Vibro-Meter CA202 144-202-000-105 Acelerômetro piezoelétrico

O CA202 144-202-000-105 é um modelo de segurança central da série Vibro-Meter (Meggitt Group) CA200 de acelerômetros piezoelétricos à prova de explosão. Este modelo é a versão à prova de explosão Ex ia Intrinsic Safety, equipado com um cabo integral de 3 metros, projetado especificamente para uso em atmosferas de gás potencialmente explosivas (áreas perigosas) e está em conformidade com os padrões de segurança intrínseca mais rigorosos do mundo. Ele serve como componente de segurança fundamental para monitoramento de vibração de equipamentos mecânicos críticos em ambientes de produção industrial, como petroquímico, gás natural, farmacêutico e pintura, onde gases ou vapores inflamáveis ​​e explosivos podem estar presentes.

Baseando-se em todos os recursos de alto desempenho herdados da série CA202 padrão (como o elemento sensor de modo de cisalhamento simétrico, vedação soldada totalmente em aço inoxidável e operação em ampla temperatura), este sensor incorpora a filosofia de design à prova de explosão de Segurança Intrínseca (Ex ia). Seu princípio fundamental reside em restringir a faísca elétrica ou a energia térmica que o sensor e seu circuito associado poderiam potencialmente gerar sob condições normais ou de falha a um nível abaixo do que é suficiente para inflamar uma mistura de gás explosiva específica, evitando assim explosões em sua fonte.

A designação do modelo “105” significa a combinação da versão à prova de explosão (Ex) e cabo de 3 metros de comprimento. O comprimento do cabo de 3 metros é adequado para a distância típica dentro de uma área perigosa, do sensor até a caixa de junção ou barreira segura mais próxima, oferecendo flexibilidade de instalação suficiente e minimizando a complexidade e os riscos potenciais do roteamento de cabos dentro da área perigosa. Não é apenas um sensor de vibração de alto desempenho, mas também um dispositivo instrumentado de segurança compatível com diversas certificações internacionais, como ATEX, IECEx e cCSAus, tornando-o a principal escolha para a construção de sistemas de manutenção preditiva de plantas seguros e confiáveis.

2. Principais recursos de design, vantagens de segurança e certificações

1. Proteção intrínseca contra explosão (Ex ia IIC):

• Mais alto nível de segurança: Em conformidade com o nível Ex ia, adequado para as atmosferas de gás explosivo mais perigosas, como Zona 0, 1, 2 (Gás) ou Classe I, Divisão 1 e 2. Garante que não haja ignição do gás circundante, mesmo no caso de ocorrência de duas falhas independentes no sensor ou em seu cabo de conexão.

• Ampla cobertura do Grupo de Gás: A certificação cobre o Grupo IIC, o que significa que pode ser usado em ambientes que contenham a maioria dos gases inflamáveis ​​e explosivos, incluindo hidrogênio e acetileno, oferecendo a mais ampla gama de aplicações.

• Classe de Alta Temperatura: A classe de temperatura abrange T6 até T2, indicando que sua temperatura máxima de superfície é limitada abaixo dos requisitos da classe correspondente (por exemplo, T6 corresponde a uma temperatura máxima de superfície ≤85°C), garantindo segurança em ambientes de alta temperatura.

2. Sistema de certificação oficial global:

• Europa (ATEX): Certificado de exame de tipo CE, em conformidade com a Diretiva 2014/34/UE (ATEX), número de certificado LCIE 02 ATEX 6179 X.

• Internacional (IECEx): Certificado de Conformidade IECEx, padrão à prova de explosão reconhecido globalmente.

• América do Norte (cCSAus): Também atende à certificação cCSAus, em conformidade com os padrões dos EUA/Canadá para Classe I, Divisão 2, Grupos A, B, C, D e Zona 2.

• Outras regiões: Também possui certificações à prova de explosão relevantes para regiões como Coreia, Rússia e Reino Unido (UKEX), garantindo conformidade de produtos e acesso ao mercado nos principais mercados globais.

3. Desempenho robusto de nível industrial:

• Vedação e durabilidade: Igual à versão padrão, apresentando carcaça e mangueira de cabo hermeticamente soldadas em aço inoxidável austenítico, proporcionando proteção equivalente IP68 contra ambientes industriais agressivos.

• Isolamento Elétrico: Mantém o isolamento elétrico completo entre os terminais de sinal internos e o invólucro, evitando loops de aterramento e atendendo aos requisitos de isolamento para circuitos à prova de explosão.

• Detecção de alto desempenho: sensibilidade de 100 pC/g, ampla resposta de frequência de 0,5 Hz a 6 kHz, temperatura operacional de -55°C a +260°C – desempenho sem comprometimento.

4. Conveniência de integração segura:

• Front-end de segurança plug-and-play: Como o 'dispositivo de campo' em um circuito de segurança intrínseco, ele pode ser facilmente integrado em DCS ou Sistemas Instrumentados de Segurança (SIS) quando combinado com barreiras de segurança certificadas ou relés de segurança isolados.

• Parâmetros de segurança claros: Fornece parâmetros definitivos de certificação à prova de explosão (por exemplo, Ui, Ii, Pi, Ci, Li), facilitando aos engenheiros de sistema a realização de cálculos e validação de circuito de segurança intrínseca.

  
  

3. Áreas Típicas de Aplicação (Áreas Perigosas)

O CA202-105 foi projetado especificamente para monitorar equipamentos críticos nas seguintes indústrias com atmosferas gasosas explosivas:

1. Upstream, Midstream e Refino de Petróleo e Gás:

• Plataformas de perfuração offshore, FPSOs: Monitoramento de vibração dos principais conjuntos de geração de energia, compressores de transferência de petróleo/gás, pacotes de bombas em áreas da Zona 1.

• Campos onshore de petróleo e gás: Equipamentos rotativos em estações de compressão de gás, estações de abastecimento e plantas de processamento.

• Refinarias e Plantas Químicas: Compressores, ventiladores, bombas em áreas de hidrocraqueamento, craqueamento catalítico fluido, unidades de craqueamento de etileno. Bombas de alimentação de reatores, compressores de gás de reciclagem, etc.

2. Indústrias Químicas e Farmacêuticas:

• Monitoramento de vibração de sistemas de acionamento de agitadores de reatores, centrífugas, secadores, compressores de recuperação de solventes envolvendo solventes inflamáveis ​​(por exemplo, etanol, acetona, benzeno).

• Ventilação e exaustores nas linhas de pintura/revestimento.

3. Energia e serviços públicos:

• Grupos geradores de turbina a gás (especialmente onde gases combustíveis podem se acumular dentro de gabinetes ou em áreas de filtros de admissão).

• Estações de bombeamento de drenagem de gás de minas de carvão, estações de reforço de gás.

• Equipamentos de pré-tratamento e transporte em usinas de biogás.

4. Outros:

• Áreas protegidas contra explosão de poeira em processamento de grãos e fábricas de rações (Observação: esta certificação é principalmente para gases; ambientes com poeira exigem avaliação separada).

• Instalações de teste de combustível aeroespacial.

• Equipamentos rotativos como motores, bombas, redutores localizados em qualquer área classificada como Classe I, Divisão 1 ou Zona 1.

  
  

4. Guia de integração de sistema e instalação segura (loop de segurança intrínseca)

Usar o CA202-105 em uma área perigosa não significa simplesmente substituir um sensor padrão. Deve ser instalado como parte de um circuito de segurança intrínseca (IS). Qualquer erro pode invalidar a certificação à prova de explosão, apresentando riscos significativos à segurança.

1. Cadeia completa de medição de segurança intrínseca

[Área de risco Zona 1] [Área segura] CA202-105 (Dispositivo de campo Ex ia) → Cabo IS de 3m → [Caixa de junção à prova de explosão] → Cabo IS certificado → **Barreira de segurança (Barreira IS)** ou **Relé de segurança isolado** → Amplificador de carga/Sistema de monitoramento

Princípio Fundamental: A barreira de segurança é a “guardiã” do sistema, limitando a energia passada da área segura para a área perigosa.

2. Principais práticas de instalação e segurança

A. Planejamento e Verificação de Certificação:

1. Confirme a classificação da área: Peça a um engenheiro qualificado que confirme a classificação da área perigosa (Zona 0/1/2) e o grupo de gás do ponto de instalação do sensor.

2. Certificação do sistema: Certifique-se de que todos os equipamentos associados conectados ao CA202-105 (barreiras de segurança, caixas de junção e até mesmo condicionadores de sinal subsequentes, se localizados na área perigosa) possuam certificações à prova de explosão correspondentes e compatíveis. Todo o circuito deve ser certificado ou validado como um sistema.

3. Correspondência de parâmetros (crítica!): Extraia os parâmetros Ui, Ii, Pi, Ci, Li do CA202-105 do certificado Ex. Os parâmetros de saída da barreira de segurança selecionada (Uo, Io, Po, Co, Lo) devem satisfazer as seguintes relações:

• Uo ≤ Ui

• Io ≤ Ii

• Po ≤ Pi

• Ccable + Ci ≤ Co (Ccable é a capacitância distribuída do cabo)

• Lcable + Li ≤ Lo (Lcable é a indutância distribuída pelo cabo)
  Cálculos escritos devem ser realizados e registros mantidos.

B. Instalação dentro da área perigosa:

1. Montagem do Sensor: A montagem mecânica é idêntica à versão padrão (torque 15 N·m). Certifique-se de que a superfície de montagem esteja limpa.

2. Cabeamento:

• Tipo de cabo: Deve usar cabos certificados intrinsecamente seguros com parâmetros distribuídos definidos (C, L) ou cabos que atendam aos requisitos de instalação.

• Separação e identificação: Os cabos IS devem ser roteados separadamente dos cabos de alimentação e dos cabos de sinal não IS, mantendo distância suficiente (normalmente >50 mm) ou usando divisórias. Os cabos devem ter revestimento azul ou etiquetas proeminentes que os identifiquem como circuitos IS.

• Aterramento: A blindagem do loop IS deve ser aterrada em um único ponto apenas no lado da área segura, através da barreira de segurança ou de um terminal dedicado. Dentro da área perigosa, a blindagem deve permanecer isolada e não ser aterrada.

3. Fiação:

• Execute em caixas de junção à prova de explosão: Todas as conexões de cabos dentro da área classificada devem ser feitas dentro de caixas de junção com classificações apropriadas à prova de explosão (por exemplo, Ex d, Ex e).

• Requisitos dos terminais: Utilize terminais adequados para garantir conexões seguras, evitando conexões soltas que possam gerar faíscas. Condutores IS de diferentes potenciais devem ser separados ou isolados.

C. Interface de área segura:

1. Instalação de barreira de segurança: As barreiras de segurança devem ser instaladas na área segura ou dentro de gabinetes localizados em áreas da Zona 2 com proteção Ex adequada.

2. Conexão Final: A saída da barreira de segurança é conectada a um amplificador de carga padrão (por exemplo, IPC 70x) e ao sistema de monitoramento.

3. Condições Especiais de Utilização Segura (Marcação 'X')

O 'X' após o número do certificado indica que o dispositivo possui 'condições especiais para uso seguro'. Para o CA202-105, isso normalmente significa:

• Limitações da Temperatura Ambiente: A relação entre a Classe de Temperatura (Código T) e a Temperatura Ambiente (Ta) deve ser rigorosamente seguida. Por exemplo, se a temperatura ambiente exceder 85°C, a classe de temperatura poderá ser reduzida de T6 para T5, exigindo uma reavaliação de adequação.

• Limitações de conexão: O dispositivo só pode ser conectado a aparelhos associados certificados e com parâmetros correspondentes.

• Instalação e manutenção: A instalação, fiação e manutenção devem ser realizadas por pessoal treinado e competente.

• Documentação: O usuário deve possuir e cumprir todas as estipulações do Certificado de Exame de Tipo CE completo e seus anexos.

  
  

5. Manutenção, inspeção e conformidade de segurança

1. Inspeção Periódica:

• Inspecione a integridade física do sensor e da mangueira do cabo.

• Verifique a integridade de todas as braçadeiras de cabos, tampas de caixas de junção e vedações de prensa-cabos.

• É estritamente proibido abrir caixas de junção ou desconectar conexões de sensores dentro da área perigosa enquanto o circuito estiver energizado, a menos que sob condições confirmadas de “trabalho seguro” (por exemplo, sem gás, autorização de trabalho).

2. Solução de problemas:

• A solução de problemas deve primeiro ser realizada na área segura, verificando a barreira de segurança, a fonte de alimentação e o sistema de monitoramento.

• Caso seja necessária inspeção dentro da área perigosa, os procedimentos de segurança para trabalho a quente e permissão de trabalho da planta devem ser rigorosamente seguidos, o que pode exigir testes de gás e licenças específicas.

3. Reparo e substituição:

• Qualquer trabalho de reparo deve ser realizado pelo fabricante ou por um centro de serviço autorizado familiarizado com os requisitos à prova de explosão.

• Ao substituir um sensor, certifique-se de que o novo dispositivo tenha certificação e parâmetros à prova de explosão idênticos ou compatíveis.

• Após a substituição, uma pessoa qualificada deve reconfirmar a conformidade dos parâmetros de todo o circuito de Segurança Intrínseca.

4. Documentação e registros:

• Guarde permanentemente o Certificado à Prova de Explosão do dispositivo, as folhas de cálculo do circuito do sistema e os desenhos de instalação.

• Documente todas as atividades de instalação, inspeção e manutenção.