安全

综合爆炸保护的三大优点

随着最新技术的进步,本质安全现在提供了最安全、最经济有效和最简单的部署解决方案的方式,以保护工艺操作。

由杰西·希尔 2021年6月15日
礼貌:Beckhoff自动化

在每个行业中,爆炸设备都是坏事。然而,在工艺行业环境中,爆炸的风险非常真实。和赌注 - 从收入的影响和环境流失到生命丧失 - 太大而无法忽视。

为危险地区设计电气设备和工艺的工程师们提供了许多不同的防爆方法。这些技术范围从油浸或净化和增压等排除方法,到使用防爆或隔爆外壳的密封,以及非燃烧、增加安全性或本质安全性等能量限制技术。这些原则和技术有一些固有的优点和缺点。也有一些理想的应用,如使用加压保护整个控制室。

然而,在正确的情况下,内在安全是最安全、最便宜和最容易部署的。以下是三个原因。

1.内在安全是最安全的

本质安全是批准的爆炸保护方法。这是由ATEX,IECEX和ATEX认可的最危险区域NFPA 70-2020:国家电气代码(NEC),第505条并持续被认为是危险的“。这是因为需要固有的安全性来承受两个电气故障并保持安全。它还对机械防爆装置产生的一些问题,例如密封的导管不当和损坏或不正确的外壳。由于其能量限制原理通常允许高达30 V或100 mA的人员来说,本质安全性也很安全。

图1:本质安全技术,如来自Beckhoff的ELX EtherCAT终端系列,在安全性、成本和易于实现方面具有优势。礼貌:Beckhoff自动化

图1:本质安全技术,如来自Beckhoff的ELX EtherCAT终端系列,在安全性、成本和易于实现方面具有优势。礼貌:Beckhoff自动化

2.本质安全是最便宜的

在许多情况下,如果符合某些标准,无害级设备可以用于本质安全电路中。这些设备被认为是“简单的设备”,这意味着它们不能产生超过1.5 V, 100 mA或1.5 W,或者它们的耗散不超过2.5 W。这些设备包括热电偶、开关、rtd和led,通常比危险区域批准的设备更便宜,更容易获得。

另一个区域,其中固有的安全性低于其他形式的爆炸保护是过程或机器的持续维护。由于它们使用能量限制作为爆炸保护概念,因此可以在不移除电源的情况下在危险区域中的设备进行工作。此外,可以显着降低维护时间和努力,因为不需要空气间隙,并且不再需要额外的时间来访问防爆外壳内的电子器件。

3.内在安全是最简单的安全性

本质安全部署的最大优势之一是能够使用大部分安全区域的布线实践。当然,也要遵循一些接线规则,即本安和非本安接线必须间隔50mm,本安接线必须用标签或浅蓝色电缆护套标识。然而,布线的所有其他方面——何时使用电缆桥架、腺体的类型等等——都类似于安全区域布线的做法。这是与有关防爆布线装置的许多规则相比较的,如导管必须密封的方式和位置,以及电气规范要求的电缆和配件的类型。本质安全性也比净化或增压系统更容易部署,因为不需要惰性气体供应来对外壳或与此气体供应相关的管道和配件加压。

内在安全技术的令人兴奋的技术进步正在使这些部署更加简单。一个例子是新的EtherCAT输入/输出(I / O)终端中的集成内在安全性(参见图1)。这些组件将爆炸保护与标准的DIN导轨安装的I / O端子相结合(参见图2)。其他供应商提供了一些综合的爆炸保护方法,但许多结果不同的形式因素而不是非EX对应物,它们不能直接集成到具有非EX端子的相同I / O节点中。

图2:ELX系列为危险环境提供了一系列本质安全的“蓝色终端”,使得从Zone 0到云的通信。礼貌:Beckhoff自动化

图2:ELX系列为危险环境提供了一系列本质安全的“蓝色终端”,使得从Zone 0到云的通信。礼貌:Beckhoff自动化

综合方法提供了许多其他益处。对于初学者来说,它消除了对第三方内在安全屏障的需求。这不仅大大减少了容纳控制系统的机箱的大小,而且还减少了一半的耗时的布线终端数。这也消除了将另一个供应商添加到材料清单中的需要。这些综合技术的另一个值得注意的益处是,工程师可以利用EtherCAT技术的好处,包括:

  • 100 Mbit / s的实时通信速度和以太网G / G10千兆位扩展,即使苛刻的应用程序将很快提供更大的带宽。
  • 没有影响性能的自由选择,
  • 实际上没有网络大小限制,一个EtherCAT网络上最多有65,535个节点。
  • 由于分布式时钟原理的高同步。

在安全性、成本和部署的方便性方面,本质安全的好处是显而易见的。工程师应该评估这种方法是否适合他们的应用,并适当地实施它。与技术合作伙伴合作也很重要,他们和你一样认真对待风险,并提供解决方案,以确保团队、公司和设备的安全。

Jesse Hill是Beckhoff自动化


杰西·希尔
作者简介:Jesse Hill是Beckhoff自动化的过程工业经理。