Взрывы могут быть сильными и, как правило, наносят большой урон. С учетом этого, при создании электронных устройств для использования во взрывоопасных средах конечной целью является полное предотвращение взрывов. KELLER AG für Druckmesstechnik производит продукцию для использования во взрывоопасных средах с 1988 года. Эти сертифицированные продукты обеспечивают безопасную работу в самых разнообразных сферах применения.
Последствия взрывов
Взрыв на TotalFinaElf в Тулузе*
21 сентября 2001 года, на заводе, принадлежащем TotalFinaElf, взорвалось 300 тонн синтетического удобрения. В результате взрыва погибли 22 сотрудника и 7 местных жителей, 2500 человек получили ранения. Как и в случае предыдущих техногенных катастроф, о рисках было известно заранее, и все же точные причины после происшествия оставались неясными.
Взрыв на Bayer в Вуппертале*
8 июня 1999 года, на заводе Bayer AG в Вуппертале произошел взрыв, а затем пожар. В этой катастрофе травмы получили более 100 человек, на возмещение ущерба выплатили миллионы, а вокруг котельной остались завалы мусора. К счастью, в результате происшествия никто не погиб, но выброшенные химикаты и сажа у бесчисленного множества людей вызвали долговременные трудности с дыханием, головные боли, тошноту, раздражение глаз и кожи.
* Источник: Бюро Веритас, бывший инструктор по обучению
Что вызывает взрывы?
Взрыв – это внезапная химическая реакция, задействующая воспламеняющееся вещество в виде газа, пыли, пара или взвеси, которое соединяется с кислородом и дает большой выброс энергии. Если смесь достигает определенного уровня концентрации, это перерастает во взрывоопасную среду. Если концентрация будет слишком высокой (богатая смесь) или слишком низкой (бедная смесь), то произойдет устойчивая реакция горения, но без взрыва. Смесь будет взрывоопасной при воспламенении только в том случае, если она находится между верхним и нижним пределом взрываемости. На пределы взрывоопасной среды влияют давление окружающей среды и доля кислорода в воздухе.
Защита от взрыва
Еще столетие назад необходимость и важность всесторонних мер, касающихся взрывозащиты, были продемонстрированы многочисленными разрушительными происшествиями прошлого. Именно тогда были приняты первые государственные нормативы и законы, которые действовали до 1994 года. С 1994 года взрывозащита регулируется Европейскими Директивами:
ATEX 95 или 94/9/EC (Оборудование и защитные системы, предназначенные для применения в потенциально взрывоопасных атмосферах)
ATEX 137 или 1999/92/EC (Минимальные требования для улучшения безопасности, охраны труда и здоровья работников, подвергаемых потенциальному риску от воздействия взрывоопасной атмосферы)
Предприятия, работающие в потенциально взрывоопасных средах, должны обеспечить принятие как минимум двух мер по предотвращению взрывов. Основная мера подразумевает, что предприятие изначально предотвратит возникновение взрывоопасной среды. Уровень концентрации можно изменить и сделать безопасным, используя следующие меры:
- замена легковоспламеняющихся веществ безопасными альтернативами.
- добавление азота, углекислого газа и пр., которые нейтрализуют легковоспламеняющиеся вещества.
- использование естественной или искусственной вентиляции для ограничения концентрации.
Если невозможно создать взрывобезопасную среду, то в качестве второстепенной меры рисковый потенциал необходимо разделить на три опасные зоны в соответствии с вероятностью возникновения источника взрыва. Эти три зоны обозначают, может ли взрывоопасная среда возникать постоянно, периодически или на короткое время. При таком подходе можно соответствующим образом выбрать приборы, предназначенные для использования в этих зонах.
Диапазон концентрации для взрывоопасной среды, содержащей легковоспламеняющиеся вещества.
Взрывозащищенные приборы
Приборы, используемые в потенциально взрывоопасной среде, должны быть спроектированы так, чтобы обеспечить защиту, необходимую для данного класса опасности. Взрывозащищенные приборы регулируются различными директивами и стандартами, чтобы всегда была обеспечена необходимая защита. В зависимости от географического положения существуют различные лицензирующие органы и наборы стандартов.
Взрывозащищенные приборы для европейского рынка проходят испытания и сертификацию в соответствии с Европейской Директивой 2014/34/ EU (которая заменяет первоначальную Директиву 94/9/EC). Все приборы для этого рынка должны разрабатываться в соответствии с набором стандартов EN 60079. Эти стандарты охватывают области, подверженные риску взрыва газа и пыли, и разделяют приборы по типам возгорания. Они определяют, как должно быть сконструировано рабочее оборудование, чтобы оно не вызывало возгорание в потенциально взрывоопасной среде.
Искробезопасная технология измерения давления от KELLER
Помимо приборов со взрывозащитой типа d (взрывонепроницаемая оболочка) и типа ec (повышенная взрывобезопасность), KELLER AG für Druckmesstechnik в основном производит преобразователи давления, уровнемеры и цифровые манометры со взрывозащитой типа i (искробезопасность). Приборы, сертифицированные как искробезопасные, ограничивают энергию таким образом, чтобы ни искры, ни тепловое воздействие не могли вызвать взрыв во взрывоопасной среде.
KELLER – международная компания, которая не ограничивается только европейским рынком. По этой причине, производитель приборов для измерения давления предлагает широкий выбор сертификатов, которые могут быть пригодны для специфических продуктов по всему миру:
Международный: IECEx 
Международная электротехническая комиссия
Система для использования во взрывоопасных средах
Европа: ATEX:
Взрывоопасные среды
Великобритания: UKCA
Оценка соответствия Великобритании
Россия: EAC
Евразийское соответствие
Также есть специальные лицензии для:
Северная Америка: FM Approved
Сертификат предотвращения порчи имущества
Северная Америка: UL
Лаборатории по технике безопасности
Канада: CSA
Канадская ассоциация по стандартизации
Корея: KCs
Сертификация безопасности Кореи
Все взрывозащищенные приборы, производимые KELLER легко узнать по специальной маркировке. На этой маркировке есть обозначения, содержащие, среди прочего, информацию для смесей взрывозащищенных приборов:
- Знак Ex для ATEX
- Тип взрывозащиты (например: ia)
- Категория смеси IIA, IIB или IIC
- Температурный класс (например: T4-T6)
- Уровень защиты прибора (например: Ga)
- Лицензионный отдел
- Номер лицензии
- X для особых условий безопасного применения, более подробно описанных в руководствах по применению
Взрывозащищенные приборы в действии
Приборы, подходящие для потенциально взрывоопасных сред, имеют очень широкую область применения. KELLER AG производит взрывозащищенные приборы для измерения давления с 1988 года. В результате этого бесценного опыта, сертифицированная продукция KELLER получила признание во многих направлениях. Следующие четыре примера наглядно демонстрируют знакомые ситуации из повседневной жизни, которые разделяют одну основную задачу. Во всех сферах применения объем, уровень заполнения или расход емкости измеряются и контролируются с помощью давления. Эта общая задача сопряжена с широким спектром опасностей в потенциально взрывоопасных средах:
Автомобильная промышленность: Окрасочные роботы
При распылении в форсунке из взвеси могут образовываться горючие смеси.
Авиационная промышленность: Технология перевозки и снабжения жидкостей для противообледенительных машин
Противообледенительная обработка осуществляется жидкостью, которая как минимум на 50% состоит из легковоспламеняющегося гликоля и воды.
Нефтяная промышленность: Мониторинг уровня заполнения на заправках
На заправках существует опасность того, электроискра может привести к взрыву газовой среды.
Химическая промышленность: Мониторинг распределения химических веществ
На складах, принадлежащих химическим предприятиям и дистрибьюторам, хранится множество различных емкостей с химикатами, содержащими всевозможные взрывоопасные и вредные вещества.
Измерение и передача
Если приборы используются в труднодоступных местах, результаты измерений не всегда можно обработать на месте. Для подобных случаев KELLER предлагает устройства удаленной передачи, которые пересылают результаты измерений на сервер или в облако. Записанные данные и результаты измерений можно извлечь и проанализировать при помощи приложения заказчика или собственного портала KOLIBRI Cloud компании KELLER.
Устройства удаленной передачи данных, такие как ARC1-Box-SB производства KELLER, сами по себе не взрывозащищенные. Поэтому модули, используемые в потенциально взрывоопасных средах, нужно устанавливать за пределами взрывоопасной среды. Устройства удаленной передачи данных для сертифицированных взрывозащищенных приборов имеют барьеры искрозащиты, которые ограничивают электрическую мощность, подаваемую на подключенный искробезопасный прибор. Этот барьер предотвращает взрыв и обеспечивает необходимую взрывозащиту.
Взрывозащита будущего
В настоящее время KELLER разрабатывает новый тип устройства радиопередачи, которое передает данные через сети LoRaWAN или NB-IoT (Интернет Вещей) и которое можно устанавливать в потенциально взрывоопасных средах. Эта разработка сделает взрывозащиту еще более безопасной, при этом упростив установку оборудования для измерения давления во взрывоопасных зонах.
Удаленная передача данных по сетям LoRaWAN или NB-IoT
