Cảm biến nhiệt độ phòng nổ

Cảm biến nhiệt độ phòng nổ là dòng cảm biến sử dụng trong  đo nhiệt độ trong các ứng dụng có tính cháy nổ cao. Trên thị trường có nhiều dòng cảm biến nhiệt độ dạng thường của nhiều hãng sản xuất khác nhau. Còn về dòng cảm biến nhiệt độ có tiêu chuẩn phòng nổ thì chúng ta rất ít gặp. Hôm nay mình chi sẽ với các bạn dòng cảm biến PT100 với tiêu chuẩn ATEX và IECEx. Trước tiên chúng ta cùng tìm hiểu về tiêu chuẩn chống cháy nổ Atex và IECEx là gì ?

Chứng  chỉ phòng nổ ATEX và  IECEx của Cảm biến nhiệt độ phòng nổ

ATEX là gì ?

ATEX là khuôn khổ quy định Châu Âu về sản xuất, lắp và sử dụng thiết bị trong khí quyển Khí nổ (được ký hiệu bởi Ex). Nó có hiệu lực trong 2003, và đã được ban hành tại Vương quốc Anh theo Công cụ Luật định (SI) 2002: 2776. Nó được gọi là DSEAR (Quy định về Các chất Nguy hiểm và Khí quyển Kháng mìn của 2002). Thực hiện cả Chỉ thị ATEX và Chỉ dẫn về Các Chất Hoá Chất (98 / 24 / EC). Tên ATEX xuất phát từ tiêu đề Pháp của Chỉ thị Châu Âu 94 / 9 / EC: Các sản phẩm sử dụng trong ATmosphères EXplosibles, liên quan đến bầu khí quyển bùng nổ. Thực ra có hai chỉ thị của EU có liên quan đến bầu khí quyển có khả năng gây nổ và mặc dù các đối tượng mà chúng xử lý khác nhau. Chúng có liên kết cho phép cả hai cùng làm việc với nhau: 1999 / 92 / EC – Liên quan đến việc phân loại các khu vực nguy hiểm và lựa chọn, lắp đặt, kiểm tra và bảo dưỡng thiết bị cũ; 94 / 9 / EC – Quan tâm đến việc sản xuất và bán thiết bị Ex.

IECEx là gì ?

IECEx là Chương trình Uỷ ban Kỹ thuật Điện quốc tế để chứng nhận các tiêu chuẩn liên quan đến Thiết bị để sử dụng trong các bầu khí quyển.
ATEX được định hướng bởi luật EU, trong khi IECEx là một chương trình chứng nhận tự nguyện. Tuy nhiên, cả hai đều cung cấp phương tiện được chấp nhận để chứng minh sự tuân thủ các tiêu chuẩn IEC.
Sự khác biệt giữa ATEX và IECEx ban đầu là ATEX chỉ có giá trị trong EU và IECEx được chấp nhận trên toàn cầu.

• Chuẩn bảo vệ IP:
• D = Bụi (Dust)
• G = Khí ( Gas )

Vùng khí quyển:

• Vùng 20, 21, 22 cho Bụi
• Vùng 0, 1, 2 cho Khí

Mức độ nguy hiểm giảm dần theo thứ tự: Vùng 0 và 20 → Vùng 1 và 21 → Vùng 2 và 22.
Nhóm thiết bị:

• II: hoạt động bề mặt.

Mục thiết bị:

• I = Methane (khai thác mỏ)
• IIA = khí như là Propane
• IIB = khí như là Ethylene
• IIC = nhóm nguy hiểm nhất (ví dụ: Hydrogen)

1. Phân loại thiết bị điện/điện tử (Equipment group) dựa vào nơi sử dụng

Có 2 loại nơi sử dụng:

I : Nơi khai thác mỏ, bất kể là trên mặt đất, trong lòng đất hay ngoài đại dương (như mỏ dầu, mỏ than…). Những nơi mà khả năng cháy nổ là rất lớn.
II : Những nơi không phải là khai thác mỏ (như cây xăng, nhà máy sản xuất, công trường và cả giàn khoan dầu khí …). Những nơi ít xảy ra cháy nổ hơn.

2. Kiểu bảo vệ:

Các ký hiệu trong môi trường G (Gas):

* Ex d (Bảo vệ chống lửa) : Các phần tử phát sinh tia lửa được chứa trong 1 hộp có khả năng không cho tia lửa này phát sinh ra ngoài hộp cho dù có sự nổ xảy ra bên trong hộp.

* Ex p (Bảo vệ theo kiểu tạo áp suất trong hộp) : Áp suất dương tĩnh được duy trì trong hộp để ngăn chặn sự thâm nhập của khí gây cháy vào bên trong hộp. Yếu tố cần thiết của phương pháp này là hệ thống theo dõi liên tục để bảo đảm sự tin cậy của chúng và xả khí mỗi khi mở hộp bảo trì.

+ px: sử dụng trong phạm vi Zone 1 đến khu vực bình thường (non-incendive)

+ py: sử dụng trong Zone 1 và Zone 2

+ pz: sử dụng trong phạm vi Zone 2 và khu vực bình thường (non – incendive)

* Ex q (Bảo vệ theo kiểu lấp đầy 1 hợp chất vào hộp) : Kỹ thuât này đòi hỏi các phần tử phát sinh tia lửa đặt trong 1 hộp chứa đầy bởi hạt thạch anh hoặc thủy tinh. Những hạt này sẽ bít kín hộp làm hơi nóng giữ lại không thóat được ra ngòai. Phương pháp nàyđược phát triển để bảo vệ bộ pin công suất lớn và thường được sử dụng trong các thiết bị có cấp bảo vệ Ex e.

* Ex o (Bảo vệ ngâm trong dầu) : Đây là kỹ thuật được sử dụng cho các thiết bị được ngâm trong dầu. Dầu đóng vai trò chất xúc tác.

* Ex e (Bảo vệ gia tăng độ an toàn) : Các thành phần trong phương pháp này được thiết kế để làm giảm sự phát sinh ra tia lửa và giảm sự hỏng hóc có thể phát sinh ra tia lửa. Phương pháp này được thực hiện bằng cách giảm nhiệt độ của thiết bị. Đảm bảo tiếp xúc điện tốt, gia tăng độ cách điện và giảm khả năng thâm nhập của bụi và hơi ẩm.

* Ex i (Bảo vệ an toàn từ bên trong) : Các thông số mạch điện được điều khiển để giảm năng lượng phát sinh tia lửa dưới mức có thể đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu.
+ ia: đảm bảo thiết bị không gây ra cháy nổ khi có sự cố của một hoặc hai thành phần lỗi xảy ra. Phù hợp sử dụng trong Zone 0.

+ ib: đảm bảo thiết bị không gây ra cháy nổ khi có sự cố của một thành phần lỗi xảy ra. Được sử dụng trong Zone 1 hoặc Zone 2.

+ ic: sử dụng duy nhất trong Zone 2. Đảm bảo trong điều kiện hoạt động bình thường không gây cháy nổ.

Lưu ý: phương pháp này không bảo vệ hoàn toàn đối với kết nối hoặc vật dẫn điện hoạt động quá nhiệt

* Ex n (Bảo vệ phát sinh tia lửa) : Trong phương pháp này, các điểm nối phải đảm bảo độ tin cậy tuy nhiên không yêu cầu cao như Ex e. Ở những nơi bề mặt bên trong nóng hơn cấp nhiệt độ yêu cầu thì chúng cần được bao bọc chặt chẽ để ngăn chặn sự thâm nhập của khí gây cháy. Đây là kỹ thuật ngăn sự thoát hơi. Khái niệm “Không đánh lửa” cũng yêu cầu cấp bảo vệ thâm nhập IP65 hoặc cao hơn được thiết kế. Có các loại Ex n như sau:

+ nA: bảo vệ theo kiểu thiết bị không phát sinh tia lửa

+ nR: bảo vệ ngăn sự thoát hơi ra bên ngoài.

+ nC: bảo vệ theo kiểu thiết bị có khả năng tạo ra tia lửa nhưng tiếp điểm phát sinh tia lửa được bao bọc kín để không thoát tia lửa ra ngoài.

+ nL: bảo vệ theo kiểu giới hạn năng lượng.

+ nZ: bảo vệ theo kiểu tạo áp suất trong hộp

* Ex m (Bảo vệ bao bọc bên trong) : Những thành phần có khả năng tạo tia lửa được bao bọc bởi chất dẻo nhân tạo và nhiệt độ bề mặt được điều khiển thấp hơn yêu cầu. Sự quá nhiệt hoặc sự phá hủy các thành phần này được ước định và đề phòng để tối thiểu hóa ảnh hưởng đến sự bảo vệ.

+ ma: sử dụng trong Zone 0, Zone 1 và cả Zone 2

+ mb: sử dụng trong Zone 1 và Zone 2

Các ký hiệu trong môi trường D (Dust):

* tD Xxx IPxx Txx :
* pD xx IPxx Txx :
* ixD xx Txx
* mD xx Txx

3. Nhóm khí ( Explosion group )

– Nhóm I: tất cả các loại khí dưới mỏ bao gồm cả bụi than và khí methane.

– Nhóm II: những khí khác trên mặt đất. Nhóm này được chia thành 3 nhóm: nhóm IIA (Propane), nhóm IIB (Ethylene) và nhóm IIC (Hydro và Acetylene).

* Các thiết bị dùng cho nhóm khí IIC có thể dùng được cho các nhóm khí như IIA, IIB hoặc IIC.

* Các thiết bị dùng cho nhóm khí IIA không thể dùng được cho các nhóm khí IIB hoặc IIC.

* Các thiết bị dùng cho nhóm khí IIB có thể dùng được cho các nhóm khí IIA hoặc IIB.

4. Phân lớp nhiệt độ ( Temperature class)

Các loại khí cũng được phân thành các nhóm có nhiệt độ cháy khác nhau và được gọi là nhiệt độ cháy của khí. Do đó, các thiết bị phải có nhiệt độ bề mặt thấp hơn nhiệt độ cháy của khí thì mới có thể hoạt động được trong môi trường có sự hiện diện của loại khí đó. Vì vậy khái niệm cấp nhiệt độ được sử dụng để chỉ nhiệt độ bề mặt tối đa. mà các thiết bị phát ra khi hoạt động và được chia thành các cấp :
T1 >450 oC [Propane, Methan, Ammonia…
T2 >300 oC [Ethylene, Alcohols, Acetylene…
T3 >200 oC [Petrol, Sovents…
T4 >135 oC [Ethyleter, Acetaldehyde…
T5 >100 oC [
T6 >85 oC [Carbon-disulphide.

Đó là thông tin về chứng chỉ phòng nổ và các tiêu chuần phòng nổ trong công nghiệp. Tiếp theo mình xin giới thiệu dòng cảm biến có chứng chỉ phòng nổ mà Công Ty BFF cung cấp.

Cảm biến nhiệt độ PT100 với tiêu chuẩn ATEX và IECEx

PT100 là dòng cảm biến nhiệt điện trở. Tín hiệu điện trở sẽ thay đổi theo nhiệt độ. Tại điều kiện tiêu chuẩn khi ở 0 độ C thì giá trị điện trở cảm biến là 100 ohm. Cảm biến nhiệt pt100 được dùng trong hầu hết các ứng dụng đo nhiệt độ trong công nghiệp như : 

–Đo nhiệt lò hơi, đo nhiệt kho lạnh, đo nhiệt độ nước, đo nhiệt độ thực phẩm, đo nhiệt độ môi trường, dùng đo nhiệt độ động cơ.

-Đo nhiệt trong ngành sản xuất thép, gạch, chế tạo động cơ..

– Dùng trong giám sát chế tạo bê tông, đo nhiệt hóa chất, xử lý nước thải…

Các tên gọi khác của pt100:

• Cảm biến nhiệt độ RTD PT100.
• Pt100 temperature sensor.
• Đầu dò nhiệt độ Pt100.
• Que dò nhiệt độ Pt100.
• Đầu dò loại Pt100
• Cảm biến nhiệt độ RTD Pt100.

Giới thiệu dòng cảm biến Pt100 với tiêu chuẩn phòng nổ của hãng ASIT. Một thương hiệu của Italy.

Cảm biến nhiệt độ phòng nổ ASPTH / ASTCH / ASTCG 

Chiều dài cảm biến tùy chọn các dạng : 50mm, 100mm, 150mm, 200mm, 250mm, 300mm…1000mm

Đường kính cảm biến tùy chọn : 1mm, 2mm, 3mm, 4mm, 5mm…21mm.

Kiểu ren của cảm biến  tùy chọn : G1/2, G1/4, G3/4, kiểu kết nối Flange..

Vât liệu cảm biến tùy chọn : SS304, SS316, Ceramic

Tùy chọn ngõ ra 4-20mA hoặc không.

Dãy nhiệt độ tùy chọn : -50..100 C, -50..200 C, -50 300 C…

Các tiêu chuẩn Atex của thiết bị: 

 

II 1G Ex d ia IIC TX Ga X II 1/2D Ex ta/tb IIIC IP6X (XXX)°C Da/Db X	with Ex ia 4-20 mA transmitter
II 1/2G Ex d ia IIC TX Ga/Gb X II 1/2D Ex ta/tb IIIC IP6X (XXX)°C Da/Db X	with Ex ia 4-20 mA transmitter
II 1/2G Ex d IIC TX Ga/Gb X II 1/2D Ex ta/tb IIIC IP6X (XXX)°C Da/Db X	with separator element thickness i >3mm
II 2G Ex d ia IIC TX Gb X II 2D Ex tb IIIC IP6X (XXX)°C Db X	with Ex ia 4-20 mA transmitter
II 2G Ex d IIC TX Gb X II 2D Ex tb IIIC IP6X (XXX)°C Db X	with separator element 3mm > thickness i >= 1mm

Thương hiệu : ASIT 

Nước sản xuất : Italy 

Bộ cách ly phòng nổ – tiêu chuẩn Ex 

Một điểm lưu ý là khi dùng cảm biến phòng nổ thì chúng ta cần sử dụng với các bộ cách ly tín hiệu hay còn gọi là các bộ Barrier. Công Ty Công Nghệ Đo Lường BFF xin giới thiệu các bạn các dòng cách ly tín hiệu phòng nổ dùng cho các dòng cảm biến Pt100.

• Model: P5310L10
• Tin hiệu ngõ vào: Cảm biến Pt100, Can nhiệt K, S, B, E, J…
• Ngõ ra : 4-20mA Loop
• Tiêu chuẩn phòng nổ:

• Intrinsically safe version (Ex) II 1G Ex ia IIC T4-T6 Ga, (Ex) II 1D Ex ia IIIC T106°C Da (only for version P5311 H1x) EN2 Non-incendive design (Ex) II 3G Ex nA IIC T4 Gc

• Sai số của thiết bị : 0.1%
• Nguồn cấp cho thiết bị : 24VDC
• Nhiệt độ làm việc của thiết bị: -40..85 độ C
• Thiết bị có thể cấu hình thang nhiệt độ bất kỳ.
• Hệ số cách ly chống nhiễu : 1000 VAC
• Thời gian đáp ứng dưới 1s.
• Kiểu lắp tủ điện.
• Xuất xứ : JSP – Cộng Hòa Séc

Ngoài cung cấp dòng cảm biến nhiệt độ dùng cho các ứng dụng phòng nổ. Chúng tôi còn có cảm biến áp suất phòng nổ, các dòng cách ly và chuyển tín hiệu phòng nổ. Để được tư vấn về thiết bị đo nhiệt độ. Các bạn hãy liên hệ chúng tôi theo các thông tin sau:

Phones: 0989 825 950 Mr Quốc –  Zalo : 0989 825 950

Email : Christian.Nguyen@Bff-tech.com 

Công Ty TNHH Công Nghệ Đo Lường BFF