تفاوت بین سنسورهای ضد انفجار با سنسورهای ذاتاً ایمن چیست؟

قرار دادن تجهیزات الکتریکی در یک مکان خطرناک، کار پیچیده و حساسی است. اگر سنسور اشتباهی را انتخاب کنیم، ممکن است خرج بسیاری برای ما به جای گذارد یا حتی جان افراد را به خطر اندازد. بنابراین چطور باید سنسور سطح یا ترانسمیتر فشار مناسب را انتخاب کنیم؟
اول باید مکان‌های خطرناک را بهتر درک کنیم و تفاوت بین سنسورهای ضد انفجار با سنسورهای ذاتاً ایمن را بدانیم.

طراحی سنسور

درک این مسئله حتی برای افرادی که هر روز با مکان‌هایی خطرناک سر و کار دارند نیز سخت است. اگر شما هم مقداری در مورد مکان‌های خطرناک و به خصوص جزئیات دقیق‌تر، گیج شده‌اید، ما به کمک شما آمده‌ایم. اول بیایید با تعریف کردن چند علامت مختلف شروع کنیم که روی سنسورهای تایید شده برای مکان‌های خطرناک (Haz Loc) می‌بینیم:

• ضد انفجار یا (Explosion Proof (XP توصیفی برای سنسوری است که داخل بدنه ایی قرار دارد که می‌تواند در برابر شعله یا انفجار مقاومت کند. این روش زمانی استفاده می‌شود که کاهش انرژی مدار الکتریکی غیرممکن است. این در مورد سنسورهایی صدق می‌کند نیازمند برق بیشتری هستند یا دیگر تجهیزات، همچون موتورهای الکتریکی.
• ذاتا ایمن یا (Intrinsically Safe (IS توصیفی برای سنسوری است که به شکلی طراحی و سیم‌کشی شده که با جریان و ولتاژی کار کند که تا حدی پایین باشد که نتواند به احتراق مواد اشتعال‌پذیر منجر شود. با محدود کردن انرژی در منطقه‌ای خطرناک، تجهیزات الکتریکی می‌توانند به شکلی ایمن فعالیت کنند، حتی با وجود ترکیبی خطرناک از گازها، گرد و غبار و فلزات.

این یک تفاوت بسیار ساده و مهم است. در بسیاری از محیط‌ها باید از نوع ذاتا ایمن استفاده کرد و برخی از سنسورها در بهترین حالت ضد انفجار هستند، چون نیازمندی ولتاژ و جریان آن‌ها بالاتر از حد ذاتا ایمن است. اطمینان حاصل کنید که قبل از انتخاب سنسورها، نیازمندی‌های مرتبط با کاربرد خود را به طور کامل متوجه شده باشید.

نیازمندی‌های سیم‌کشی

یکی از بزرگ‌ترین تفاوت‌ها بین این دو نوع سنسور، نحوه سیم‌کشی است. اگر در کاربرد شما نیازمندی خاصی وجود ندارد که بین این دو مدل یکی را بخواهد، سیم‌کشی مهم‌ترین نقش را در انتخاب شما ایفا خواهد کرد.

سیم‌کشی نوع ضد انفجار، نیازمند مجرا (لوله) و سیل است. این دو برای ایزوله کردن مدار در برابر گازهای خطرناک استفاده می‌شوند. سیل یک وسیله نصب‌شدنی روی مجرا است. به این شکل گازها وارد مجرا نشده و به جاهایی کنترل‌نشده دسترسی پیدا نخواهند کرد.

حتی اگر مدار باعث احتراق ترکیب خطرناک که از سیم‌کشی ضد انفجار عبور کرده است، پوشش و مجرا می‌توانند انفجار را مهار کنند. هر گاز داغی که بخواهد فرار کند، به حد کافی خنک می‌شود؛ در نتیجه دیگر توانایی احتراق ترکیبات خطرناک خارج از مجرای سنسور ضد انفجار را نخواهد داشت.

سیم‌کشی ذاتا ایمن بسیار آسان‌تر است. معمولا هیچ نیازی به مجرا و سیل ندارد اما به یک مانع ذاتا ایمن نیاز دارید. این وسیله بین سنسور و منبع برق سیم‌کشی می‌شود. کاربرد آن این است که اجازه نمی‌دهد برق بیش از حد به سنسور ارسال کند.

البته هنوز این امکان وجود دارد که گازها از طریق یک سنسور ذاتا ایمن، از منطقه‌ی خطرناک به پنل الکتریکی در یک منطقه‌ی غیرخطرناک برسند. بنابراین احتمالا باید گلند کابل و سیل‌هایی را در نظر بگیریم، اما این‌ها نسبت به نوع ضد انفجار، ساده‌تر هستند چون فقط کافی است جلوی عبور گازها را بگیرند، نه اینکه گازهای منفجر شده را خنک کنند.
همانطور که احتمالا حدس می‌زنید، سیم‌کشی نوع ضد انفجار معمولا بسیار گران‌قیمت‌تر از سیم‌کشی ذاتا ایمن است. در زمان تعیین پروتکل‌ها و انتخاب سنسورها، این مساله را نیز در نظر داشته باشید.

مناطق خطرناک (Hazardous Zones)

یک تفاوت بین سنسورهای ضد انفجار با سنسورهای ذاتاً ایمن این است که در چه جایی، استفاده از آن‌ها مجاز است. سه منطقه (Zone) در مکان‌های خطرناک تعریف شده که سطح حفاظت را تعیین می‌کند:

• منطقه صفر (Zone 0) یعنی این منطقه به شکل پیوسته یا در اغلب مواقع خطرناک است.
• منطقه ۱ (Zone 1) یعنی این منطقه بعضی از اوقات خطرناک است.
• منطقه ۲ (Zone 2) یعنی این منطقه به ندرت یا به شکل موقت خطرناک است.

روش‌های حفاظتی بسیاری وجود دارد که می‌توان به کمک آن‌ها یک سنسور را به شکل ایمن در یک مکان خطرناک استفاده کرد.

اکثر روش‌ها اجازه می‌دهد که سنسور در مکان‌هایی که به عنوان Zone 1 یا Zone 2 تعریف می‌شوند، نصب شود. اما تنها سنسورهای ذاتا ایمن (ia) و دستگاه‌های محصور شده (m) را می‌توان در مکان‌های Zone 0 استفاده کرد.

مثال:

اگر از یک سیستم تقسیم (division system) استفاده می‌کنید، در مورد سنسورهای ضد انفجار نیز محدودیت‌هایی وجود دارد. یک قاعده کلی این است که آن را با سیستم Zone مقایسه کنید و هر جایی که Zone 0 است، فقط از ذاتا ایمن استفاده کنید.

این‌ها مسلما باعث محدودیت‌هایی در انتخاب سنسورهای شما خواهد شد. حتما در پیروی از این قوانین با احتیاط و دقت عمل کنید.