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EX 인증 제품으로 가연성 분진 환경에서의 안전 및 공정 제어 강화 Rheonics 밀도계 및 점도계

가연성 분진은 식품 가공, 화학, 광업, 금속 분말 등 다양한 산업 분야에서 심각한 폭발 위험을 초래합니다. 본 응용 노트에서는 이러한 위험을 줄이기 위한 방안을 살펴봅니다. Rheonics EX ia IIIC Da 인증을 받은 SRD 밀도계와 SRV 점도계는 ATEX 및 IECEx 표준에 따른 Zone 20, 21, 22 환경에서 안전성과 공정 제어를 향상시킵니다. 밀도와 점도의 본질 안전형 인라인 모니터링이 어떻게 발화 위험을 예방하고 운영 효율성과 제품 품질을 개선하는 데 도움이 되는지 알아보십시오.


내용의 표

1. 가연성 분진의 만연한 문제: 인증된 공정 모니터링을 통한 안전 확보

분진 폭발 위험은 많은 산업 분야에서 심각한 문제로 여겨집니다. 곡물, 설탕, 목재, 화학물질, 금속 등의 미세 입자, 즉 분진은 적절한 농도로 공기 중에 부유하고 점화원에 노출될 경우 강력한 연료가 될 수 있습니다. 분진 폭발이 발생하려면 연료(가연성 분진), 산소, 밀폐(용기 또는 건물 내부), 분산(분진 구름), 점화원이라는 다섯 가지 조건이 모두 충족되어야 합니다. 분진 폭발은 급격한 압력 상승, 시설의 막대한 손상, 그리고 인명 피해라는 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 잠재적인 점화원을 제거하거나 제어하는 ​​인증된 장비를 사용하는 것은 산업 안전의 핵심 요소입니다.

이러한 맥락에서, 공정 매개변수를 정확하고 실시간으로 모니터링하는 것은 다음과 같은 측면에서 중요합니다. density 점도 이는 매우 중요한 역할을 합니다. 이러한 매개변수는 재료의 점도, 농도 및 유동성을 나타내는 기본적인 지표입니다. 연속적인 인라인 모니터링은 즉각적인 데이터를 제공하여 작업자가 공정을 최적화하고 제품 품질을 보장하며 폐기물을 줄이는 데 도움을 줍니다. 반면 수동 샘플링은 편차를 감지하는 데 시간이 오래 걸리고 위험이나 부정확성을 초래할 수 있습니다.

밀도 및 점도 데이터는 공정 최적화 및 품질 관리 외에도 안전에 대한 심층적인 정보를 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 곡물 취급에서 재료 밀도의 변화는 수분 함량의 변화와 상관관계가 있을 수 있습니다. 수분 함량은 분진 발생량과 분진의 폭발성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 마찬가지로, 슬러리 기반 공정에서 밀도 또는 점도의 편차는 입자 침전이나 막힘과 같은 문제를 나타낼 수 있습니다. 이러한 문제가 해결되지 않고 방치될 경우, 비정상적인 분진 축적이나 운영 차질로 이어져 공장 전체의 위험을 간접적으로 증가시킬 수 있습니다. 인증된 안전 센서를 사용하여 이러한 변수를 모니터링함으로써 작업자는 센서 자체의 발화 위험을 방지할 뿐만 아니라, 더 광범위한 분진 폭발 위험을 초래할 수 있는 상황에 대한 조기 경고를 받아 사전 예방적 조치를 취할 수 있습니다.

Rheonics 당사는 까다로운 산업 환경에 맞춰 설계된 인라인 공정 밀도계(SRD) 및 점도계(SRV)를 제공합니다. 이 센서의 핵심 특징은 가연성 분진이 존재하는 환경에서도 사용 승인을 받은 EX 인증입니다. 이를 통해 점화원 없이 안전하게 공정에 통합할 수 있습니다.

2. 가연성 분진 위험 지역 분류 이해하기: ATEX 및 IECEx 프레임워크

폭발 위험이 있는 환경에서 장비를 안전하게 사용하기 위해 포괄적인 규제 및 인증 체계가 마련되어 있습니다. 가장 널리 알려진 두 가지 체계는 유럽의 ATEX 지침과 국제적인 IECEx 시스템입니다. 두 체계 모두 안전 기준을 조화시키고 위험 지역에서 사용되는 장비가 엄격한 안전 요건을 준수하도록 설계되었습니다.

ATEX 지침은 크게 두 부분으로 구성됩니다. 첫 번째는 폭발성 대기 위험으로부터 작업자를 보호해야 하는 고용주의 의무를 규정하고 위험 지역을 구역으로 분류하는 내용을 담은 지침 1999/92/EC(ATEX 137이라고도 함)이고, 두 번째는 이러한 위험 지역에서 사용되는 장비 및 보호 시스템에 대한 필수적인 보건 및 안전 요구사항과 적합성 평가 절차를 명시한 지침 2014/34/EU(ATEX 114라고도 함)입니다. IECEx 시스템은 장비 인증을 위한 국제적인 체계를 제공하여 IEC 표준 준수를 보장함으로써 글로벌 무역을 촉진합니다.

그림 1. Ex 센서 표시 (5호)

그림 1. Ex 센서 표시 (5호)

2.1. 분진 구역 정의 (ATEX 및 IECEx)

가연성 분진 위험이 있는 환경의 경우, ATEX와 IECEx는 모두 폭발성 분진-공기 혼합물의 존재 빈도 및 지속 시간을 기준으로 구역을 정의합니다.

  • 20 지역: 공기 중에 가연성 분진 구름 형태의 폭발성 분위기가 장기간 또는 빈번하게 지속적으로 존재하는 구역. 이러한 구역에서는 최고 수준의 장비 보호(ATEX 카테고리 1D / IECEx EPL Da)가 요구됩니다.
  • 21 지역정상 작동 중 공기 중에 가연성 분진 구름 형태의 폭발성 분위기가 간헐적으로 발생할 가능성이 있는 구역. 이러한 환경에는 ATEX 카테고리 2D / IECEx EPL Db 장비가 필요합니다.
  • 22 지역이 구역은 정상 작동 시 공기 중에 가연성 분진 구름 형태의 폭발성 분위기가 발생할 가능성이 낮지만, 발생하더라도 단시간 동안만 지속되는 구역입니다. ATEX 카테고리 3D / IECEx EPL DC 장비가 이 구역에 적합합니다.

2.2 분진 분류 체계 이해 (ATEX/IECEx)

  • 그룹 IIIA: 가연성 비산 입자(더 큰 입자로, 일반적으로 미세 먼지와 같은 수준의 보호가 필요하지 않음).
  • 그룹 IIIB비전도성 분진. 이 그룹에는 밀가루, 곡물, 설탕, 목재, 대부분의 플라스틱 및 많은 비금속 화학 분말과 같은 광범위한 일반 산업 분진이 포함됩니다.
  • 그룹 IIIC전도성 분진. 이 그룹에는 금속 분진(예: 알루미늄, 마그네슘), 석탄 분진, 카본 블랙과 같은 물질이 포함됩니다. 전도성 분진은 단락을 일으키거나 전도성 경로를 생성하여 발화를 유발할 수 있으므로 추가적인 위험을 초래합니다. 참고로, 북미 분류 체계에서는 폭발성 분진을 2급으로 분류하며, 금속 분진은 E급, 탄소질 분진(석탄이나 숯 등)은 F급, 밀가루, 곡물, 플라스틱과 같은 기타 분진은 G급으로 분류합니다.

2.3. 분진에 대한 장비 보호 수준(EPL)(IECEx) 및 범주(ATEX)

장비가 제공하는 보호 수준은 IECEx의 EPL(장비 제품 목록) 및 ATEX의 카테고리로 지정됩니다.

EPL Da (IECEx) / 카테고리 1D (ATEX)

존 20에 적합한 "매우 높은" 수준의 보호 기능을 제공합니다. 이 등급의 장비는 드물게 발생하는 (두 번의 독립적인) 오작동 상황에서도 안전을 보장해야 합니다.

EPL Db(IECEx) / 카테고리 2D(ATEX)

존 21에 적합한 "높은" 수준의 보호 기능을 제공합니다. 정상 작동 및 예상되는 (단일) 오작동 시에도 안전이 유지됩니다.

EPL Dc (IECEx) / 카테고리 3D (ATEX)

구역 22에 적합한 "일반적인" 수준의 보호 기능을 제공합니다. 정상 작동 중에는 안전이 보장됩니다.

2.4. 먼지에 대한 온도(T) 등급 및 최대 표면 온도

위험 지역 인증의 핵심은 모든 장비의 최대 표면 온도가 주변 폭발성 대기의 자동 발화 온도보다 안전하게 유지되도록 하는 것입니다. 가연성 분진의 경우, 이는 특히 미묘한 문제입니다. 분진층의 발화 온도는 분진 구름의 발화 온도보다 훨씬 낮을 수 있습니다. 분진은 장비에 축적되어 절연층을 형성할 수 있으며, 이 층은 분산된 분진 구름보다 낮은 온도에서 연소되거나 발화할 수 있습니다. 따라서 분진이 많은 지역에서 사용되는 장비는 분진 구름과 분진층 모두의 발화에 안전한 최대 표면 온도를 기준으로 등급이 매겨져야 하며, 일반적으로 분진층의 발화 온도가 더 엄격한 기준이 됩니다.

일반적으로 가스에 사용되는 T1-T6 등급 대신, 분진 인증에서는 Tmax 85°C 또는 Tmax 135°C와 같이 최대 표면 온도를 직접 명시하는 경우가 많습니다. 이러한 명확한 온도 표시는 사용자가 시설 내 분진의 특정 발화 특성에 맞춰 장비를 정확하게 선택하는 데 매우 중요합니다. Rheonics 예를 들어, 센서에는 특정 최대 표면 온도 범위(예: "Ex ia IIIC T… Da" 표시의 일부로 T85°C, T100°C 등)가 포함되어 있는데, 이는 실제로 접촉하는 먼지의 특성과 주변 작동 조건을 고려하여 신중하게 선택해야 함을 나타냅니다. 이를 통해 센서 표면이 축적된 먼지층의 발화원이 되는 것을 방지할 수 있습니다.

책임 한계

사실 그 Rheonics 센서가 EPL Da 등급을 획득하고 IIIC군 분진 인증을 받은 것은 특히 주목할 만합니다. IIIC군 인증은 센서가 가장 까다로운 전도성 분진에도 적합하다는 것을 의미하며, 비전도성 IIIB군 분진뿐만 아니라 적용 범위를 크게 확장시켜 줍니다. 동시에 EPL Da 등급은 폭발성 분위기가 지속적으로 또는 빈번하게 발생하는 가장 위험한 분진 환경인 Zone 20에 적합함을 나타냅니다. 최고 수준의 분진 그룹과 보호 등급에 대한 이중 인증은 광범위한 까다로운 응용 분야에 적합한 견고한 안전 설계를 입증합니다.

3. 본질 안전(예 i): 먼지가 많은 환경을 위한 최고의 보호 전략

본질 안전(IS) 또는 'Ex i'는 위험 지역의 전기 장비 및 배선에 적용되는 보호 기술입니다. 본질 안전의 핵심 원리는 장비 및 배선 내의 전기적 및 열적 에너지를 특정 위험 대기 혼합물(가연성 가스, 증기 또는 가연성 분진)의 발화를 유발할 수 있는 수준 이하로 제한하는 것입니다.

본질 안전 설치 Rheonics 인라인 점도계 SRV.

본질 안전 설치 Rheonics 인라인 점도계 SRV.

이러한 에너지 제한은 비위험(안전) 구역 또는 인증된 인클로저 내부에 설치된 제너 배리어를 사용하여 구현됩니다. 이 배리어에는 전압을 제한하는 제너 다이오드, 전류를 제한하는 저항, 회로 소자를 보호하는 퓨즈와 같은 구성 요소가 포함됩니다. Rheonics 센서의 경우 송신기는 위험 구역 외부에 설치해야 하며, 프로브는 0구역/20구역에 설치할 수 있습니다.

3.1. 내재적 안전성 수준(ia, ib, ic)

본질적 안전성은 고장 상황에서 유지되는 안전성의 무결성을 나타내는 세 가지 수준으로 분류됩니다.

엑시아 (Rheonics 센서 인증)

이는 최고 수준의 보호 기능으로, 회로에 최대 두 개의 독립적인 고장이 발생하더라도 안전을 보장합니다. 'Ex ia' 인증을 받은 장비는 구역 0(가스) 및 구역 20(분진)에서 사용하기에 적합합니다.

전 ib

이 등급은 하나의 결함 발생 시에도 안전을 보장하며, 구역 1(가스) 및 구역 21(분진)에 적합합니다.

예 IC

이 수준은 정상 작동 시 안전을 보장하며 구역 2(가스) 및 구역 22(분진)에 적합합니다.

3.2. 분진이 많이 발생하는 위험 지역에서 IS 인증 장비를 사용하는 이점

본질 안전 설계를 적용하면 특히 가연성 분진이 많은 환경에서 여러 가지 중요한 이점을 얻을 수 있습니다.

향상된 안전성.
유지.
비용 효율성.
단순함과 무게.
보험.

본질 안전 시스템의 효과는 위험 구역 내의 본질 안전 장치(예: Rheonics 센서), 안전 구역 내의 관련 장치(장벽), 그리고 연결 배선으로 구성됩니다. 케이블의 매개변수(최대 정전 용량 및 인덕턴스 등)와 센서 및 장벽의 특성은 모두 호환되어야 하며 인증 문서에 명시된 한도 내에 있어야 합니다. 매뉴얼 – Rheonics

4. Rheonics SRD 및 SRV: 견고한 분진 인증을 획득한 본질 안전형 밀도 및 점도 센서

Rheonics 당사는 가연성 분진 위험을 포함한 까다로운 산업 환경에 적합하도록 설계된 SRD(동시 밀도계 및 점도계)와 SRV(인라인 점도계)를 비롯한 다양한 인라인 공정 센서를 제공합니다. 이 센서들은 특허받은 균형 비틀림 공진기 기술을 활용합니다. SRD는 공진기의 고유 진동수 변화를 기반으로 유체의 밀도를 측정하며, SRD와 SRV 모두 유체가 공진 요소에 가하는 감쇠 효과를 측정하여 점도를 측정합니다.

주요 특징 Rheonics SRD 및 SRV 센서는 전체 금속 구조(접촉 부품은 316L 스테인리스강 또는 하스텔로이 C22 옵션 제공), 엘라스토머가 없는 밀폐형 설계, 장착 방향이나 진동에 대한 내성 등의 특징을 갖추고 있습니다. 또한 유체 온도 측정 기능이 내장되어 있어 공정 제어에 필요한 종합적인 데이터를 제공합니다.

자세한 분석 Rheonics' EX 분진 인증(ATEX 및 IECEx)

Rheonics 센서는 폭발 위험이 있는 환경, 특히 가연성 분진이 있는 환경에서도 안전하게 작동할 수 있도록 엄격한 테스트와 인증을 거쳤습니다. 해당 인증은 ATEX 및 IECEx 표준을 모두 준수함을 입증합니다.

분진 관련 특정 인증 표시:

표시 Rheonics 분진 환경용 Type-SR 센서(SRV 및 SRD)는 다음과 같습니다.

그림 2: IECEx 폭발 등급 분류 설명

보호 방법

Ex ia – 본질 안전 등급 'a', 가장 위험한 지역에 적합합니다.

먼지 그룹

IIIC – 가연성 분진(IIIA), 비전도성 분진(IIIB) 및 특히 전도성 분진(IIIC)을 포함한 모든 유형의 가연성 분진에 적합합니다.

그룹먼지의 종류전도도폭발 위험노트
IIIA가연성 비행체나무 조각, 섬유, 직물 보푸라기일반적으로 비전도성보통빠르게 가라앉는 경향이 있으며, 연기가 나거나 불이 붙을 위험이 있습니다.
IIIB비전도성 먼지곡물 먼지, 밀가루, 설탕, 플라스틱 가루비도 전성 높음 폭발성 구름을 형성할 수 있습니다. 먼지는 전기를 전도하지 않습니다.
IIIC전도성 먼지알루미늄 분진, 마그네슘, 금속 분말전도성매우 높은가장 위험한 상태입니다. 전도성 먼지가 단락을 일으킬 수 있으므로 특별한 주의가 필요합니다.

최대 표면 온도

작동 온도 범위 Rheonics 센서는 센서가 안정적이고 정확하게 작동할 수 있는 안전 한계를 정의합니다. 주변 온도와 공정 온도를 모두 고려하여 올바른 센서 종류를 선택하는 것은 측정 안정성, 기계적 내구성 및 인증 준수를 보장하는 데 필수적입니다.

분진 위험 지역(20, 21 또는 22구역)에서는 이는 센서의 인증된 표면 온도 등급이 정의된 작동 범위와 직접적으로 연관되어 있기 때문에 특히 중요해집니다.센서가 지정된 한계를 벗어나 작동될 경우, 허용 가능한 표면 온도를 초과하여 주변 대기 중의 가연성 분진에 발화 위험을 초래할 수 있습니다.

따라서 가장 중요한 것은 실제 공정 조건 내에서 작동하는 센서를 선택하는 것이지만, 그렇게 함으로써 센서가 인증된 표면 온도 등급을 유지하는 것도 보장할 수 있습니다. 항상 전문가와 상담하십시오. Rheonics 설치 환경에 존재하는 분진의 발화 특성 및 온도 조건과의 호환성을 확인하는 문서를 제출해 주십시오.

장비 보호 수준(EPL)

Da – "매우 높음" 수준의 보호 등급으로, 가연성 분진 구름이 지속적으로 또는 빈번하게 발생하는 구역 20에서 사용하기에 적합합니다.

EPL 코드적용 구역보호 수준 기술설명
Da20 지역매우 높은 보호두 가지 독립적인 고장이 발생하더라도 장비는 안전하게 유지되며, 폭발성 분진 분위기가 지속적으로 존재하는 지역에 적합합니다.
Db21 지역높은 보호예상되는 교란이나 단일 고장이 발생하더라도 안전합니다. 정상 작동 중 먼지가 발생할 가능성이 있는 곳에 사용됩니다.
Dc22 지역향상된 보호기본적인 보호 기능을 제공합니다. 폭발성 분진 발생 가능성이 낮거나, 발생하더라도 짧은 시간 또는 우발적으로 발생하는 경우에 사용됩니다.

주요 표준 준수

해당 인증은 다음과 같은 기본적인 국제 표준 준수를 기반으로 합니다.

  • IEC 60079-0 (폭발성 분위기 – 제0부: 장비 – 일반 요구사항).
  • IEC 60079-11(폭발성 분위기 – 제11부: 본질 안전 "i"에 의한 장비 보호).
  • KC 인증 Rheonics 센서는 IECEx 인증서 IECEx TUR 19.0005X, 5호를 명시적으로 참조합니다.
  • ATEX 지침 2014/34/EU를 준수함을 확인합니다.

5. 분진 위험 산업에서의 공정 제어 혁신: 응용 사례 Rheonics EX 인증 센서

Rheonics EX 인증을 받은 SRD 및 SRV 센서는 가연성 분진이 심각한 위험을 초래하는 다양한 산업 분야의 여러 응용 분야에 적합합니다. 실시간으로 밀도 및/또는 점도 데이터를 제공하는 이 센서들은 공정 제어를 강화하고 제품 품질을 향상시키며 효율성을 높이고 무엇보다 안전한 작업을 가능하게 합니다.

5.1 식품 및 농업

프로세스

곡물 취급(수령, 운송, 건조, 저장), 제분, 설탕 정제, 코코아, 향신료 및 분유 가공.

먼지의 종류

주로 곡물 가루, 밀가루, 설탕 가루, 전분, 향신료 가루, 분유와 같은 IIIB군 분진입니다.

위험

사일로, 엘리베이터, 컨베이어, 분쇄기, 건조기 및 포장 구역과 같이 20, 21 또는 22 구역으로 분류되는 곳에서는 분진 폭발 위험이 높습니다.

그림 3. 분진 위험 적용 사례 – 식품 및 농업

그림 3. 분진 위험 적용 사례 – 식품 및 농업

SRD/SRV 적용:

밀도(SRD)

곡물의 부피 밀도를 모니터링하여 품질을 평가하고, 안전한 저장 및 가공에 중요한 수분 함량을 추정하며, 포장 효율을 최적화할 수 있습니다. 액체 첨가물(예: 동물 사료에 당밀, 반죽에 물)이나 슬러리를 사용하는 공정에서는 SRD를 통해 농도와 고형분 함량을 모니터링할 수 있습니다.

점도(SRV/SRD)

반죽, 도우, 아이싱 및 기타 액체 또는 반고체 재료의 점도를 조절합니다. 슬러리 형태로 취급할 때 분말 또는 과립 재료의 유동성을 모니터링합니다.

이점 Rheonics

Ex ia IIIC Da 인증은 가장 위험한 분진 환경에서도 안전한 작동을 보장합니다. 식품 관련 용도의 경우, Rheonics 또한 위생적인 ​​설계(EHEDG, 3-A 인증)를 갖춘 센서를 제공하여 필수적인 이중 규정을 준수합니다. 실시간 데이터는 혼합 시간 최적화, 일관된 제품 질감 보장 및 폐기물 감소에 도움이 됩니다. 예를 들어, 제분 과정에서 곡물 컨디셔닝 중 수분 함량(밀도에서 추정) 모니터링은 매우 중요하며, 슬러리/반죽 점도 제어는 제품의 일관성을 보장합니다. ATEX/IECEx 등급 구역은 제분 작업에서 표준으로 적용됩니다.

5.2 의약품 제조

프로세스

분말 혼합, 습식/건식 과립화, 유동층 건조, 정제 압축, 캡슐 충전 및 코팅 공정.

먼지의 종류

활성 의약품 성분(API) 및 부형제(예: 전분, 유당, 미결정 셀룰로오스). 이들은 강력하고, 미세하며, 때로는 민감할 수 있으며, 일반적으로 IIIB군에 속하지만 일부 금속 스테아레이트 또는 기타 화합물은 IIIC군에 속할 수 있습니다.

위험

믹서, 과립기, 건조기, 정제기 및 분말 이송 시스템에서 분진 구름이 발생할 수 있습니다. 제품의 높은 가치와 안전 문제로 인해 공정 제어가 매우 중요합니다.

그림 4. 분진 위험 적용 사례 – 제약 제조

그림 4. 분진 위험 적용 사례 – 제약 제조

SRD/SRV 적용:

밀도(SRD)

혼합물의 균일성, 과립 밀도(정제 경도 및 용해도에 영향을 미침), 용액 또는 현탁액의 농도를 모니터링합니다.

점도(SRV/SRD)

균일한 정제 코팅을 보장하기 위해 코팅 용액의 점도를 제어하고, 습식 과립 슬러리의 일관성을 관리하며, 현탁액을 모니터링하는 데 매우 중요합니다.

이점 Rheonics

센서의 높은 정확도는 정밀한 제형 개발 및 품질 관리를 지원합니다. 본질 안전 보호 방식은 부피가 큰 Ex d 인클로저에 비해 세척 프로토콜 및 검증 프로세스를 간소화합니다. Ex ia IIIC Da 인증은 미세하고 잠재적으로 고농도의 의약품 분말을 취급할 때 최고 수준의 안전성을 보장합니다.

5.3 화학 처리

프로세스

다양한 분말 화학물질, 안료, 수지, 플라스틱 및 촉매의 제조 및 취급.

먼지의 종류

유기 분말, 플라스틱 분진(예: 폴리에틸렌, PVC), 금속 분말(촉매로 자주 사용됨), 카본 블랙 등 다양합니다. 이들은 IIIB족 또는 IIIC족에 속할 수 있습니다(예: 많은 금속 분말, 카본 블랙).

위험

반응기, 믹서, 건조기, 공압 이송 시스템, 포장 스테이션 및 저장 사일로에 존재합니다.

그림 5. 분진 위험 적용 사례 – 화학 공정

그림 5. 분진 위험 적용 사례 – 화학 공정

SRD/SRV 적용:

밀도(SRD)

용액 및 슬러리의 농도를 모니터링하고, 밀도 변화 관찰을 통해 반응 진행 상황을 추적하며, 최종 제품의 일관성을 보장하고, 분산액의 고형분 함량을 제어합니다.

점도(SRV/SRD)

중합 과정 중 폴리머의 점도를 제어하고, 용도에 맞게 수지 점도를 관리하며, 화학 슬러리의 펌핑성과 균일한 혼합을 보장합니다.

이점 Rheonics

부식성 화학물질 취급에 적합한 Hastelloy C22와 같은 소재를 사용한 견고한 센서 구조를 자랑합니다. 넓은 작동 온도 및 압력 범위로 다양한 화학 공정에 활용할 수 있습니다. 전도성 또는 반응성 화학 분말을 다룰 때 안전을 위해 필수적인 Ex ia IIIC Da 인증을 획득했습니다.

5.4 광업 및 광물

프로세스

광석 및 광물의 분쇄, 연삭, 선별, 운반, 슬러리 준비 및 운송, 석탄 취급 및 준비.

먼지의 종류

석탄 분진(IIIC족), 다양한 금속 광석 분진(예: 전도성을 가질 수 있는 황화광석 - IIIC족), 암석 분진(일반적으로 IIIB족).

위험

광산 및 가공 공장 전반, 특히 밀폐된 컨베이어, 분쇄기, 연삭기, 이송 지점 및 저장 사일로에서 널리 발생합니다.


그림 6. 분진 위험 적용 사례 – 광업 및 광물

SRD/SRV 적용:

밀도(SRD)

파이프라인 내 슬러리 밀도 제어를 통해 효율적인 펌핑 및 물 사용량 관리, 부유 선별기 내 농도 모니터링, 중액 분리 공정 관리 등에 필수적입니다.

점도(SRV/SRD)

파이프라인 이송 최적화(침전 방지, 펌프 ​​마모 감소) 및 시약 혼합 제어를 위해 슬러리 유동학적 특성을 모니터링합니다.

이점 Rheonics

견고한 센서 설계로 마모성 슬러리 환경에서도 견딜 수 있습니다. Ex ia IIIC Da 인증은 전도성 석탄 분진 및 금속 분진을 다루는 응용 분야에 필수적입니다. SRD/SRV에서 제공되는 실시간 데이터는 광물 처리 공정에서 물과 에너지 소비를 최적화하는 데 도움이 됩니다.

5.5 동물 사료 생산

프로세스

원료(곡물, 분말) 분쇄, 구성 요소 혼합, 조절(증기 및 수분 첨가), 펠릿 성형, 냉각 및 펠릿 건조.

먼지의 종류

주로 곡물, 대두박, 어분 및 다양한 첨가제에서 발생하는 IIIB군 분진입니다.36

위험

분진 폭발은 믹서, 분쇄기, 펠릿 제조기, 냉각기 및 이송 시스템에서 발생하는 위험으로 잘 알려져 있습니다. 효과적인 분진 제어는 주요 운영 과제입니다.

그림 7. 분진 위험 적용 사례 – 동물 사료 생산

그림 7. 분진 위험 적용 사례 – 동물 사료 생산

SRD/SRV 적용:

밀도(SRD)

원료 입고 시 부피 밀도를 모니터링하여 밀도/점도 변화를 통해 매시 컨디셔너 내 수분 함량을 추정하고 제어할 수 있습니다.

점도(SRV/SRD)

펠릿 제조기에 투입하기 전, 조절된 매쉬의 점도를 최적화합니다. 매쉬 점도는 펠릿 품질(내구성, 경도, 미분 감소)에 영향을 미치는 핵심 요소이며, 수분 함량과 온도에 의해 좌우됩니다. 제조 과정 중 점도를 모니터링하면 펠릿의 균일성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

이점 Rheonics

Ex ia IIIC Da 인증은 필요한 안전성을 보장합니다. 원료 점도의 인라인 측정은 펠릿 내구성을 향상시키고, 미분 발생을 줄이며, 펠릿 제조 공정의 에너지 소비를 최적화하는 데 도움이 됩니다.

5.6 목재 가공 및 제지 산업

프로세스

제지 공장에서의 목재 톱질, 사포질, 파쇄; 펄프 준비(원료 준비, 농도 조절), 종이 코팅 및 건조.

먼지의 종류

목재 먼지, 톱밥(IIIB군), 종이 먼지 및 섬유(대개 IIIA군 또는 IIIB군).

위험

제재소, 가구 공장, 제지 공장, 특히 집진기, 사일로, 건조기 주변에서 상당한 양의 분진이 발생합니다.

그림 8. 분진 위험 적용 사례 – 목재 가공 및 제지 산업

그림 8. 분진 위험 적용 사례 – 목재 가공 및 제지 산업

SRD/SRV 적용:

밀도(SRD)

목재 칩 밀도 모니터링은 제지 공정에서 펄프 일관성 및 원료 준비에 매우 중요하며 코팅 중량을 제어합니다.

점도(SRV/SRD)

균일한 도포와 원하는 표면 특성을 확보하기 위해 종이 코팅의 점도를 제어합니다. 회수 보일러에서 흑액의 점도를 모니터링합니다(단, 이 작업에는 가스/증기 위험이 수반되는 경우가 많습니다).

이점 Rheonics

분진이 많은 목재 가공 환경에서 안전성을 향상시켰습니다. 정밀한 밀도 및 점도 제어를 통해 펄프 및 제지 제조 공정의 일관성을 개선했습니다.

5.7 금속 분말 및 적층 제조(3D 프린팅)

프로세스

분말야금 및 적층 제조(3D 프린팅)에 사용되는 미세 금속 분말(예: 알루미늄, 티타늄, 스테인리스강, 니켈 합금)의 생산, 취급, 체질, 혼합 및 가공.

먼지의 종류

전도성이 매우 높고 종종 매우 미세한 금속 분말이며, 틀림없이 3C족에 속합니다.

위험

이러한 분말은 최소 발화 에너지(MIE)가 낮고 전도성이 높아 위험성이 매우 높습니다. 분말 생산 ​​설비, 밀폐된 분말 취급 시스템, 체질 작업대 및 3D 프린팅 빌드 챔버 내부에서 위험이 발생할 수 있습니다.

그림 9. 분진 위험 적용 분야 – 금속 분말 및 적층 제조

그림 9. 분진 위험 적용 분야 – 금속 분말 및 적층 제조

SRD/SRV 적용:

밀도(SRD)

적층 제조 공정에서 유동성과 충진성에 영향을 미치는 분말의 부피 밀도와 탭 밀도를 모니터링합니다. 분말이 현탁액 형태로 처리되거나 공급되는 경우 슬러리 밀도를 모니터링합니다.

점도(SRV/SRD)

금속 분말 슬러리의 점도(예: 바인더 분사 또는 재료 압출 공정용) 또는 바인더 유체의 점도를 제어합니다.

이점 Rheonics

Ex ia IIIC Da 인증은 이러한 응용 분야에 필수적이며 타협할 수 없는 요건으로, 위험도가 높은 전도성 금속 분진을 다루는 작업에서 Zone 20 조건과 같은 극한 환경에서도 최고 수준의 안전성을 제공합니다. 또한, 소형 센서 크기는 적층 제조(AM) 장비 또는 분말 처리 라인에 통합하기에 유리합니다.

5.8 페인트 및 코팅(분체 코팅)

프로세스

분말 코팅 제조에는 안료와 수지 혼합, 압출, 분쇄 및 체질 공정이 포함됩니다. 도포 시에는 분말을 정전기 분무 방식으로 분사합니다.

먼지의 종류

폴리머 수지 분진, 안료 분진, 일반적으로 IIIB군.

위험

분쇄기, 믹서, 압출기, 스프레이 부스 및 분말 회수 시스템은 모두 폭발성 분진이 집중될 수 있는 영역입니다.

그림 10. 분진 위험 관련 적용 사례 – 페인트 및 코팅

그림 10. 분진 위험 관련 적용 사례 – 페인트 및 코팅

SRD/SRV 적용:

밀도(SRD)

압출 및 분쇄 단계 전에 분말 혼합물의 점도와 밀도를 모니터링하여 균질성을 확보합니다.

점도(SRV/SRD)

최종 건조 분말에는 직접적인 영향은 덜하지만, 제조 과정에서 액체 전구체나 안료 분산액을 사용하는 경우 점도는 품질에 매우 중요합니다. SRV/SRD는 이러한 상류 액체상을 모니터링할 수 있습니다.

이점 Rheonics

분말 생산 ​​및 취급 영역의 안전성이 향상되었습니다. 액체 전구체 또는 중간체의 품질 관리가 개선되었습니다. KCs 인증은 특히 "분말(페인트 등)" 산업을 관련 산업으로 명시하여 적용 가능성을 강조합니다.

5.9 비료 제조

프로세스

원료 혼합, 과립화 또는 과립 성형, 건조 및 과립 코팅을 포함한 과립형 또는 분말형 비료 생산.

먼지의 종류

질산암모늄, 요소, 인산염, 칼륨 및 기타 성분에서 발생하는 분진입니다. 일반적으로 그룹 IIIB에 속하지만, 민감하거나 특정 취급 요건이 필요한 경우도 있습니다.

위험

건조기, 과립기, 분쇄기, 스크린, 이송 시스템 및 포장 설비는 분진이 축적되고 폭발 위험이 발생할 수 있는 일반적인 장소입니다.

그림 11. 분진 위험 적용 사례 – 비료 제조

그림 11. 분진 위험 적용 사례 – 비료 제조

SRD/SRV 적용:

밀도(SRD)

과립화 또는 펠릿화 전에 슬러리의 밀도를 모니터링하여 적절한 고형분 함량을 확보하고, 포장 및 적용의 일관성을 위해 완성된 과립 제품의 부피 밀도를 제어합니다.

점도(SRV/SRD)

균일한 과립 형성 및 크기 분포를 보장하기 위해 비료 슬러리 또는 용융물의 점도를 제어합니다. Rheonics 문서에 따르면 SRV는 비료 제조에 사용됩니다.

이점 Rheonics

제품의 일관성(예: 과립 크기, 밀도)이 향상되고, 분진 발생 가능성이 있는 비료 생산 및 취급 환경에서 안전성이 강화되었습니다.

6. 참고표: Rheonics 가연성 분진 환경에서의 센서 적합성

다음 표는 적합성에 대한 종합적인 개요를 제공합니다. Rheonics SRD(인라인 밀도 및 점도계) 및 SRV(인라인 점도계)는 가연성 분진 환경의 주요 응용 분야에 사용되는 EX 인증 센서입니다. 이 표는 엔지니어 및 안전 전문가를 위한 빠른 참조 가이드 역할을 합니다.

참고표: 적합성 Rheonics 가연성 분진 환경에 적용 가능한 SRD 및 SRV EX 인증 센서

산업 세그먼트특정 적용/절차일반적인 가연성 분진의 종류 및 특징일반적인 분진 분류(ATEX/IECEx)일반적인 위험 구역(ATEX/IECEx)추천 Rheonics 감지기주요 공정 매개변수 모니터링장점 및 적합성 참고 사항 Rheonics 감지기관련된 Rheonics 먼지 인증 측면
식량 농업제분 - 곡물 조절 및 반죽 혼합밀가루, 옥수수 전분 - 곱고 유기농IIIB구역 20, 21, 22SRD, SRV밀도, 점도, 온도, 수분 추론밀도 조절을 통해 제분에 필요한 수분 함량을 최적화하고, 반죽의 점도를 조절하여 일관된 품질을 유지합니다. 위생적인 ​​설계가 가능하며, 분진이 지속적으로 발생하는 환경에서도 안전하게 사용할 수 있습니다.Ex ia IIIC T135∘C Da (예시이며, 적용 분야에 따라 구체적인 T 값을 확인하십시오)
설탕 정제 - 결정화 및 시럽 농축슈가 더스트 - 고운 유기농 가루IIIB구역 20, 21SRD밀도, 농도(브릭스), 점도결정 성장을 모니터링하고 시럽 농도를 조절합니다. 위생적인 ​​설계로 먼지가 많은 환경에서도 안전하게 사용할 수 있습니다.Ex ia IIIC T100∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
분유 생산 - 분무 건조 및 분말 취급고운 유기농 분유IIIB구역 20, 21SRD밀도, 점도 (농축액의)건조기로의 농축액 공급을 제어하고 분말의 부피 밀도를 모니터링합니다. 위생적이며 폭발성 분말에 안전합니다.Ex ia IIIC T135∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
제약분말 혼합 및 과립화원료의약품, 부형제(유당, 전분) - 정밀하고 효능이 우수함IIIB 등급 (일부 부형제의 경우 IIIC 등급일 가능성 있음)구역 20, 21SRD, SRV밀도, 점도, 혼합 균일성밀도를 통해 혼합 균일성을 확보하고, 과립화액의 점도를 제어합니다. 세척이 용이하도록 설계되었으며, 고농도 분말에 대한 안전성을 극대화했습니다.Ex ia IIIC T85∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
정제 코팅코팅 폴리머, 안료 - 미세IIIB구역 21, 22SRV점도, 온도균일한 정제 중량 증가 및 외관을 위해 코팅 용액의 점도를 일정하게 유지하십시오.Ex ia IIIC T85∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
화학 처리고분자 분말 생산 ​​및 취급폴리에틸렌, 폴리프로필렌 분말 - 미세IIIB구역 20, 21SRD부피 밀도, 유동 특성(추정치)분말 밀도를 모니터링하여 균일성과 포장 상태를 확인하십시오. 가연성 고분자 분진에 안전합니다.Ex ia IIIC T135∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
카본 블랙 취급카본 블랙 - 매우 미세하고 전도성이 있음IIIC구역 20, 21SRD슬러리 밀도, 벌크 밀도생산 및 취급 과정에서 밀도를 모니터링하십시오. 전도성 분진에 대한 필수 IIIC 등급을 충족해야 합니다.Ex ia IIIC T200∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
광업 및 광물석탄 슬러리 운송 및 준비석탄 분진 - 미세하고, 전도성이 있으며, 마모성이 있음IIIC구역 20, 21SRD슬러리 밀도, 고형분 함량, 점도펌핑에 최적화된 슬러리 밀도를 유지하고 안전을 모니터링합니다. 마모성 물질에 대한 내구성이 뛰어납니다. 석탄 처리에 필수적인 IIIC 및 Da 등급을 충족합니다.Ex ia IIIC T135∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
금속 광석 처리(예: 분쇄 회로)금속 황화물 광석 - 미세하고, 전도성이 있을 수 있으며, 마모성이 있음IIIC / IIIB구역 21, 22SRD슬러리 밀도, 고형분 함량효율을 위해 분쇄 회로 밀도를 제어합니다. 견고하며, 전도성이 있는 경우 IIIC 등급입니다.Ex ia IIIC T200∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
동물 사료 생산펠릿화를 위한 매쉬 컨디셔닝곡물 분말, 단백질 사료 - 유기농IIIB구역 21, 22SRV, SRD점도, 밀도, 수분 함량(추정치)내구성이 뛰어난 펠릿을 얻으려면 증기/수분 조절을 통해 매쉬의 점도/밀도를 최적화하십시오.Ex ia IIIC T100∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
목재 가공 및 제지목재 분진 제거 및 사일로 저장목재 먼지, 톱밥 - 유기물IIIB구역 20, 21SRD(칩 밀도/수분 함량 측정용)부피 밀도, 수분 함량(추정치)소화조 투입물의 칩 밀도를 모니터링하십시오. 인화성이 높은 목재 분진에도 안전합니다.Ex ia IIIC T135∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
제지 펄프 원료 준비유기농 셀룰로스 섬유IIIA / IIIB구역 21, 22SRD펄프의 점도(밀도)제지기계 공급을 위한 펄프의 농도를 조절하십시오.Ex ia IIIC T100∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
금속 분말 및 적층 제조알루미늄/티타늄 분말 취급 및 체질알루미늄, 티타늄 분말 - 매우 미세하고 전도성이 뛰어남IIIC구역 20, 21SRD, SRV (슬러리용)벌크 밀도, 슬러리 점도/밀도폭발성이 매우 높은 금속 분말 취급에 있어 매우 중요한 안전 조치입니다. 최고 수준의 EPL 및 IIIC 등급이 필수적입니다.Ex ia IIIC T200∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
페인트 및 코팅분체 도장 제조(분쇄/혼합)폴리머 수지, 유기 안료IIIB구역 20, 21SRD(혼합물 밀도), SRV(액체 전구체)밀도, 점도혼합 균일성을 확보하고 전구체 점도를 제어하십시오. 페인트 분말 생산에 안전합니다.Ex ia IIIC T135∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)
비료 제조과립형 비료 생산(건조/코팅)질산암모늄, 요소, 칼륨 분말 - 유기/무기IIIB구역 21, 22SRD, SRV (용융물/슬러리용)밀도, 점도, 수분 함량(추정치)과립화를 위해 슬러리/용융액의 점도를 조절하고, 과립의 부피 밀도를 모니터링합니다.Ex ia IIIC T135∘C Da (예시, 특정 T 확인 필요)

참고: 센서 인증서에 명시된 특정 Tmax 값(예: T85°C, T100°C, T135°C, T200°C, T285°C, T485°C)은 해당 분진의 실제 발화 온도와 주변/공정의 최대 온도를 기준으로 선택해야 합니다. 자세한 내용은 문의하십시오. Rheonics 정확한 선택을 위한 문서.

7. 방폭형 센서의 설치 및 운영 시 고려 사항

EX 인증을 받은 모든 장비의 안전하고 효과적인 사용(다음 사항 포함) Rheonics SRD 및 SRV 센서의 정확한 설치, 작동 및 유지 관리는 제조업체의 지침과 관련 위험 지역 표준을 엄격히 준수하는 데 달려 있습니다. Rheonics 매뉴얼

설치, 시운전, 운영 및 유지보수에 관련된 모든 인원은 반드시 이 사항을 준수해야 합니다. Rheonics 위험 지역에 설치하는 센서는 해당 업체에서 제공하는 EX 설치 매뉴얼을 꼼꼼히 읽고 준수해야 합니다. Rheonics이러한 매뉴얼에는 배선 절차, 호환 가능한 관련 장비(방폭 장치) 선택, 그리고 반드시 준수해야 하는 "안전 사용을 위한 특별 조건"에 관한 중요한 정보가 포함되어 있습니다. EX 인증서에는 종종 'X' 접미사(예: TÜV 19 ATEX 8332 X 또는 IECEx TUR 19.0005X)가 붙습니다. 이 'X'는 인증서 일정표 또는 사용 설명서에 자세히 설명된 특정 조건이 설치의 안전 무결성을 유지하는 데 필수적임을 나타냅니다. 이러한 조건에는 케이블 매개변수 제한, 기계적 보호 요구 사항 또는 특정 주변 온도 범위가 포함될 수 있습니다. 이러한 조건을 준수하지 않으면 인증이 무효화되고 안전이 위협받을 수 있습니다.

본질 안전 시스템 요구사항

Rheonics SRD 및 SRV 센서는 본질 안전 'Ex ia' 장치로 인증되었습니다. 즉, 본질 안전 시스템의 일부를 구성합니다. 주요 고려 사항은 다음과 같습니다.

관련 장치(장벽)

센서는 안전 영역에서 위험 영역으로 전달되는 에너지를 제한하는 승인된 본질 안전 배리어(제너 다이오드 배리어 또는 갈바닉 절연기)를 통해 연결되어야 합니다. Rheonics 차단 장치 기능과 연동되는 센서 전자 장치는 지정된 비위험(안전) 구역 또는 해당 구역에 대해 적절하게 인증된 밀폐 공간 내에 설치해야 합니다.

케이블 매개변수

차단기와 센서를 연결하는 케이블의 정전 용량과 인덕턴스는 센서 인증 문서 또는 차단기 문서에 명시된 최대값을 초과해서는 안 됩니다. 이는 케이블 자체에 발화를 일으킬 만큼의 에너지가 축적되는 것을 방지하기 위함입니다.

8. 결론: 분진이 많은 환경에서 안전 및 운영 우수성 향상 Rheonics 인증된 센서

산업 현장에서 가연성 분진이 초래하는 위험은 엄격한 안전 접근 방식을 요구하며, 적절하게 인증된 장비의 선택은 매우 중요한 요소입니다. 모든 방폭(EX) 인증이 동일한 것은 아니라는 점을 인식하는 것이 필수적입니다. 위험 구역(20, 21, 22), 분진 그룹(IIIA, IIIB, IIIC), 장비 보호 수준(Da, Db, Dc) 및 특히 분진층 발화를 고려한 최대 표면 온도 제한과 같은 분진 관련 특정 사항을 고려하는 것이 안전을 확보하는 데 매우 중요합니다.

Rheonics SRD 인라인 밀도 및 점도계와 SRV 인라인 점도계는 첨단 측정 기술과 견고한 구조를 결합한 제품입니다. 특히 분진이 많은 환경에서의 사용에 중요한 것은, 이 센서들이 포괄적이고 높은 수준의 EX 인증을 획득했다는 점입니다. Ex ia IIIC T(범위)° C Da이 표시는 전도성 분진(그룹 IIIC)을 포함한 모든 유형의 가연성 분진과 가장 위험한 구역 20(EPL Da)에서 사용하기에 적합함을 나타내며, 본질 안전 'ia'는 최고 수준의 내결함성을 제공합니다. 지정된 최대 표면 온도 범위는 특정 분진 위험의 발화 특성에 정확하게 맞출 수 있도록 합니다.

이러한 인증 센서를 도입하면 여러 가지 이점이 있습니다. 무엇보다도 안전성이 향상되는데, 본질 안전 설계 덕분에 센서가 발화원이 되는 것을 방지하기 때문입니다. 이러한 기본적인 안전 기능 외에도 센서가 제공하는 실시간 밀도 및 점도 데이터는 다양한 이점을 제공합니다. Rheonics 센서는 공정 효율성과 제품 품질 일관성을 크게 향상시키고, 폐기물 감소 및 자원 활용 최적화로 이어질 수 있습니다. 본질적인 안전성 덕분에 유지보수가 용이해지는 등의 운영상의 이점 또한 센서의 가치를 더욱 높여줍니다.

참조

책임 한계

책임 한계

Rheonics 위험 지역 분류를 수행하지 않습니다. Rheonics'의무 범위는 자사 센서의 방폭 인증과 제품 문서에 명시된 해당 가스 그룹, 온도 분류 및 분진 분류에 한정됩니다. 가스/증기 또는 분진 ​​위험에 대한 위험 지역 구역 설정 평가 및 승인은 관련 표준 및 규정에 따라 자격을 갖춘 공인 기관에서 수행해야 합니다.

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