ATEX-lämmitysjärjestelmät — suunnittelusta käyttöön
Tuotteen valitseminen Ex-merkinnällä on lähtökohta — ei maaliviiva.
Useimmat ATEX-lämmitysviat eivät johdu itse lämmityselementistä — vaan virheellisestä järjestelmäsuunnittelusta, ohjausarkkitehtuurista tai asennuksesta.
ATEX-lämmitysjärjestelmä ei ole standardilämmitysjärjestelmä eri etiketillä. Vyöhykeluokittelu asettaa suoria rajoituksia elementin pintalämpötilalle, ohjauksen redundanssille ja jokaisen sähkökomponentin sertifiointistatukselle vyöhykealueella. Näiden rajoitusten täyttäminen alkaa prosessivaatimusten ymmärtämisestä ja luokitteluparametrien järjestelmällisestä läpikäymisestä — ei valitsemalla luettelosta ja merkitsemällä ATEX-ruutu lopussa.
Oikein suunnitellun ATEX-lämmitysjärjestelmän tulos on laite, joka toimittaa vaaditun prosessilämpötilan luotettavasti, T-luokkarajan sisällä kaikissa käyttöolosuhteissa, ohjausarkkitehtuurilla joka vikaantuu turvallisesti, ja dokumentaatiolla joka tukee vaatimuksenmukaista asennusta.
ATEX-luokitellut lämmitystuotetyypit
Samat tuoteluokat kuin luokittelemattomissa ympäristöissä ovat saatavilla ATEX-luokiteltuina versioina — eroilla elementtirakenteessa, tehotiheydessä, ohjausarkkitehtuurissa ja saatavilla olevissa kokoonpanoissa.
- Tynnyrilämmittimet (hihna ja vaippa). Hihnalämmittimet kiertävät 200 litran tynnyrin ulkopuolen; vaippalämmittimet sulkevat suuremman osan tynnyrin seinästä. ATEX-versioissa elementin tehotiheys on pienennetty verrattuna standardiversioihin T-luokkavaatimustenmukaisuuden ylläpitämiseksi elementin pinnalla. Vyöhyke 1 (luokka 2) versiot ovat saatavilla suppeammassa vakiokokoonpanojen valikoimassa kuin Vyöhyke 2 -vastaavat. Räätälöidyt tehotasot ja tynnyrimitat Vyöhyke 1:tä varten vaativat ilmoitetun laitoksen osallistumista sertifiointiin.
- IBC-lämmittimet. Peittotyyppiset lämmittimet, jotka kietoutuvat välisäiliöiden ympärille (tyypillisesti 1000 litraa). Samankaltaiset T-luokkarajoitukset kuin tynnyrilämmittimillä, lisähuomiona että IBC-lämmittimen suurempi pinta-ala ja pienempi tehotiheys antavat tyypillisesti enemmän marginaalia T-luokalle kuin vastaava tynnyrin hihnalämmittimen.
- Uppolämmittimet. Laippa- tai ruuvikiinnitteiset elementit, jotka lämmittävät väliaineen suoraan astian sisältä. T-luokkavaatimustenmukaisuus uppolämmittimissä riippuu vahvasti riittävän ainekontaktin ylläpitämisestä — osittain altistunut elementti matalalla täyttötasolla olevassa astiassa voi ylittää T-luokkarajat täydellä teholla. Kuivakäyntisuojaus on olennainen osa ATEX-uppolämmittimen suunnittelua.
- Putkisaattolämmityskaapelit. Itsesäätyvät tai vakiotehoiset saattolämmityskaapelit putkisuojaukseen, viskositeetin ylläpitoon ja prosessilämpötilan ylläpitoon luokitelluilla alueilla. Itsesäätyvät kaapelit ovat luonnostaan helpommin hallittavissa T-luokkanäkökulmasta — niiden teho pienenee lämpötilan noustessa. Vakiotehoiset kaapelit vaativat huolellisempaa T-luokan tarkistamista pahimman tapauksen olosuhteissa.
- Lämmitetyt letkukokoonpanot. Joustavat letkut integroidulla lämmityselementillä viskoosten tai lämpöherkkien aineiden siirtämiseen. ATEX-luokitellut lämmitetyt letkut ovat käytössä siellä, missä siirtolinja kulkee luokitellun vyöhykkeen läpi tai sijaitsee sen sisällä. Lämmityselementin, liitosten ja ohjauskomponenttien on kaikilla oltava asianmukainen sertifiointi.
- Räätälöidyt ja tilauksesta tehdyt järjestelmät. Epästandardit astiat, epätavalliset geometriat, erittäin korkeat wattitehot tiukoilla T-luokkarajoituksilla tai integroidut lämmitys- ja siirtojärjestelmät. Suunniteltu alusta alkaen vyöhykeluokittelua, aineita ja kyseisen asennuksen prosessivaatimuksia vastaan.
Suunnitteluprosessi ATEX-lämmitysjärjestelmälle
Oikein järjestetty suunnitteluprosessi ratkaisee luokitteluparametrit ennen tuotteen valintaa. Tarvittavat syötteet ovat:
- Vyöhykeluokittelupiirustus. Määrittää vyöhykerajat, vaaditut laiteluokat ja läsnäolevat aineet. Laitevalinta seuraa piirustusta — ei toisin päin.
- Ainedata. Kaikkien vyöhykkeessä mahdollisesti olevien aineiden itsesyttymislämpötilat ja kaasuryhmät. Rajoittavin aine määrää T-luokan ja kaasuryhmän valinnan.
- Prosessivaatimukset. Vaadittu aineen lämpötila, tilavuus, astiatyyppi ja geometria, ympäristöolosuhteet, käyttösykli. Nämä määrittävät tarvittavan lämmitystehon ja elementin geometrian, joka tarvitaan sen tehon toimittamiseen T-luokkarajoituksen sisällä.
- Ohjausarkkitehtuuri. Ensisijainen asetusarvo-ohjain ja riippumaton turvakatkaisu, molemmat sijoitettuna suhteessa vyöhykerajoihin. Manuaalinen palautustyyppi vaaditaan. Luontaisesti turvalliset anturipiirit, joissa anturit ovat vyöhykkeellä.
Näillä vahvistetuilla syötteillä voidaan laskea elementin geometria: kokonaispinta-ala, joka tarvitaan lämmitystehon toimittamiseen tehotiheydellä, joka pitää elementin pinnan T-luokkarajan alapuolella pahimman tapauksen olosuhteissa. Tämä laskelma on asennuskohtainen — sitä ei voi korvata valitsemalla oikealle T-luokalle arvioidun standardituotteen tarkistamatta, että standardituotteen elementtigeometria vastaa todellisen asennuksen tehotiheysvaatimuksia.
Sertifiointireitti määritetään samanaikaisesti: luokan 3 (Vyöhyke 2) järjestelmät voidaan sertifioida valmistajan toimesta vaatimustenmukaisuusvakuutusreitin kautta. Luokan 2 (Vyöhyke 1) järjestelmät — erityisesti räätälöidyt kokoonpanot — vaativat ilmoitetun laitoksen osallistumista, mikä on suunniteltava projektiaikatauluun alusta alkaen.
Suunnittelemme ATEX-lämmitysjärjestelmät vyöhykeluokittelusi, aineesi ja prosessivaatimusten perusteella — emme mukauttamalla standardiluettelotuotteita.
Ohjausarkkitehtuurin vaatimukset
ATEX-lämmitysasennukset vaativat kaksi riippumatonta lämpötilan rajoituslaitetta sarjassa — ei yhtä ohjainta korkean lämpötilan hälytyksellä. Toissijaisen laitteen on oltava manuaalinen palautustyyppi: kun se laukeaa, lämmitys ei voi jatkua ilman tahallista ihmisen toimenpidettä.
Ensisijainen laite ylläpitää käyttöasetusarvoa. PID-säädin on standardi. Toissijainen turvakatkaisu on asetettu käyttöasetusarvon yläpuolelle mutta T-luokan pintarajan alapuolelle. Sen tarkoitus on varmistaa, että lämpötilan ylitys tutkitaan ennen järjestelmän palauttamista käyttöön — ei hiljaa automaattisesti korjata.
Molemmat laitteet on sijoitettava ja sertifioitava asianmukaisesti asemaansa suhteessa vyöhykerajaan. Jos ne sijaitsevat luokitellulla vyöhykkeellä, niillä on oltava ko. vyöhykkeen ATEX-sertifiointi. Jos ne sijaitsevat vyöhykkeen ulkopuolella — useimmissa asennuksissa suositeltava järjestely — ohjaimen tai katkaisijan koteloille ei vaadita ATEX-luokittelua. Vyöhykkeelle kulkevat anturikaapelit vaativat luontaisesti turvallisen piirienkäsittelyn: Ex ia -piirit sertifioiduilla turvabarrieereilla tai galvaanisilla erottimilla vyöhykerajan turvallisella puolella.
Vikaantuessa-turvallinen tila on tarkistettava: jos ensisijainen ohjain vikaantuu lämmityspyyntötilassa, elementti saa jatkuvan täystehon. Elementtisuunnittelun on varmistettava, että pintalämpötila tässä tilassa ei voi saavuttaa T-luokkarajaa. Tämä tarkistetaan osana elementtisuunnittelua — sitä ei oleteta.
Asennus, käyttöönotto ja dokumentaatio
ATEX-lämmitysjärjestelmä lähtee valmistajalta laitteiden sertifioinnin ollessa kunnossa. Asennuksen vaatimustenmukaisuus riippuu siitä, mitä tapahtuu seuraavaksi.
Asennuksen on noudatettava IEC 60079-14 -standardia — räjähdysvaarallisten tilojen sähköasennusten standardia. Tämä koskee kaapelireititystä, vyöhykerajojen ylityksiä, kaapeliläpivientien spesifikaatioita, koteloiden sisääntulovaatimuksia, maadoitusta ja potentiaalintasausta sekä dokumentaatiota. Jokainen poikkeama vyöhykepiirustuksesta on arvioitava ennen asennuksen jatkamista.
Kaapeliläpiviennit ovat johdonmukainen vikapiste. Ex d -kotelo, johon on asennettu tavallinen luokittelematon kaapeliläpivienti, ei ole enää Ex d -yhteensopiva riippumatta kotelon sertifioinnista. Läpivientien on oltava sertifioituja palvelemansa kotelon suojauskonseptille, ja ne on kiristettävä oikein. Tämä koskee jokaista vyöhykerajan sisääntuloa asennuksessa — tehokaapelit, anturikaapelit ja kaikki muut läpiviennit.
Käyttöönotossa turvakatkaisijasetuspiste on tarkistettava todellisia käyttöolosuhteita vasten, ei vain nimellistä asetuspistettä vasten. Manuaalinen palautustoiminto on testattava. Luontaisesti turvallisten piirien erotus on fyysisesti vahvistettava. Nämä tarkistukset muodostavat osan IEC 60079-14:n vaatimasta alkutarkastusrekisteristä ja ne on säilytettävä osana asennusdokumentaatiota.
Aiheeseen liittyvät resurssit
ATEX-lämmitysjärjestelmät — suunniteltu ja rakennettu sisäisesti
HeatXperts suunnittelee ja valmistaa ATEX-sertifioituja lämmityselementtejä ja integroituja lämmitysjärjestelmiä Vyöhyke 1 ja Vyöhyke 2 -ympäristöihin. Elementtigeometria, tehotiheys, ohjausarkkitehtuuri ja sertifiointireitti määritetään suunnitteluvaiheessa, perustuen vyöhykeluokitteluun, aineisiin ja jokaisen asennuksen prosessivaatimuksiin.
Jokainen järjestelmä toimitetaan sertifiointidokumentaatiolla, jonka asennus edellyttää — mukaan lukien komponenttisertifikaatit, vaatimustenmukaisuusvakuutukset ja järjestelmätason dokumentaatio viitaten kohteen vyöhykepiirustukseen.