Vibro-Meter CA202 144-202-000-105 Piezoelektrický akcelerometr

CA202 144-202-000-105 je základním bezpečnostním modelem řady vibrometrů (Meggitt Group) CA200 piezoelektrických akcelerometrů odolných proti výbuchu. Tento model je Ex ia Intrinsic Safety verze odolná proti výbuchu, vybavená 3metrovým integrovaným kabelem, speciálně navrženým pro použití v potenciálně výbušných plynných atmosférách (nebezpečné oblasti) a vyhovuje nejpřísnějším světovým standardům jiskrové bezpečnosti. Slouží jako základní bezpečnostní komponenta pro monitorování vibrací kritických mechanických zařízení v průmyslových výrobních prostředích, jako jsou petrochemie, zemní plyn, léčiva a lakování, kde mohou být přítomny hořlavé a výbušné plyny nebo páry.

Tento snímač staví na všech vysoce výkonných funkcích zděděných ze standardní řady CA202 (jako je symetrický snímací prvek ve smykovém režimu, celonerezové svařované těsnění a provoz při vysokých teplotách) a zahrnuje filozofii jiskrové bezpečnosti v nevýbušném provedení (Ex ia). Jeho hlavní princip spočívá v omezení elektrické jiskry nebo tepelné energie, kterou by senzor a jeho přidružený obvod mohly potenciálně generovat za normálních nebo poruchových podmínek, na úroveň nižší, než je dostatečná k zapálení specifické výbušné směsi plynů, čímž se zabrání výbuchům u jejich zdroje.

Modelové označení '105' znamená kombinaci nevýbušné (Ex) verze a 3metrové délky kabelu. Délka kabelu 3 metry je vhodná pro typickou vzdálenost v nebezpečné oblasti od snímače k ​​nejbližší bezpečné spojovací krabici nebo zábraně, nabízí dostatečnou flexibilitu instalace a zároveň minimalizuje složitost a potenciální rizika vedení kabelů v nebezpečné oblasti. Není to jen vysoce výkonný snímač vibrací, ale také Safety Instrumented Device vyhovující mnoha mezinárodním certifikacím, jako je ATEX, IECEx a cCSAus, což z něj činí primární volbu pro budování bezpečných a spolehlivých systémů prediktivní údržby závodu.

2. Základní konstrukční prvky, bezpečnostní výhody a certifikace

1. Jiskrově bezpečná ochrana proti výbuchu (Ex ia IIC):

• Nejvyšší úroveň bezpečnosti: Vyhovuje úrovni Ex ia, vhodná pro nejnebezpečnější výbušné plynné atmosféry, jako je zóna 0, 1, 2 (Plyn) nebo třída I, divize 1 & 2. Zajišťuje, že nedojde ke vznícení okolního plynu ani v případě dvou nezávislých poruch, které se vyskytnou na snímači nebo jeho spojovacím kabelu.

• Široké pokrytí plynové skupiny: Certifikace se vztahuje na skupinu IIC, což znamená, že může být použita v prostředích obsahujících většinu hořlavých a výbušných plynů, včetně vodíku a acetylenu, a nabízí nejširší rozsah aplikací.

• Vysokoteplotní třída: Teplotní třída zahrnuje T6 až T2, což znamená, že její maximální povrchová teplota je omezena pod požadavky odpovídající třídy (např. T6 odpovídá maximální povrchové teplotě ≤85°C), což zajišťuje bezpečnost v prostředí s vysokou teplotou.

2. Globální autoritativní certifikační systém:

• Evropa (ATEX): Certifikát ES o přezkoušení typu, v souladu se směrnicí 2014/34/EU (ATEX), číslo certifikátu LCIE 02 ATEX 6179 X.

• International (IECEx): Certifikát shody IECEx, celosvětově uznávaný standard odolný proti výbuchu.

• Severní Amerika (cCSAus): Také splňuje certifikaci cCSAus, splňující americké/kanadské standardy pro třídu I, divizi 2, skupiny A, B, C, D a zónu 2.

• Ostatní regiony: Také je držitelem příslušných certifikací odolných proti výbuchu pro regiony jako Korea, Rusko a Spojené království (UKEX), které zajišťují shodu produktů a přístup na hlavní světové trhy.

3. Robustní výkon jádra průmyslové třídy:

• Těsnění a odolnost: Stejné jako standardní verze, s hermeticky svařeným pouzdrem z austenitické nerezové oceli a kabelovou hadicí, která poskytuje ekvivalentní ochranu IP68 proti drsnému průmyslovému prostředí.

• Elektrická izolace: Udržuje úplnou elektrickou izolaci mezi interními signálními svorkami a krytem, ​​zabraňuje vzniku zemních smyček a splňuje požadavky na izolaci pro obvody odolné proti výbuchu.

• Vysoce výkonné snímání: citlivost 100 pC/g, široká frekvenční odezva 0,5 Hz - 6 kHz, provozní teplota -55 °C až +260 °C – výkon bez kompromisů.

4. Pohodlí bezpečné integrace:

• Plug-and-Play bezpečnostní frontend: Jako 'polní zařízení' ve vnitřní bezpečnostní smyčce může být snadno integrován do DCS nebo Safety Instrumented Systems (SIS), když je spárován s certifikovanými bezpečnostními bariérami nebo izolovanými bezpečnostními relé.

• Jasné bezpečnostní parametry: Poskytuje definitivní parametry certifikace odolné proti výbuchu (např. Ui, Ii, Pi, Ci, Li), což systémovým inženýrům usnadňuje provádění výpočtů a ověřování vnitřní bezpečnostní smyčky.

  
  

3. Typické oblasti použití (nebezpečné oblasti)

CA202-105 je speciálně navržen pro monitorování kritických zařízení v následujících průmyslových odvětvích s výbušnou plynnou atmosférou:

1. Ropa a plyn proti proudu, střednímu proudu a rafinace:

• Pobřežní vrtné plošiny, FPSO: Monitorování vibrací hlavních agregátů pro výrobu energie, kompresorů pro přenos oleje/plynu, čerpacích agregátů v oblastech zóny 1.

• Pobřežní ropná a plynová pole: Rotační zařízení v kompresorových stanicích plynu, čerpacích stanicích, zpracovatelských závodech.

• Rafinérie a chemické závody: Kompresory, ventilátory, čerpadla v oblastech hydrokrakování, fluidní katalytické krakování, jednotky na krakování etylenu. Napájecí čerpadla reaktoru, kompresory recyklovaného plynu atd.

2. Chemický a farmaceutický průmysl:

• Monitorování vibrací pohonných systémů míchadel reaktorů, odstředivek, sušiček, kompresorů pro regeneraci rozpouštědel obsahujících hořlavá rozpouštědla (např. etanol, aceton, benzen).

• Ventilační a odsávací ventilátory na lakovacích/nátěrových linkách.

3. Energie a služby:

• Soustrojí plynových turbín (zejména tam, kde se mohou hořlavé plyny hromadit uvnitř skříní nebo v oblastech sacího filtru).

• Čerpací stanice pro odvod plynu z uhelných dolů, posilovací stanice plynu.

• Zařízení pro předúpravu a dopravu v bioplynových elektrárnách.

4. ostatní:

• Prostory chráněné proti výbuchu prachu při zpracování obilí, mlýnech na krmivo (Poznámka: Tato certifikace je primárně pro plyny; prašná prostředí vyžadují samostatné hodnocení).

• Zařízení pro testování leteckého paliva.

• Rotační zařízení, jako jsou motory, čerpadla, převodovky umístěné v jakékoli oblasti klasifikované jako třída I, divize 1 nebo zóna 1.

  
  

4. Průvodce integrací systému a bezpečnou instalací (smyčka vnitřní bezpečnosti)

Použití CA202-105 v nebezpečném prostoru neznamená pouze výměnu standardního senzoru. Musí být instalován jako součást smyčky jiskrové bezpečnosti (IS). Jakákoli chyba může zneplatnit certifikaci nevýbušnosti, což představuje významné bezpečnostní riziko.

1. Kompletní řetězec měření jiskrové bezpečnosti

[Hazardous Area Zone 1] [Safe Area] CA202-105 (Field Device Ex ia) → 3m IS kabel → [Ex-proof Junction Box] → Certifikovaný IS kabel → **Bezpečnostní bariéra (IS bariéra)** nebo **Izolované bezpečnostní relé** → Nabíjecí zesilovač / monitorovací systém

Základní princip: Bezpečnostní bariéra je 'strážcem' systému, omezuje energii přenášenou z bezpečné oblasti do nebezpečné oblasti.

2. Klíčové instalační a bezpečnostní postupy

A. Ověření plánování a certifikace:

1. Potvrzení klasifikace oblasti: Nechte kvalifikovaného technika potvrdit klasifikaci nebezpečné oblasti (zóna 0/1/2) a skupinu plynů v místě instalace snímače.

2. Systémová certifikace: Zajistěte, aby všechna přidružená zařízení připojená k CA202-105 (bezpečnostní zábrany, spojovací krabice a dokonce i následné kondicionéry signálu, pokud se nacházejí v nebezpečné oblasti) měla odpovídající a kompatibilní certifikace na odolnost proti výbuchu. Celá smyčka musí být certifikována nebo validována jako systém.

3. Shoda parametrů (kritické!): Extrahujte parametry Ui, Ii, Pi, Ci, Li CA202-105 z certifikátu Ex. Výstupní parametry vybraného svodidla (Uo, Io, Po, Co, Lo) musí splňovat následující vztahy:

• Uo ≤ Ui

• Io ≤ II

• Po ≤ Pi

• Kabel + Ci ≤ Co (Kabel je distribuovaná kapacita kabelu)

• L kabel + Li ≤ Lo (L kabel je rozložená indukčnost kabelu)
  Musí být provedeny písemné výpočty a záznamy uchovány.

B. Instalace v nebezpečné oblasti:

1. Montáž snímače: Mechanická montáž je shodná se standardní verzí (točivý moment 15 N·m). Ujistěte se, že montážní povrch je čistý.

2. Kabeláž:

• Typ kabelu: Musí být použity kabely s certifikátem jiskrově bezpečné s definovanými distribuovanými parametry (C, L) nebo kabely splňující požadavky na instalaci.

• Oddělení a identifikace: IS kabely musí být vedeny odděleně od silových kabelů a signálových kabelů jiných než IS, musí být zachována dostatečná vzdálenost (obvykle >50 mm) nebo musí být použity přepážky. Kabely by měly mít modré opláštění nebo výrazné označení, které je identifikuje jako obvody IS.

• Uzemnění: Stínění smyčky IS by mělo být uzemněno pouze v jednom bodě na straně bezpečné oblasti, přes bezpečnostní bariéru nebo vyhrazenou svorku. V nebezpečné oblasti musí štít zůstat izolovaný a nesmí být uzemněn.

3. Zapojení:

• Provádějte v propojovacích krabicích odolných proti výbuchu: Všechna kabelová spojení v nebezpečném prostoru musí být provedena uvnitř rozvodných krabic s odpovídající odolností proti výbuchu (např. Ex d, Ex e).

• Požadavky na svorky: Použijte vhodné svorky k zajištění bezpečných spojů a zabraňte uvolnění spojů, které by mohly vytvářet jiskry. Vodiče IS různých potenciálů by měly být odděleny nebo izolovány.

C. Rozhraní bezpečné oblasti:

1. Instalace bezpečnostní bariéry: Bezpečnostní bariéry musí být instalovány v bezpečné oblasti nebo uvnitř skříní umístěných v oblastech zóny 2 s vhodnou Ex ochranou.

2. Konečné zapojení: Výstup bezpečnostní závory je připojen ke standardnímu zesilovači náboje (např. IPC 70x) a monitorovacímu systému.

3. Zvláštní podmínky pro bezpečné používání (označení 'X')

'X' za číslem certifikátu znamená, že zařízení má 'zvláštní podmínky pro bezpečné použití.' Pro CA202-105 to obvykle znamená:

• Omezení okolní teploty: Vztah mezi teplotní třídou (T-Code) a okolní teplotou (Ta) musí být přísně dodržován. Například, pokud okolní teplota překročí 85 °C, může být teplotní třída snížena z T6 na T5, což vyžaduje přehodnocení vhodnosti.

• Omezení připojení: Zařízení smí být připojeno pouze k certifikovaným přidruženým zařízením s odpovídajícími parametry.

• Instalace a údržba: Instalaci, zapojení a údržbu musí provádět vyškolený a kompetentní personál.

• Dokumentace: Uživatel musí vlastnit a dodržovat všechna ustanovení v úplném certifikátu ES přezkoušení typu a jeho přílohách.

  
  

5. Údržba, kontrola a dodržování bezpečnosti

1. Pravidelná kontrola:

• Zkontrolujte fyzickou integritu snímače a kabelové hadice.

• Zkontrolujte integritu všech kabelových svorek, krytů spojovacích krabic a těsnění kabelových průchodek.

• Je přísně zakázáno otevírat spojovací krabice nebo odpojovat připojení snímačů v nebezpečné oblasti, pokud je obvod pod napětím, pokud nejsou potvrzeny podmínky 'bezpečné práce' (např. bez plynu, pracovní povolení).

2. Odstraňování problémů:

• Odstraňování problémů by mělo být nejprve prováděno z bezpečné oblasti, kontrola bezpečnostní bariéry, napájení a monitorovacího systému.

• Je-li nutná kontrola v nebezpečné oblasti, musí být přísně dodržovány postupy pro práci za horka a bezpečnostní povolení k práci, což může vyžadovat testování plynu a zvláštní povolení.

3. Oprava a výměna:

• Veškeré opravy musí provádět výrobce nebo autorizované servisní středisko obeznámené s požadavky na ochranu proti výbuchu.

• Při výměně senzoru se ujistěte, že nové zařízení má identickou nebo kompatibilní certifikaci a parametry pro ochranu proti výbuchu.

• Po výměně musí kvalifikovaná osoba znovu potvrdit shodu parametrů celé smyčky jiskrové bezpečnosti.

4. Dokumentace a záznamy:

• Trvale uschovejte certifikát nevýbušnosti zařízení, listy výpočtu systémové smyčky a instalační výkresy.

• Zdokumentujte všechny činnosti instalace, kontroly a údržby.