V obratih za kemično predelavo, obratih za proizvodnjo barv in predelavi topil je segrevanje vnetljivih tekočin naloga, ki zahteva stalno pazljivost. Topila, kot so aceton, toluen, etanol in drugi alkoholi, se redno segrevajo za nadzor viskoznosti, izboljšanje kinetike reakcije ali podporo korakom destilacije. Hkrati te tekočine ustvarjajo vnetljive hlape, ki se lahko vnamejo z uničujočimi posledicami, če so izpostavljeni iskri ali pregreti površini. V takih okoljih ogrevalni sistem ni le uporabna komponenta; je kritičen varnostni element, katerega zasnova neposredno vpliva na ravni tveganja obrata.
Izziv je zagotoviti zadostno količino toplotne energije, hkrati pa zagotoviti, da ni verodostojnega vira vžiga, tudi v primeru napake.
Razumevanje tveganja vžiga v vnetljivi atmosferi
Za vžig vnetljivih topil sta potrebna dva temeljna pogoja: mešanica gorljive pare-zraka in vir vžiga. V ogrevalnih sistemih se viri vžiga običajno delijo v dve kategoriji. Prvi je električni, kot so iskre, oblok ali uhajajoči tokovi iz komponent pod napetostjo. Drugi je toplotni, kjer površina presega temperaturo samovžiga hlapov topila.
V praksi, tudi če ni vidne iskre, lahko površina grelnika, ki deluje nad mejo temperaturnega razreda topila, deluje kot vir vžiga. Zato klasifikacije nevarnih območij določajo stroge najvišje temperature površin in zahteve glede konstrukcije opreme. Rešitve ogrevanja morajo torej obravnavati tako električno celovitost kot nadzor površinske temperature.
Tradicionalni protieksplozijsko{0}}varstveni pristopi zadrževanja
V preteklosti se je veliko objektov zanašalo na eksplozijsko-odporne ali ognjevarne izvedbe, znane kot Ex d (ali eksplozijsko-oddelek 1 v severnoameriški terminologiji). V teh sistemih so električne razvodne omarice in zaključki izdelani kot težka ohišja, ki lahko zadržijo notranjo eksplozijo, ne da bi omogočili širjenje plamenov v okoliško atmosfero.
Čeprav je ta pristop učinkovit, če je pravilno izbran in nameščen, se osredotoča na zadrževanje in ne na preprečevanje. Predpostavlja se, da je možno notranje iskrenje, varnost pa je odvisna od sposobnosti ohišja, da zdrži in izolira ta dogodek. Te zasnove so pogosto zajetne, težke in zahtevajo skrbno vzdrževanje, da zagotovimo, da poti plamena ostanejo nedotaknjene.
Varnostni pregledi pogosto razkrijejo, da težave ne izvirajo iz grelnika jedra samega, ampak zaradi ogroženih tesnil, neustreznih modifikacij ali staranja tesnil v ohišjih,-odpornih proti eksploziji.
Preprečevanje z električno izolacijo in nadzorom temperature
Alternativna in vedno bolj priljubljena filozofija je preprečevanje vžiga. Cilj te strategije je odpraviti pogoje, ki bi lahko povzročili vžig. Ključni elementi vključujejo električno izolacijske konstrukcije grelnikov, zmanjšanje tokov uhajanja in vzdrževanje nizkih, dobro-nadzorovanih površinskih temperatur.
Teflonske (PTFE) oplaščene električne grelne cevi igrajo pomembno vlogo pri tem pristopu. PTFE je odličen električni izolator, ki znatno zmanjša tveganje uhajanja toka, sledenja ali nenamernih prevodnih poti v prisotnosti topil ali vlage. Ta lastnost je še posebej dragocena v vnetljivih okoljih, kjer imajo lahko celo manjše električne napake resne posledice.
Poleg tega so lahko grelniki s PTFE-oplatom zasnovani z nizko gostoto v vatih, ki širijo toploto na večjo površino. To omogoča grelniku, da zagotavlja zahtevano energijo, hkrati pa ohranja temperaturo plašča udobno pod temperaturo samo-vžiga prisotnih hlapov topil.
Upravljanje površinske temperature kot primarnega varnostnega parametra
Nadzor površinske temperature je osrednjega pomena za varno segrevanje topil. Vsaka klasifikacija nevarnega območja vključuje temperaturni razred ali oceno T-, ki določa najvišjo dovoljeno površinsko temperaturo opreme. O izbiri grelnika, ki ustreza pravilni T-oceni, ni -pogajanja.
Grelne cevi z nizko-vat-gostoto v kombinaciji z natančnim zaznavanjem in nadzorom temperature pomagajo zagotoviti skladnost s temi omejitvami. Za razliko od kompaktnih visoko-intenzivnih grelnikov, ki lahko razvijejo lokalne vroče točke, večji-površinski grelniki zagotavljajo enakomernejši toplotni profil. Ta enotnost zmanjša tveganje prekoračitve temperaturnih pragov na kateri koli točki na površini grelnika.
S sistemskega vidika bi morali biti temperaturni senzorji nameščeni tako, da predstavljajo najslab-možne razmere, ne le temperaturo tekočine. To pogosto pomeni spremljanje temperature grelnega plašča ali uporabo odvečnih strategij zaznavanja.
Premisleki o integraciji in namestitvi
Varno ogrevanje v nevarnih območjih presega sam grelec. Krmilne naprave, napeljave, spojne omarice in zaščitne naprave morajo biti ustrezno ocenjene za isto klasifikacijo cone ali divizije. Neusklajene komponente spodkopavajo integriteto celotnega sistema.
V praksi je kakovost namestitve prav tako pomembna kot izbira komponent. Smernice za certificiranje določajo kabelske uvodnice, metode ozemljitve, ločilne razdalje in postopke namestitve, ki jih je treba natančno upoštevati. Odstopanja, tudi če so dobro{2}}namerna, lahko razveljavijo ocene opreme in povzročijo skrita tveganja.
Redni pregledi in vzdrževanje prav tako igrajo ključno vlogo. Mehanske poškodbe ovoja grelnika, zlasti v mešalnih posodah ali rezervoarjih za prenos topil, lahko ogrozijo tako električno izolacijo kot temperaturno delovanje. Programi preventivnih pregledov so zato ključni del obvladovanja tveganj.
Celostni pogled na varnost pri ogrevanju
Varnega ogrevanja vnetljivih topil ni mogoče doseči z eno samo zasnovo. Zahteva usklajeno pozornost električni izolaciji, omejitvi površinske temperature, certificiranim komponentam in discipliniranim namestitvenim praksam. Električne grelne cevi, obložene s PTFE-, podpirajo ta cilj s kombinacijo močne električne izolacije in zmožnosti delovanja pri nadzorovanih nizkih površinskih temperaturah.
Pri reaktorjih, ki delujejo z več topili, različnimi pogoji delovanja ali zapletenimi vzorci mešanja, je pogosto upravičen celovit pregled ogrevalnega sistema. Pri takem pregledu se upoštevajo tako električne kot toplotne varnostne meje, s čimer se zagotovi, da pri normalnem delovanju ali predvidljivih okvarah ni nobenega verodostojnega vira vžiga.
Navsezadnje varnost v vnetljivih atmosferah ni dosežena s predpostavko okvare in njeno zajezitvijo, temveč z načrtovanjem ogrevalnih sistemov, ki v celoti odstranijo potencial vžiga.
