INSTRUKCJA OBSŁUGI TR-EExi-SZ01 (2010-10-07) INSTRUKCJA BEZPIECZEŃSTWA Sznurowe czujniki temperatury w wykonaniu iskroezpiecznym do pracy w atmosferach zagrożonych wyuchem PN-EN 60079-0, PN-EN 60079-11, PN-EN 661241-0, PN-EN 61241-11 II 1/2 G II 2 G II 3 G II 1/2 II 2 II 3 Budowa iskroezpieczna: Ex ia 1
1. UWAGI O BEZPIECZEŃSTWIE Czujniki temperatury w wykonaniu iskroezpiecznym przeznaczone są do pracy w atmosferach zagrożonych wyuchem, zarówno gazowych jak i pyłu. Jeżeli ędą niewłaściwie zainstalowane, może to doprowadzić do wzrostu zagrożenia wyuchem. Czujniki temperatury w wykonaniu iskroezpiecznym mogą yć instalowane, podłączane, przeglądane lu wymieniane tylko przez wykwalifikowanych pracowników zgodnie z niniejszą instrukcją osługi oraz odpowiednimi normami i wymaganiami prawnymi. 2. ZASTOSOWANIE Czujniki przeznaczone są do pomiaru temperatury w instalacjach przemysłowych w układach pomiarów, sygnalizacji, kontroli, zdalnego sterowania w różnych dziedzinach przemysłu w miejscach, gdzie występują atmosfery zagrożone wyuchem gazu lu pyłu. Przeznaczenie zgodne z dyrektywą ATEX - przemysł inny niż górnictwo podziemne - kategoria urządzenia - do atmosfer wyuchowych gazowych - do atmosfer wyuchowych pyłowych II 1 G opuszczalne miejsce zainstalowania czujników Strefa zagrożona wyuchem Atmosfera wyuchowa gazów, mgieł i par Atmosfera wyuchowa pyłów Strefa 0 Strefa 1 Strefa 2 Strefa 20 Strefa 21 Strefa 22 Kategoria wg ATEX 1G 1G, 2G 1G, 2G, 3G 1 1, 2 1, 2, 3 Rodzaj udowy przeciwwyuchowej dla gazów, mgieł i par: Ex ia IIC T1 - urządzenie elektryczne z ochroną przeciwwyuchową wg norm UE - rodzaj udowy przeciwwyuchowej: urządzenie iskroezpieczne - grupa gazów - klasa temperaturowa Rodzaj udowy przeciwwyuchowej dla pyłów: Ex ia IP65 T100 C - urządzenie elektryczne z ochroną przeciwwyuchową wg norm UE - rodzaj udowy przeciwwyuchowej: urządzenie iskroezpieczne do stosowania w oecności pyłu palnego - stopień ochrony (ochrona przez oudowę) - maksymalna temperatura powierzchni 2
Taela 1. OZNACZENIA CZUJNIKÓW PRZEWOOWYCH ISKROBEZPIECZNYCH - Exi - - - - - - - - - Pojedynczy : ez oznacz. Podwójny : 2 Element pomiarowy Pt: TOP Fe-CuNi TTJ Ni Cr-NiAl TTK NiCrSi-NiSi * TTN Cu-CuNi TTT Osłona do powierzchni, z opaską E-244 Osłona gładka ez gwintu: E-361 gładka ez gwintu, z tulejką : E-361T Z króćcem gwint. spawanym: E-363 Z króćcem gwint. orotowym: E-365 ługość zanurzeniowa L [mm] : wg danych techn. dla poszczególnych typów np. 50 Średnica osłony wg danych technicznych dla poszczególnych typów np. 6 Izolacja przewodu: Typ rezystora dla czujników TOP: Si (silikon), Ws (włókno szklane + oplot nierdzewny) Pt100 lu Pt500 lu Pt1000 Klasa dokładności : rezystora - A lu B ; termoelementu - 1 lu 2 Licza przewodów przyłączeniowych rezystora : 2 lu 3 lu 4 Ze spoiną termoel. odizolowaną od osłony: SO(cz. pojed.); SOA(cz. podwójne) połączoną z osłoną : SP Wymiar gwintu : gwint zewn. np. G1/2; M20x1,5 ; gwint wewn. np. WG1/2; WM20x1,5 ługość przewodu : Wyposażenie dodatkowe : np. 2 m np. Uchwyt przesuwny UG-3, wtyczka SMP, itp. * tylko w wykonaniu płaszczowym 3
3. MONTAŻ CZUJNIKA A. NA GRANICY WÓCH STREF: 0; 20 i STREF: 1; 21, 2; 22 T...E-365-Exi-... STREFA ZAGROŻONA WYBUCHEM Zone 1, 2 Zone 21, 22 STREFA NIEZAGROŻONA WYBUCHEM T am T...E-363-Exi-... T...E-361-Exi-... UG IP67 STREFA ZAGROŻONA WYBUCHEM Zone 0, 20 T am = -20 60 [ C] p=0.8 1.1 [ar] + sygnał ia TOPE-244-Exi-... - ZASILACZ PALIWO - minimum IP67. Gwinty walcowe muszą yć uszczelniane uszczelką na kołnierzu. Gwinty stożkowe muszą yć uszczelnione taśmą teflonową, materiałem uszczelniającym (np. LOCTITE). Połączenie kołnierzowe z uszczelką. B. GŁOWICA I CZĘŚĆ YSTANSOWA W STREFACH 1, 21, 2, 22, CZĘŚĆ ROBOCZA POZA STREFĄ T...E-361-Exi-... T...E-363-Exi-... UG IP67 T...E-365-Exi-... STREFA NIEZAGROŻONA WYBUCHEM 1, 21 2, 22 2 G 2 G TOPE-244-Exi-... 4
- gwint szczelny, zapewniający szczelność mierzonego procesu. Gwinty walcowe uszczelnione na kołnierzu. Gwinty stożkowe uszczelnione taśmą teflonową, materiałem uszczelniającym (np. LOCTITE). Połączenie kołnierzowe z uszczelką. MOMENTY OCIĄGANIA ZŁĄCZ GWINTOWYCH Momenty dociągania osłon czujników i uchwytów zaciskowych gwintowanych do instalacji Rodzaj gwintu Max moment dociągania [Nm] M6 2,9 M8 7 M10x1; G1/8 14 M12x1; G1/4 24 M14x1,5 38 M16x1,5; G3/8 58 M18x1,5 80 M20 1,5; G ½; ½NPT 115 M24 1,5 200 M27 2; G¾; ¾NPT 275 M33 2; G1; 1NPT 506 Momenty dociągania dławików uchwytów zaciskowych gwintowanych (mocowanie czujnika) Typ uchwytu zaciskowego Max moment dociągania [Nm] UG-3 275 UG-8 375 4. POŁĄCZENIE CZUJNIKA O OBWOU ISKROBEZPIECZNEGO a) Podłączenie sygnału / zasilania Czujnik podłączyć ezpośrednio do owodu iskroezpiecznego. W przypadku konieczności przedłużenia istniejącego przewodu, połączenie wykonać tak, y owód nie utracił parametrów iskroezpieczeństwa - zgodnie z projektem instalacji. Parametry linii C L, L L oraz L i /R i muszą yć uwzględnione przy ocenie iskroezpieczeństwa owodu. Maksymalne napięcie zasilania: U i = 10V Maksymalny prąd: I i =10 ma dla Pt100; : I i =3 ma dla Pt1000, Pt500 Maksymalna moc: P i =100mW Maksymalna indukcyjność: L i = 0,3цH / 1m przewodu Maksymalna pojemność: C i = 0,25nF / 1m przewodu 5
SCHEMATY POŁĄCZEŃ KOŃCÓWEK CZUJNIKA SZNUROWEGO: c c c c c Pt100/2 Pt100/3 Pt100/4 + + + + cz z r r J/tc K/tc N/tc T/tc - - - - Oznaczenia kolorów : - iały r - rązowy c - czerwony cz - czarny r - różowy z - zielony Kolory izolacji końcówek czujnika w zależności od jego typu 5. KLASA TEMPERATUROWA CZUJNIKA atmosfera gazowa G. O klasie temperaturowej czujnika decyduje najardziej gorąca powierzchnia czujnika jaka może pojawić się podczas normalnej jego eksploatacji, tzn. pomiaru temperatury procesu w granicach zakresu pomiarowego. Ponieważ producent nie jest w stanie przewidzieć rzeczywistych warunków eksploatacji czujnika, w kartach katalogowych oraz w certyfikacie zadeklarowano klasę temperaturową wynikającą z zastosowania czujnika w górnej temperaturze deklarowanego zakresu pomiarowego ez uwzględnienia wpływu temperatury otoczenia i samonagrzewania. Rzeczywista maksymalna temperatura powierzchni oraz odpowiadająca klasa temperaturowa dla czujnika pracującego na oiekcie może yć niższa od zdeklarowanej przez producenta czujnika. 6
Najardziej gorącą powierzchnią czujnika może yć powierzchnia wokół elementu przetwarzającego (opornik, spoina termopary). Jeżeli temperatura procesu T p jest niższa od temperatury otoczenia T am najardziej gorącymi powierzchniami czujnika ędą powierzchnie osłony poza procesem. T p < T am CZUJNIKI SZNUROWE Typ czujnika Zakres pomiarowy Zakres klas temperaturowych Kategoria II 1/2 G Temperatura otoczenia T am wszystkie typy -20 60 C T6-40 75 C Oporowe Termoelektryczne Kategoria II 2 G, II 3 G -200 C T am -40 C T am T6-40 75 C Najardziej gorące powierzchnie w warunkach najardziej niekorzystnych Oudowa od strony złącza UG, Rys.16. Oudowa od strony złącza UG, Rys.17. Jeżeli temperatura procesu T p jest większa od temperatury otoczenia T am powierzchnie czujnika nagrzewane ędą od temperatury procesu i temperatury otoczenia. W przypadku czujników pracujących w atmosferach nieezpiecznych gazowych, gdy T p > T am najardziej gorącymi punktami czujnika są: - koniec wewnętrznego otworu osłony czujnika, - koniec osłony czujnika. T p > T am CZUJNIKI SZNUROWE Typ czujnika wszystkie typy czujników oprócz: TOPE-361T, TTJE-361T, TTKE-361T, TTNE- 361T, TTTE-361T, Z przewodem włókno Oporowe Termoelektryczne J Termoelektryczne K Zakres pomiarowy 1) Zakres klas temperaturowych/ max. temperatura powierzchni Temperatura otoczenia T am Kategoria II 2 G, II 3 G T am 400 C T am 400 C T am 400 C T1...T6 T1...T6 T1...T6-40 75 C Najardziej gorące powierzchnie w warunkach najardziej niekorzystnych powierzchnia wewnętrzna dna osłony powierzchnia zewnętrzna osłony czujnika, Rys.17. 7
Z przewodem silikon Oporowe Termoelektryczne J Termoelektryczne K Czujnik TOPE-361T Czujnik TTJE-361T Czujnik TTKE-361T Czujnik TTNE-361T Czujnik TTTE-361T T am 180 C T am 180 C T am 180 C T am 400 C T am 700 C T am 1200 C T am 1300 C T am 300 C T3...T6 T3...T6 T3...T6 T 400 C...T6 T 700 C...T6 T 1200 C...T6 T 1300 C...T6 T 300 C...T6-40 75 C powierzchnia wewn. dna osłony powierzchnia zewn. osłony czujnika (rys.17). koniec wkładu pomiarowego (rys.18a lu rys.18c osłona zewnętrzna wkładu pomiar. poza dławikiem gazoszczelnym, (rys.18) 1) nie uwzględniono wpływu temperatury otoczenia T am i samonagrzewania T e 1/2 G Zone 1, 2 Zone 21, 22 2 G 3 G T am T...E-361-Exi-... UG IP67 1 G Zone 0, 20 T am = -20 60 [ C] P am =0.8 1.1 [ar] rys. 16! la czujników pracujących na granicy stref 0/1 klasa temperaturowa czujników jest T6 2 G Oudowa 3 G T P max T S max = maksymalna temp. powierzchni Zone 1, 2 Zone 21, 22 T am rys. 17 8
! la wszystkich czujników z wyjątkiem TOPE-361T, TTJE-361T, TTKE-361T, TTNE-361T, TTTE-361T, maksymalna temperatura procesu T pmax nie może yć wyższa od temperatury klasy temperaturowej dla danej mieszaniny wyuchowej T pmax T1...T6 T P max Izolacja ławik gazoszczelny IP 68 Izolacja T max <T zapłonu T max <T zapłonu Proces T P max ławik gazoszczelny IP 68 T P max Cujnik płaszczowy T max Rys. 18 a,, c! la czujników TOPE-361T, TTJE-361T, TTKE-361T, TENT-361T, TTTE-361T, maksymalna temperatura procesu T pmax może yć wyższa od temperatury klasy temperaturowej dla danej mieszaniny wyuchowej pod warunkiem, że ciepło przewodzenia i promieniowania od temperatury procesu T p nie nagrzeje żadnej powierzchni czujnika ędącej w strefie nieezpiecznej powyżej temperatury zapłonu mieszaniny wyuchowej T p > T C...T6 T Smax < T C...T6! Projektant instalacji jest odpowiedzialny za taki wyór typu czujnika i sposou jego montażu, ay, po zamontowaniu na oiekcie podczas ekstremalnych warunków pracy, temperatura najardziej gorących powierzchni czujnika yła niższa od temperatury klasy temperaturowej dla danej sustancji (gazu, mgły, pary) 9
6. MAKSYMALNA OPUSZCZALNA TEMPERATURA POWIERZCHNI CZUJNIKA atmosfera wyuchowa pyłowa. Maksymalna temperatura powierzchni czujnika może yć osiągnięta podczas eksploatacji czujnika w warunkach ekstremalnych. Ponieważ szczelność czujnika wynosi IP6X (oudowa pyłoszczelna) pył nie wnika do wnętrza i dotyczy to powierzchni zewnętrznych czujnika. Jeżeli temperatura procesu T p jest większa od temperatury otoczenia T am powierzchnie czujnika nagrzewane ędą od temperatury procesu, temperatury otoczenia i samonagrzewania. Maksymalna temperatura powierzchni czujnika mająca kontakt z atmosferą wyuchową pyłu nie może przekraczać 2/3 temperatury zapłonu ołoku pyłu lu 75K od minimalnej temperatury zapłonu warstwy danego pyłu o gruości 5mm (p. 6.1 i 6.2 PN-EN 50281-1-2). Przykładowe maksymalne temperatury powierzchni części gorących czujnika dla wyranych pyłów Nazwa materiału Temperatura Mniejsza wartość z Temperatura zapłonu warstwy warunku zapłonu ołoku pyłu 5mm T T max = 2/3 T Cl T Cl 5mm T max = T 5mm 75K Pyły materiałów naturalnych Wełna 350 560 275 Węgiel runatny 225 380 150 Celuloza 370 500 295 Zoże 290 420 215 Żywica drzewna 290 500 215 Pył z piły 300 400 225 Kakao 460 580 385 Kora dęu korkowego 300 470 225 Koncentrat paszowy 295 525 220 Len 230 440 155 Mleko w proszku 340 440 265 Papier 300 540 225 Cukier pektynowy 380 410 273 Soja 245 500 170 Skroia 290 440 215 Węgiel kamienny 245 590 170 Tytoń 300 450 225 Tapioka 290 450 215 Herata 300 510 225 Torf 295 360 220 Mąka pszenicy 450 480 320 Cukier uraczany 290 460 215 Pyły produktów chemicznych Guma niewulkanizowana 220 460 145 Koks olejowy 280 690 205 Policukry 270 580 195 Polioctan winylu 340 500 265 Polichlorek winylu 380 530 305 Sadza 385 620 310 Plastik 330 510 255 Siarka 280 280 186 10
Pył metalowy Aluminium 280 530 205 Brąz 260 390 185 Żelazo 300 310 206 Stop Cu-Si 305 690 230 Magnez 410 610 335 Mangan 285 330 210 Cynk 440 570 365 W przypadku innych pyłów, których nie zawiera powyższa taela T max należy określić na podstawie odpowiednich norm i wyników adań. 1/2 1 T am = -20 + 60 [ C] P am =0.8 1.1 [ar] Maksymalna temp. powierzchni T S max Oudowa 2 3 T am Proces T P, T S Zone 20 Zone 21, 22 Rys. 19 T S max = maksymalna temp. powierzchni T P max = temperatura procesu! W przypadku, gdy atmosfera wyuchowa występuje po ou stronach ścianki, a temperatura procesu T p > T am, maksymalna temperatura powierzchni T max wystąpi na częściach czujnika w strefie procesu T Smax < min(2/3 T Cl ; T 5mm 75K) dla danego rodzaju pyłu 1 T P = temperatura procesu Maksymalna temp. powierzchni T S max Oudowa 2 3 T am Proces Zone 20 Zone 21, 22 Rys. 20 11
! W przypadku, gdy atmosfera wyuchowa znajduje się powyżej punktu mocowania czujnik, a temperatura procesu T p > T am, maksymalna temperatura powierzchni T max wystąpi na częściach czujnika tuż za ścianką oddzielającą procesu T Smax < min(2/3 T Cl ; T 5mm 75K) dla danego rodzaju pyłu! Projektant instalacji jest odpowiedzialny za taki sposó montażu czujnika, ay, po zamontowaniu na oiekcie podczas ekstremalnych warunków pracy, temperatura najardziej gorących powierzchni czujnika yła nie wyższa niż 2/3 temperatury zapłonu ołoku pyłu T Cl lu temperatury zapłonu warstwy pyłu T 5mm 75K. Pozostałe przypadki zastosowania czujnika i odpowiadające im warunki podaje norma PN-EN 61241-0. 7. WARUNKI ŚROOWISKOWE Temperatura otoczenia zależnie od typu czujnika wg Taeli str. 7-8 Wilgotność max 95%, dla czujników z przewodem silikonowym, max 45% dla czujników z przewodem w włókna szklanego w oplocie. Czujniki przewidziane są do pracy w pomieszczeniach jak i na zewnątrz pomieszczeń. Stopień ochrony oudowy IP65/00 8. OKUMENTY o każdego egzemplarza czujnika dołącza się: - instrukcję osługi i ezpieczeństwa dla czujnika, - warunki gwarancji, - deklarację zgodności. 12