Zona 1 – spațiu în care atmosfera explozivă poate apărea în timpul funcționării normale.
• Zona 2 – spațiu în care atmosfera explozivă nu apare în timpul funcționării normale, iar dacă apare, persistă pentru o perioadă scurtă.

Zone pentru praf, pulberi și fibre

• Zona 20 – spațiu în care atmosfera explozivă sub formă de nor de praf combustibil apare continuu, frecvent sau pentru perioade lungi.
• Zona 21 – spațiu în care atmosfera explozivă poate apărea în timpul funcționării normale.
• Zona 22 – spațiu în care atmosfera explozivă nu apare în timpul funcționării normale, iar dacă apare, persistă pentru o perioadă scurtă.

Prezența pericolului de explozie impune proprietarului unității să utilizeze echipamente adaptate acestor condiții, pentru a minimiza riscul de aprindere și a spori siguranța.

Soluții de comunicații industriale Eaton MTL

Exemple de echipamente destinate funcționării în medii explozive includ soluțiile de comunicații industriale Eaton MTL. Cele două grupuri principale sunt:

• Ethernet cu fir
• Produse wireless MTL

Ethernet cu fir

Ethernet-ul cu fir este în prezent cea mai utilizată metodă de transmitere a informațiilor în întreprinderi. La proiectarea rețelelor Ethernet, trebuie avut în vedere faptul că se folosesc diferite metode de alimentare și comunicație cu echipamentele, cum ar fi standardele RS232 și RS485, precum și diferite ieșiri 4–20 mA, ceea ce face dificilă integrarea într-un sistem unificat.

Mai mult, comunicația Ethernet între controlere și subsisteme I/O se extinde dincolo de dulapurile de control și poate ajunge la aproape toate instalațiile unității. Aplicațiile I/O la distanță, împreună cu cerințele de comunicație video și telefonică, extind Ethernet-ul și în zonele de proces.

Implementarea Ethernet-ului cu fir este dificilă din cauza condițiilor dure de operare, de exemplu, în apropierea gazelor explozive sau a acumulării semnificative de praf. Costurile ridicate pentru protecția Ethernet-ului general în zonele periculoase și constrângerile de întreținere au redus utilizarea atât a Ethernet-ului cu fir, cât și wireless. Mulți utilizatori finali preferă dispozitive intrinsec sigure, cu putere mică, precum instrumentația, după investiții semnificative în instruirea personalului de proiectare, instalare și întreținere.

Ethernet intrinsec sigur

Ethernet-ul intrinsec sigur este utilizat în două versiuni: cabluri de cupru pentru distanțe scurte și fibră optică pentru distanțe mari. Aceasta permite crearea unei infrastructuri WLAN care permite utilizarea calculatoarelor și tabletelor intrinsec sigure, reducând costurile de instalare și simplificând arhitectura rețelei.

Oferta Eaton MTL pentru Ethernet intrinsec sigur include:

• Surse de alimentare intrinsec sigure
• Interfețe pentru conectarea Ethernet la Ethernet intrinsec sigur
• Camere pentru monitorizarea proceselor
• Accesorii pentru Ethernet
• Interfețe Ethernet
• Adaptatoare RS485/RS422/RS232 la Ethernet intrinsec sigur

Soluții wireless MTL

MTL oferă o gamă largă de soluții wireless – de la simpla înlocuire a cablurilor senzorilor până la rețele extinse 802.11 în zone periculoase. Tehnologia wireless MTL permite construirea unor sisteme sigure și fiabile, care suportă conexiuni și protocoale standard, oferind flexibilitate și reducând costurile de stocare.

Avantajele dispozitivelor wireless MTL

• Permite funcționarea în medii dificile sau protejate, unde cablurile sunt constant deteriorate
• Permite comunicații pe distanțe mari
• Oferă personalului acces la datele de măsurare, accelerând analiza
• Mai ușor de instalat decât echivalentele cu fir
• Scalabilitate mai bună
• Rețelele wireless pot fi testate înainte de instalare

Componente pentru proiectarea și operarea rețelelor wireless

• Antenne și componente pentru proiectarea rețelelor wireless
• Modeme
• Interfețe
• Transmițătoare
• Traductoare

Concluzie

Astfel, soluțiile MTL asigură comunicații industriale durabile, stabile și eficiente în medii explozive, ceea ce este deosebit de important în condiții care necesită atenție sporită și aplicarea măsurilor preventive corespunzătoare.