차례

정확하고 신뢰할 수 있는 공정 변수 측정은 현대 산업 플랜트의 안전하고 효율적인 운영에 필수적입니다. 본 보고서는 가연성 분진이나 인화성 가스 및 증기가 존재하는 위험 지역에서 사용하도록 특별히 설계 및 인증된 인라인 공정 측정 장비에 대한 상세한 개요와 분류별 목록을 제공합니다. 이러한 위험 지역에서는 엄격한 안전 프로토콜이 요구됩니다. 본 보고서의 주요 목적은 엔지니어링 전문가에게 엄격한 안전 기준을 준수하면서 공정 측정 요구 사항을 충족하는 적절한 계측기를 선택하는 데 필요한 핵심 정보를 제공하는 것입니다.

화학 처리, 석유 및 가스, 제약, 식품 가공, 광업과 같은 산업에서는 가연성 가스, 증기 또는 가연성 분진이 폭발성 분위기를 형성할 가능성이 항상 우려 사항입니다. 이러한 환경에서 전기 또는 비전기 장비는 특별히 설계되지 않은 경우 점화원이 되어 치명적인 폭발과 막대한 인명 및 재산 손실을 초래할 수 있습니다. 따라서, 이러한 장비의 사용은 폭발 위험으로부터 보호하기 위해 필수적입니다. Ex인증된 계측 장비는 권장 사항일 뿐만 아니라 법적, 윤리적 의무 사항입니다. 폭발 방지 전략은 크게 1차 방호와 2차 방호로 나뉩니다. 1차 방호는 가연성 물질을 대체하거나 불활성화 시스템을 사용하는 등 폭발성 분위기가 형성되는 것 자체를 방지하는 것을 목표로 합니다. 반면 2차 방호는 형성될 수 있는 폭발성 분위기의 점화를 방지하는 데 중점을 둡니다. Ex인증된 계측기는 2차 폭발 방지의 핵심 구성 요소로서, 주변의 위험한 분위기를 발화시킬 만큼 충분한 에너지(전기적 또는 열적)를 방출하지 않도록 설계 및 테스트되었습니다.

의 풍경 Ex 인증은 매우 복잡하며, 수많은 국제 및 지역 표준, 다양한 위험 지역 분류, 그리고 여러 가지 장비 보호 유형을 포괄합니다. 이러한 복잡성으로 인해 계측기 선정에 있어 높은 수준의 전문 지식이 필수적이며, 따라서 본 보고서와 같은 종합적인 지침서는 안전과 규정 준수를 모두 보장하고자 하는 최종 사용자에게 매우 유용합니다. 본 보고서는 유량계, 레벨 트랜스미터, 압력 트랜스미터, 온도 센서 및 트랜스미터, 그리고 분석 기기(가스 분석기, pH 센서, 전도도 센서 등)를 포함한 몇 가지 주요 인라인 공정 측정 계측기 범주에 초점을 맞출 것입니다. Ex 인증 관련 세부 정보는 입수 가능한 정보 내에서 확인되었습니다.

폭발 위험 분위기에서 장비를 선택하고 설치할 때는 폭발 방지 원리와 관련 위험 지역 분류를 이해하는 것이 매우 중요합니다. 앞서 언급했듯이, 1차 폭발 방지는 이러한 분위기의 형성을 방지하는 것을 목표로 하고, 2차 폭발 방지는 이러한 분위기의 점화를 방지하는 것을 목표로 합니다.² Ex인증된 공정 계측기는 2차 폭발 방지의 핵심 요소입니다.

위험 지역은 폭발성 분위기가 존재할 가능성과 지속 시간에 따라 구역으로 분류됩니다. 이러한 구역 분류는 해당 지역 내에 설치된 장비에 필요한 보호 수준을 결정합니다.

표 1: 위험 지역 구역 설정

위험 지역은 폭발성 분위기가 존재할 가능성과 지속 시간에 따라 구역으로 분류됩니다. 이러한 구역 분류는 해당 지역 내에 설치된 장비에 필요한 보호 수준을 결정합니다.

●       가스 그룹(예: IIC, IIB, IIIA): 가연성 가스와 증기는 점화 특성에 따라 그룹으로 분류됩니다. 그룹 IIC 가장 쉽게 발화하는 기체(예: 수소, 아세틸렌)를 나타내며, 그 다음으로 그룹이 이어집니다. IIB (예: 에틸렌) 및 그룹 IIIA (예: 프로판). '표시된 장비IIC'는 그룹화가 필요한 애플리케이션에도 적합합니다. IIIA or IIB 보호.

●       먼지 그룹(예: IIIC, IIIB, IIIA): 가연성 분진은 성질과 전도성에 따라 분류됩니다. 그룹 IIIC 그룹 III는 전도성 분진(예: 금속 분진)에 사용되고, 그룹 IIIB는 비전도성 분진(예: 곡물 분진, 석탄 분진)에 사용되며, 그룹은 IIIA 가연성 물질 운반용. '표시된 장비IIIC'는 그룹에 적합합니다 IIIA 및 IIIB 응용 분야.

온도 등급(T1~T6) Ex인증된 장비는 작동 중 장비 표면이 도달할 수 있는 최대 온도를 나타냅니다. 이 최대 표면 온도는 위험 지역에 존재하는 특정 가연성 가스, 증기 또는 분진의 발화 온도보다 항상 낮아야 합니다. T6은 가장 낮은 최대 표면 온도(85°C)를 나타내므로 자동 발화 온도가 낮은 물질에 적합하며, T1은 가장 높은 최대 표면 온도(450°C)를 나타냅니다.

여러 인증 제도 및 표준이 적용됩니다. Ex 전 세계적으로 장비를 공급합니다.

●       ATEX : ATEX 지침(현행 2014/34/EU)은 유럽 연합 내에서 판매되는 장비에 대해 의무적으로 적용됩니다.

●       IECEx: IECEx 시스템은 폭발성 환경에서 사용되는 장비의 국제 무역을 촉진하기 위해 세계적으로 인정받는 적합성 마크를 제공하는 국제 인증 제도입니다. 많은 국가에서 IECEx 인증을 인정하며, 때로는 국가 인증의 기초로 활용하기도 합니다.

● 기타 중요한 지역 인증은 다음과 같습니다. FM(Factory Mutual) 승인 CSA(캐나다 표준 협회) 그룹 북미 지역의 경우, NEPSI(국가 폭발 방지 및 계측기 안전 감독 및 검사 센터) 중국.

다양한 인증 체계가 존재하며, 어느 정도 조화롭게 운영되는 경우도 있지만, 특히 글로벌 프로젝트의 경우 복잡성을 야기할 수 있습니다. IECEx 체계는 중요한 국제적 기준을 제공하지만, 특정 관할 지역에서는 현지 규정이나 추가 요구 사항이 적용될 수 있다는 점을 유념해야 합니다. 따라서 계측기가 IECEx 인증서를 보유하고 있더라도 설치 국가에서 어떤 인증이 인정되거나 의무화되는지 확인하는 것은 엔지니어 전문가에게 매우 중요한 단계입니다.

곡물, 설탕, 밀가루, 나무, 플라스틱, 금속 및 특정 화학 물질을 포함한 다양한 물질에서 발생하는 가연성 분진은 공기 중에 충분한 농도로 부유하고 점화될 경우 폭발성 분위기를 형성할 수 있습니다.

따라서 이러한 물질을 취급하는 산업체는 이러한 환경에 적합하도록 특별히 인증된 장비를 사용해야 합니다. 먼지가 많은 위험 지역에서 계측기를 보호하는 주요 방법은 "밀폐를 통한 보호"입니다.Ex t – 더 세분화됨 Ex 고마워, Ex 결핵, 그리고 Ex 구역 20, 21, 22에 각각 해당하는 tc) 및 "본질 안전"(Ex 나는 - Ex 이야, Ex ib, Ex (IC) 밀폐형 보호 장치는 기기 내부로 먼지가 유입되어 발화를 일으킬 수 있는 양을 방지하고 기기 표면 온도를 제한합니다. 본질 안전 장치는 전기 에너지를 제한하여 먼지 구름이나 먼지층의 발화를 방지합니다.

다음 표는 주요 인라인 공정 측정 장비에 대한 자세한 정보를 제공합니다. Ex 이용 가능한 정보를 바탕으로 분진 인증을 제공합니다. 많은 계측기가 가스 및 분진 인증을 모두 보유하고 있다는 점에 유의해야 합니다. 이 섹션에서는 분진 인증에 중점을 두고 있으며, 동일한 용도에 관련된 가스 인증도 보유한 계측기는 섹션 5에서 다시 다룰 것입니다.

표 2 : Ex-먼지 인증 인라인 공정 측정 기기

가연성 가스 또는 증기는 가연 한계 내에서 공기(또는 다른 산화제)와 혼합될 경우 폭발성 분위기를 형성할 수 있습니다. 충분한 에너지를 가진 점화원이 존재할 경우, 급속한 연소 또는 폭발이 발생할 수 있습니다. 따라서 이러한 물질을 취급하는 산업체는 가스 위험 지역에서 점화를 방지하기 위해 특별히 인증된 장비를 사용해야 합니다. 가스 인증 계측기에 사용되는 일반적인 보호 방법에는 방폭형 외함이 포함됩니다.Ex d) 본질적 안전성 (Ex 이야, Ex ib, Ex ic), 안전성 향상 (Ex e), 캡슐화 (Ex m), 및 가압(Ex 피).⁹

다음 표는 주요 인라인 공정 측정 기기에 대한 세부 정보를 제공합니다. Ex 가스 인증.

표 3 : Ex 가스 인증 인라인 공정 측정 기기

많은 산업 시설에서 핵심적인 관심 분야는 인증을 획득한 공정 계측기의 가용성입니다. 두 가스 및 분진 위험 환경에 적합하며, 두 가지 위험 요소 중 하나 또는 둘 다 존재할 수 있는 응용 분야에서 동일한 핵심 측정 기능을 수행하는 데 적합합니다. 이러한 이중 인증은 향상된 다용성을 제공하여 장비 표준화를 간소화하고 예비 부품 재고를 줄이며 복잡한 환경에 대한 견고한 솔루션을 제공할 수 있습니다.

제조업체가 이중 인증을 추구하는 이유는 다각적입니다. 단일 계측기 모델을 더 넓은 범위의 위험 지역에 사용할 수 있게 되어 적용 범위를 넓힐 수 있기 때문입니다. 또한 일부 산업 공정은 가연성 가스 또는 증기와 가연성 분진이 공존하는 복합 환경을 필연적으로 수반합니다. 예를 들어 특정 화학 제조 공정, 분말 형태의 원료의약품(API)과 가연성 용매를 사용하는 제약 생산, 곡물이나 설탕을 취급하거나 가연성 세척제를 사용하는 식품 가공 시설, 메탄가스와 석탄 분진이 발생하는 광산 작업 등이 있습니다. 제조업체에게 있어 견고하게 설계된 계측기에 대한 이중 인증 획득은 시장 점유율을 확대하는 데 비용 효율적인 전략이 될 수 있습니다.

다음 표는 사용 가능한 데이터를 기반으로 두 가지 특성을 모두 갖춘 것으로 보이는 인라인 공정 측정 장비를 보여줍니다. Ex 가스와 Ex 분진 인증을 받았으며, 이러한 이중 위험이 발생할 수 있는 유사한 일반적인 용도 또는 다용성이 주요 선택 기준인 경우에 사용됩니다.

표 4: 이중 가스 및 먼지 Ex 특정 용도에 적합한 인증된 인라인 계측기

위험 지역에 적합한 인라인 공정 측정 장비를 선정하는 것은 단순히 제품과 공정 변수를 일치시키는 것 이상의 다면적인 작업입니다. 안전과 규정 준수에 대한 엄격한 접근 방식이 요구됩니다.

특정 현장 조건에 맞는 인증: 가장 기본적인 단계는 계측기가 설치될 특정 공장 위치에 대한 포괄적인 위험 지역 분류(HAC) 연구를 수행하는 것입니다. 이 연구에서는 위험 물질의 종류(가스/증기 또는 분진), 존재 가능성(구역 또는 구분), 특정 가스 또는 분진 ​​그룹, 그리고 물질의 자동 발화 온도를 파악합니다. 선정된 계측기는 이러한 연구를 통해 위험 물질 분류 체계를 준수하여 최적의 결과를 도출합니다. Ex 인증에는 다음이 포함됩니다. EPL구역/구획 등급, 가스/먼지 그룹 적합성(예: IIC, IIIC), 그리고 온도 등급(T-rating), 절대로 필요한 것 기밀 구역에 적합해야 합니다. 예를 들어, 구역 2 인증을 받은 계측기를 구역 1 지역에 설치하는 것은 심각한 안전 규정 위반입니다. 기기 인증서에 명시된 공정 및 주변 온도 제한을 엄격히 준수해야 합니다. 이를 초과할 경우 보호 방법이 손상되거나 표면 온도가 T 등급을 초과할 수 있습니다.

"특정 사용 조건(X/U)" 이해하기: 앞서 강조했듯이, "특정 사용 조건"(인증서 또는 명판에 'X' 또는 'U'로 표시되는 경우가 많음)은 인증의 필수적인 부분이며 안전한 설치 및 작동을 위해 반드시 준수해야 합니다.¹² 이러한 조건에는 특정 유형의 케이블 인입구, 접지 및 본딩 절차, 정전기 방전 방지 조치(특히 비금속 부품 또는 먼지가 많은 지역의 경우), 장비 수리 제한(예: 방폭형 연결부) 또는 특정 설치 방향에 대한 요구 사항이 포함될 수 있습니다.¹² 이러한 조건을 준수하지 않을 경우 효력이 상실됩니다. Ex 인증이 제대로 되어 있지 않으면 설치가 안전하지 않을 수 있습니다.

제조업체 문서 및 지원: 설치, 작동 및 유지보수 설명서를 포함하여 기기 제조업체의 공식 문서를 항상 참조해야 합니다. 인증 또는 설치 요구 사항 해석에 있어 의문점이나 모호한 부분이 있는 경우 제조업체 또는 공인 대리점에 직접 문의해야 합니다.

재료 호환성: 유체와 직접 접촉하는 부분(습윤부)의 재질은 부식, 침식 또는 화학적 공격으로 인해 기기의 무결성이나 측정 정확도가 저하되는 것을 방지하기 위해 공정 유체와 호환되어야 합니다. 마찬가지로, 하우징 재질 또한 주변 환경에 적합해야 하며 대기 조건이나 화학 물질 노출로 인한 부식에 강해야 합니다. 또한, 알루미늄 하우징은 특정 위험 지역에서 스파크에 의한 발화를 방지하기 위해 충격이나 마찰에 대한 제한을 받을 수 있다는 점에 유의해야 합니다.

침투 보호(IP 등급): 계측기의 IP 등급(예: IP66, IP67IP 등급(IP68 등)은 고체 입자(먼지 포함) 및 액체의 침투에 대한 보호 정도를 나타냅니다. 적절한 IP 등급은 기기의 내부 부품을 보호하고 기기의 무결성을 유지하는 데 필수적입니다. Ex 특히 먼지가 많거나 습한 환경에서의 보호 방법.

유지 보수 및 검사: 제조업체의 지침 및 관련 표준에 따라 수행되는 정기적인 점검 및 유지보수는 제품의 지속적인 무결성을 보장하는 데 매우 중요합니다. Ex 기기의 수명 기간 동안 보호 기능을 제공합니다. 본질 안전형(Ex i) 시스템은 에너지 소비량이 낮기 때문에 유지보수 측면에서 이점을 제공할 수 있으며, 특정 제어 조건 하에서 작업 허가 없이도 활선 작업을 수행할 수 있는 가능성을 제공합니다.

제품의 올바른 선택, 설치, 작동 및 유지보수에 대한 최종 책임은 해당 업체에 있습니다. Ex인증된 계측 장비에 대한 책임은 시설의 최종 사용자 또는 운영자에게 있습니다. 제조업체는 인증된 장비와 상세한 문서를 제공하지만, 사용자는 해당 계측 장비가 특정 용도에 적합한지, 그리고 인증 및 관련 표준에서 규정하는 모든 설치 및 운영 요구 사항을 충족하는지 확인해야 할 책임이 있습니다. 이는 위험 지역 원칙 및 실무에 대해 충분히 교육받은 유능한 인력의 중요성을 강조합니다. 제조업체의 인증에만 의존하는 것은 위험 지역의 안전에 심각한 위협이 될 수 있습니다. Ex 명판에 표시를 할 때 그 의미와 관련 조건을 충분히 이해하지 않고 하는 것은 부적절하며 잠재적으로 위험할 수 있습니다.

본 보고서는 가연성 분진 및/또는 가연성 가스 및 증기가 존재하는 위험 환경에서 사용하도록 인증된 인라인 공정 측정 기기에 대한 상세한 검토를 제공합니다. 유량계, 레벨 트랜스미터, 압력 트랜스미터, 온도 센서 및 분석 기기를 포함한 다양한 계측기는 주요 제조업체에서 적절한 인증을 받아 구입할 수 있습니다. Ex 인증. 분석 결과, 이러한 인증 제품군에는 일반적인 측정 원칙이 잘 반영되어 있는 것으로 확인되었습니다. 특히 주목할 만한 점은 가스 및 분진 위험에 대한 이중 인증을 획득한 계측기가 점점 더 보편화되고 있다는 사실이며, 이는 복잡한 산업 환경이나 표준화 목적의 응용 분야에서 향상된 활용성을 제공합니다.

제공된 정보를 종합적으로 검토한 결과, 이러한 계측 장비의 선정 및 배치에 관여하는 엔지니어링 전문가를 위해 다음과 같은 주요 권장 사항을 강조합니다.

1. 종합 위험 지역 분류(HAC)를 우선시하십시오. 현장별 HAC 연구는 필수적인 첫 단계입니다. 설치 지역에 적용되는 구역, EPL, 가스/분진 그룹 및 온도 등급을 명확히 이해하지 못하면 안전한 계측기 선택이 불가능합니다.

2. 장비 인증을 현장 요구 사항에 맞춰 꼼꼼하게 검토하십시오. 선택된 악기의 Ex 인증 표시는 HAC 연구에서 제시된 요구 사항과 정확히 일치해야 합니다. 불일치가 있을 경우 안전하지 않은 설치로 이어질 수 있습니다.

3. "특정 사용 조건(X/U)"을 확인하고 준수하십시오. 기기의 인증서와 안전 설명서에 자세히 명시된 이러한 조건은 필수 사항입니다. 이러한 조건에는 설치, 접지, 정전기 방지 조치 및 유지 보수에 관한 중요한 지침이 포함되어 있으며, 이는 기기의 안전성을 유지하는 데 필수적입니다. Ex 보호.

4. 제조업체의 설명서 및 지원 자료를 참조하십시오. 항상 제조업체의 최신 전체 설명서를 참조하십시오. 특히 다음 문서를 주의 깊게 읽으십시오. Ex-특정 안전 지침(예: XA (문서 참조). 확실하지 않은 경우 제조업체 또는 공인 대리점에 직접 문의하여 확인하십시오.

5. 혼합 가스/분진 환경에 접근할 때는 극도로 주의해야 합니다. 가연성 가스와 가연성 분진이 동시에 존재할 수 있는 환경(혼합 혼합물)에서는 가스 및 분진 인증을 별도로 받은 계측기라고 해서 자동으로 적합성이 보장되는 것은 아닙니다. 혼합 혼합물의 점화 특성이 더욱 심각할 수 있으므로 제조업체 또는 공인 인증 기관이 참여하는 전문가 평가가 필수적입니다.

6. 인력 역량 확보: 사양, 설치, 운영 및 유지보수에 관련된 모든 인원 Ex인증된 장비는 위험 지역 원칙, 보호 방법 및 관련 표준에 대한 적절한 교육과 역량을 갖추어야 합니다.

IECEx와 같은 국제 표준은 전 세계적인 조화를 촉진합니다. Ex 인증과 관련하여 지역 또는 국가별 편차, 해석 및 특정 설치 규정(예: NEC 미국이나 캐나다의 CEC와 같은 기관에서 정한 규정이 여전히 적용될 수 있습니다. 따라서 "글로벌 인증"을 받은 제품이라도 추가적인 현지 검증이나 특정 국가 규제 요건 준수가 필요할 수 있습니다. 엔지니어링 팀은 제품 설치 국가의 모든 관련 법률 및 표준을 준수해야 합니다.

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