위험 환경(분진)용 고급 인라인 공정 센서
프로세스 최적화, 안전 확보
1. 까다로운 환경에서의 프로세스 우수성
가연성 분진, 가스 또는 증기를 포함한 인화성 물질이 존재하는 산업 분야에서는 공정 효율성을 유지하면서 작업 안전을 확보하는 것이 무엇보다 중요합니다. 위험한 환경에서는 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터를 제공할 뿐만 아니라 폭발 방지에 대한 엄격한 요구 사항을 충족하는 계측기가 필요합니다.
Rheonics 당사는 산업 현장의 안전하고 효율적인 운영 최적화를 지원하는 최첨단 인라인 공정 모니터링 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다. 본질 안전 원칙에 기반한 당사의 방폭 인증 센서는 위험 지역 내 공정에 원활하게 통합되도록 설계되어 발화원을 예방하고 공장 전체의 안전성을 향상시킵니다.
본 문서는 위험 환경, 특히 분진 폭발 위험이 있는 환경에서 발생하는 문제점에 대한 개요를 제공하고, 다음과 같은 내용을 소개합니다. Rheonics'본질적으로 안전한 인라인 점도계 및 밀도계는 이러한 중요한 응용 분야에서 신뢰성과 규정 준수를 위해 설계되었습니다.'
2. 유해 환경(분진 환경) 이해하기
2.1. 분진폭발의 특성
분진 폭발은 밀폐되거나 부분적으로 밀폐된 공간 내 공기 중에 부유하는 미세 입자의 급격한 연소 현상입니다. 가연성 분진이 충분한 농도로 분산되어 점화원과 접촉하면 폭발을 일으킬 수 있습니다. 많은 유기물, 합성 물질 및 금속이 가연성 분진을 형성할 수 있습니다.
분진 폭발이 발생하려면 다음 다섯 가지 조건이 충족되어야 합니다.
-
가연성 먼지: 물질 자체가 연소될 수 있어야 합니다. 입자 크기가 0.5mm 미만인 가연성 분진의 경우, 분진이 공기 중에 최소 폭발 농도(MEC) 이상의 농도로 분산되면 폭발이 발생할 수 있습니다. MEC는 분진 구름이 발화하여 폭발을 일으킬 수 있는 가장 낮은 농도(일반적으로 세제곱미터당 그램으로 측정)입니다. 기체와 달리 가연성 분진은 일반적으로 상한 폭발 한계(UEL)가 정해져 있지 않습니다. 매우 높은 농도에서는 분진 구름의 분산성이 떨어지고 연소를 유지하기에 산소가 부족해지기 때문입니다.
| 자재 | MEC(g/m³) | 설명 |
|---|---|---|
| 곡물 먼지 | 125 | 농업에서 흔히 볼 수 있는 높은 폭발성 |
| 석탄 먼지 | 30 | 매우 미세한 석탄 분진은 폭발성이 있을 수 있습니다. |
| 가루 | 60 | 제분소에서 널리 알려진 폭발 위험 |
| 설탕 | 125 | 고운 가루 설탕은 폭발성이 매우 높습니다. |
| 알루미늄 분진 | 100 | 반응성이 매우 높은 금속 분진 |
| 하수 슬러지 | 250 | 건조도와 성분에 따라 다릅니다 |
표 1. 최소 폭발물 농도
표 값은 참고용으로만 사용해야 하며, 최종 사용자는 자신의 애플리케이션에 맞는 실제 MEC 값을 확인해야 합니다. 폭발 기준 사용을 권장합니다 특정 먼지에 대한 측정값보호 시스템을 설계할 때는 일반적인 것뿐만 아니라 구체적인 것을 고려해야 합니다.
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분산: 먼지 입자는 공기 중에 충분한 농도로 부유해야 합니다.
-
산소: 연소를 위해서는 공기(또는 다른 산화제)가 존재해야 합니다.
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점화원: 분산된 먼지 구름에 불을 붙이기에 충분한 에너지(예: 불꽃, 뜨거운 표면, 정전기).
-
방지: 압력이 축적될 수 있는 밀폐된 공간 또는 밀폐된 구역.
이러한 요소 중 하나라도 제거하면 분진 폭발을 예방할 수 있습니다. 해당 구역에서 사용되는 장비는 발화원이 되지 않도록 설계되어야 합니다.
2.2. 가연성 분진은 어디에서 발견됩니까?
가연성 분진은 놀라울 정도로 광범위한 산업 및 공정에서 위험 요소입니다. 가연성 물질로부터 미세하고 건조한 입자 물질을 생성하거나 취급하는 모든 활동은 위험을 초래할 수 있습니다.
분진 위험에 취약한 산업 분야:
먼지를 발생시키는 일반적인 과정:
가연성 분진의 종류:
2.3. 분진 폭발성에 영향을 미치는 주요 요인
'분진 폭발 오각형'은 폭발에 필요한 조건을 제시하지만, 분진 자체와 주변 환경의 여러 특성이 폭발 가능성과 심각도에 상당한 영향을 미칩니다. 이러한 요인들을 이해하는 것은 위험 평가 및 효과적인 안전 조치 시행에 매우 중요합니다.
| 특성 | 설명 및 중요성 | 폭발성에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 입자의 크기 및 모양 | 입자 크기가 작을수록(< 500 µm) 표면적이 넓어 연소 속도가 빨라집니다. 이러한 미세 입자는 질량 대비 표면적이 크기 때문에 공기 중에서 반응성이 높아 더 빨리 점화되고 연소됩니다. 부스러지거나 섬유질이 많은 모양도 위험을 높일 수 있습니다. | 입자가 작을수록/미세할수록 위험도와 심각도가 높아집니다. |
| 수분량 | 건조한 먼지는 더 쉽게 흩어지고 발화합니다. 습기는 입자를 결합시키고 열을 흡수할 수 있습니다. | 습도가 낮을수록 위험도가 높아집니다. |
| 최소 폭발 농도(MEC) | 화염이 확산될 수 있는 공기 중 최소 분진 농도. 이 농도보다 낮으면 폭발하기에는 너무 희박한 농도입니다. | MEC 값이 낮을수록 위험도가 높아집니다 (폭발에 필요한 분진량이 적음). |
| 최소 점화 에너지(MIE) | 최적 조건에서 먼지 구름에 불을 붙이는 데 필요한 최소 에너지(mJ). | MIE 값이 낮을수록 위험도가 높아집니다 (발화하기 쉬움). |
| Kst 값(폭발지수) | 시험 폭발 시 압력 상승률(bar·m/s)을 측정합니다. 분진을 분류하는 데 사용됩니다(St 0~St 3). | Kst 값이 높을수록 폭발력이 더 강해진다. |
| Pmax (최대 폭발 압력) | 최적의 분진-공기 혼합물이 폭발할 때 발생하는 최대 압력. 환기구 및 격납 시설 설계에 중요합니다. | Pmax 값이 높을수록 파괴력이 커집니다. |
| 먼지 구름(MIT 구름)의 발화 온도 | 뜨거운 표면에 닿았을 때 먼지 구름이 발화하는 최저 온도(°C). |
2.4. 분진 대기에 대한 위험 지역 분류
위험 지역은 폭발성 분위기가 존재할 가능성에 따라 구역으로 분류됩니다. 가연성 분진의 경우, 일반적인 분류는 다음과 같습니다. IEC 표준은 다음과 같습니다.
| 지역 | 기술설명 | 폭발성 분진 분위기 발생 가능성 |
|---|---|---|
| 20 지역 | 폭발성 분진 분위기가 존재합니다. 지속적으로에 대한 오랜 기간및 자주. | 매우 높음 |
| 21 지역 | 폭발성 분진 분위기는 아마도 동안 발생 정상 작동 중 가끔. | 높음 |
| 22 지역 | 폭발성 분진 분위기는 아마 정상 작동 중에 발생할 수 있으며, 발생하더라도 매우 짧습니다. | 높음 |
2.5. 장비 보호 수준(EPL)
위험 지역에서 사용하도록 설계된 장비에는 장비 보호 등급(EPL)이 지정되어 있으며, 이는 해당 장비가 다양한 구역에 적합한지를 나타냅니다.
| EPL | 적합한 구역 | 보호 수준 |
|---|---|---|
| Da | 20 지역 | 매우 높음 |
| Db | 21 지역 | 높음 |
| Dc | 22 지역 | 강화 |
2.6. 폭발 방지 원칙
위험 지역에서 장비의 안전을 확보하기 위해 여러 가지 보호 기술이 사용됩니다. Rheonics 센서의 주요 방법은 다음과 같습니다. 본질 안전(“Ex i”).
다른 일반적인 보호 방법으로는 방폭형 외함("Ex d"), 안전성 강화형("Ex e"), 캡슐화형("Ex m") 등이 있으며, 각각 특정한 원칙과 적용 분야가 있습니다.
| 보호 방법 | 과학원리 | 구역 적합성 | 점도/밀도 적용 사례 | 먼지가 많은 환경에서의 일반적인 사용 사례 | 주요 장점 |
|---|---|---|---|---|---|
| 밀폐형 보호 장치(Ex t) | 방진 밀폐형 하우징(IP6X)은 먼지 유입을 방지하고, 표면 온도를 제어하여 먼지 발화를 방지합니다. | 20구역 / 21구역 / 22구역 | 밀폐에 이상적입니다 Rheonics 먼지가 많은 장소에 설치되는 송신기를 보호합니다. 포장, 분쇄 또는 분말 취급 과정에서 전자 부품을 보호합니다. | 식품, 곡물, 제약, 화학 산업 등 공기 중 분진이 지속적으로 또는 빈번하게 발생하는 분야에 사용됩니다. | 간단하고 견고하며 먼지에 강하여 널리 사용됩니다. |
| 본질적 안전(Ex i) | 회로 내 전기 및 열 에너지를 제한하여 고장 상황에서도 점화를 방지합니다. | 구역 20(Ex ia), 구역 21(Ex ib) | Rheonics SRV/SRD 센서는 Ex ia 보호 기능을 사용하여 미세 분말이 있는 반응기, 사일로 또는 파이프라인 내부에서 안전하게 사용할 수 있습니다. | 부유 고형물이 포함된 액체 또는 용매 증발 중 점도/밀도 인라인 모니터링에 적합합니다. | 높은 안전성; 실시간 서비스 가능. |
| 가압(Ex pD) | 케이스 내부의 약간의 과압은 먼지 유입을 방지합니다. 일반적으로 전원을 켜기 전에 공기를 빼냅니다. | 21구역/22구역 | 표준형 주택 Rheonics 패널 내 송신기 또는 변환기. 퍼지 컨트롤러가 필요합니다. | 대형 전기 캐비닛이나 배치 혼합 시스템용 제어 패널에 사용됩니다. | 비방폭형 부품 사용을 허용합니다. |
| 캡슐화(Ex m) | 중요 전자 장치는 대기와의 접촉을 차단하기 위해 화합물로 밀봉됩니다. | 21구역/22구역 | 먼지가 많은 환경에서 소형 인터페이스 모듈이나 신호 컨디셔너를 보호할 수 있습니다. | 밀폐되고 먼지가 많은 용기 내부에 있는 소형 송신기 또는 맞춤형 전자 장치에 사용됩니다. | 작고 보호력이 뛰어납니다. |
| 방진 방폭(DIP) | 밀폐된 구조는 내부 발화가 외부 먼지 분위기에 불이 붙는 것을 방지합니다. | 클래스 II, 디비전 1/2 (NFPA/NEC) | Ex t와 유사합니다. 북미 지역에서 센서 전자 장치용 NEMA 9 인클로저에 사용됩니다. | 곡물 저장고, 목재 분진, 제분소. 사일로에 밀도 센서가 설치되어 있는 경우가 많습니다. | 북미 규격에서 인정받았습니다. |
| 안전성 향상 (Ex e) | 정상 작동 시에는 스파크가 발생하거나 고온이 발생하지 않습니다. 아크나 스파크를 발생시킬 수 있는 부품에는 사용하지 마십시오. | 21구역/22구역 | 접속함이나 단자대에 사용할 수 있습니다. Rheonics 안전한 보조 위치에 센서가 설치되어 있습니다. | 저에너지 연결이 유지되는 수동 장비에 가장 적합합니다. | 저렴한 가격, 심플한 디자인. |
| NEMA 유형 9 | 먼지가 많은 환경의 밀폐 용기에 대한 북미 표준입니다. 내부 발화가 외부 먼지로 확산되는 것을 방지합니다. | 2부 리그, 1분과 | 방폭형 케이스가 필요한 센서 송신기 또는 변환기용 외함 유형입니다. | 분진이 발생하는 식품 및 음료 또는 플라스틱 첨가제 공정에 적합합니다. | UL/CSA 인증을 받은 분진 방지용 인클로저. |
| 방염(Ex d) | 내부 폭발을 억제하고 외부 먼지 또는 가스 분위기의 점화를 방지합니다. | 주로 가스용으로 사용되며 (먼지용으로는 제한적임) | 먼지가 많은 환경에서 직접 사용하는 것은 권장하지 않습니다. 먼지 축적으로 인해 환기 및 냉각 문제가 발생할 수 있습니다. | 방진 밀폐 용기와 함께 사용할 수 있지만, 먼지가 많은 환경에서 점도/밀도 측정 용도로는 거의 사용되지 않습니다. | 강력한 신체 보호 장비, 가스복 착용. |
| NEMA 유형 10 | 광산 안전용 밀폐 장치 - 폭발을 내부에서 차단합니다. | 광업 관련 | 함께 사용되지 않음 Rheonics 센서; 특히 고성능 광산 제어기에 더 적합합니다. | 지하 탄광이나 가연성 암석 분진이 있는 지역에 적합하게 설계되었습니다. | 광업 인증 획득. |
3. Rheonics 솔루션: 본질적으로 안전한 인라인 공정 모니터링
Rheonics 당사는 혁신적인 유체 감지 기술을 전문으로 합니다. 당사의 인라인 점도계(SRV) 및 밀도 및 점도계(SRD이 제품들은 까다로운 공정 조건을 위해 설계되었으며, 전 세계적으로 방폭 인증을 획득하여 다양한 산업 분야의 위험한 환경에 배치하기에 이상적입니다.
주요 장점 Rheonics 인증된 센서:
4. Rheonics 인증된 센서 포트폴리오
4.1. Rheonics SRV – 인라인 점도계
The SRV 이 제품은 실시간 점도 및 온도 측정을 제공하는 견고하고 신뢰할 수 있는 인라인 공정 점도계입니다.
작동 원리
특허받은 대칭 균형 비틀림 공진기를 사용합니다. 공진 요소에 작용하는 유체의 점성 저항을 측정하여 동적 점도를 계산합니다. 내장된 Pt1000 이 센서는 정확한 온도 측정값을 제공합니다.
주요 특징:
- 연속적인 실시간 점도 측정.
- 고정밀 온도 측정 기능 통합 (Pt1000).
- 움직이는 부품, 밀봉재, 베어링이 없어 사실상 유지보수가 필요 없습니다.
- 유량, 난류 및 진동에 영향을 받지 않습니다.
- 점도 범위가 넓습니다.
- 컴팩트하고 설치가 쉽습니다.
- 다양한 프로세스 연결이 가능합니다.
| 매개 변수 | 값/범위 | 단위 |
|---|---|---|
| 점도 범위 | 예: 0.1 ~ 50,000+ (구체적인 모델 참조) | cP |
| 온도 범위 | 예: -40 ~ +300 (구체적인 모델에 따라 다름) | ° C |
| 압력 범위 | 예: 최대 500개 (특정 모델에 한함) | 바 |
| 물에 젖은 재료 | 316L 스테인리스강, 하스텔로이 C22 (옵션) | - |
| 공정 연결 | NPT, 플랜지, Tri-Clamp, 등 (옵션) | - |
| Ex 인증 | ATEX, IECEx (Ex ia) | - |
ATex
ATEX: II 1 G Ex ia IIC/IIB/IIIA T6 … T1 Ga 또는 II 1 D Ex ia IIIC T200 85°C … 435°C Da
IECEx
IECEx: Ex ia IIC/IIB/IIIA T6 … T1 Ga 또는 Ex ia IIIC T 200 85°C … 435°C Da
- 제이펙스: 예 IIC/IIB/IIIA T6 … T1 Ga 또는 Ex ia IIIC T 200 85°C … 435°C Da (일본 방폭 인증)
- KCs: 예 IIIC T200 85°C…435°C Da (한국 방폭 인증)
- 구역 적합성:
- 구역 0, 1, 2 (기체, 증기)
- 구역 20, 21, 22 (먼지)
식품 가공
밀가루, 설탕, 분유 등의 분말을 취급하는 환경에서 반죽 점도, 제과 코팅, 유제품의 질감을 모니터링합니다.
제약
과립화, 코팅 공정, 분말 물질을 이용한 API 생산.
화학
중합 반응, 수지 생산, 분말 촉매 또는 첨가제 취급.
페인트 및 코팅
안료와 충전제가 포함된 혼합 및 도포 단계에서 점도를 모니터링합니다.
광업 및 광물
미세 광물 분진이 발생하는 환경에서 슬러리 점도 제어.
펄프 및 제지
주방 코팅, 전분 준비.
4.2. Rheonics SRD - 인라인 밀도 및 점도 측정기
The SRD 의 기능을 확장합니다. SRV 밀도, 점도 및 온도를 동시에 인라인으로 측정할 수 있도록 함으로써 가능합니다.
작동 원리
받는 유사 SRV 밸리 SRD 특허받은 균형 비틀림 공진기를 사용합니다. 고급 알고리즘은 유체 내에서 공진기의 거동을 분석하여 내장된 센서를 통해 밀도와 점도, 그리고 온도를 독립적으로 측정합니다. Pt1000.
주요 특징:
- 밀도, 점도(동적 및 운동학적) 및 온도를 실시간으로 동시에 측정합니다.
- SRV의 모든 특징(견고성, 무동력 부품, 정확성 등)을 갖추고 있습니다. 유일한 차이점은 점도 범위입니다.
- 농도 측정, 품질 관리 및 상 감지에 필요한 핵심 데이터를 제공합니다.
- 밀도 및 점도에 대한 넓은 작동 범위.
| 매개 변수 | 값/범위 | 단위 |
|---|---|---|
| 밀도 범위 | 예: 0~4 (구체적인 모델을 참조하십시오) | g / cc |
| 점도 범위 | 예: 0.1 ~ 10,000+ (구체적인 모델 참조) | cP |
| 온도 범위 | 예: -40 ~ +300 (구체적인 모델을 참조하십시오) | ° C |
| 압력 범위 | 예: 최대 500개 (특정 모델에 한함) | 바 |
| 물에 젖은 재료 | 316L 스테인리스강, 하스텔로이 C22 (옵션) | - |
| 공정 연결 | NPT, 플랜지, Tri-Clamp, 등 (옵션) | - |
| Ex 인증 | ATEX, IECEx (Ex ia) | - |
ATex
ATEX: II 1 G Ex ia IIC/IIB/IIIA T6 … T1 Ga 또는 II 1 D Ex ia IIIC T200 85°C … 435°C Da
IECEx
IECEx: Ex ia IIC/IIB/IIIA T6 … T1 Ga 또는 Ex ia IIIC T 200 85°C … 435°C Da
구역 적합성:
- 구역 0, 1, 2 (기체, 증기)
- 구역 20, 21, 22 (먼지)
식품 가공
분유 재구성, 설탕 용해, 재료 혼합(밀도는 농도를 나타냄).
화학
분말 원료를 사용하는 경우 용액 농도, 반응 종점 및 제품 품질을 모니터링합니다.
광업 및 광물
슬러리 밀도와 점도는 이송 및 공정 최적화에 사용됩니다.
건축 자재
시멘트 슬러리 점도, 콘크리트 생산 첨가제.
농업
사료 배합 일관성 및 비료 생산량 모니터링.
5. 안전 확보: 설계, 품질 및 규정 준수
Rheonics 당사는 제품의 안전과 품질에 있어 최고 수준의 기준을 준수하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
6. 위험 지역에서의 설치 및 유지보수
방폭 인증 장비의 안전과 성능을 유지하려면 올바른 설치가 매우 중요합니다.
7. 서비스 및 지원
Rheonics 당사는 초기 상담, 센서 선정, 설치 안내 및 사후 서비스를 포함한 포괄적인 고객 지원을 제공합니다. 당사의 전문가 팀은 응용 분야 관련 문의에 답변하고 고객의 특정 공정 환경에서 센서가 최적의 성능을 발휘하도록 지원합니다.
8. 약 Rheonics
Rheonics 당사는 혁신적인 인라인 점도계 및 밀도계 개발 및 제조 분야의 글로벌 선도 기업입니다. 당사의 사명은 효율성, 품질 및 안전성을 향상시키는 신뢰할 수 있고 정확한 유체 감지 솔루션을 통해 산업계를 지원하는 것입니다. 연구 개발에 집중하여 전 세계 고객의 끊임없이 변화하는 요구를 충족하는 최첨단 기술을 제공하기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다.
9. 접촉 Rheonics
에 대한 자세한 내용은 Rheonics 위험 환경에 적합한 방폭형 센서 및 솔루션에 대한 문의는 당사로 연락주십시오.
Rheonics GmbH
Switzerland
Rheonics 주식 회사
USA
책임 한계
본 문서는 정보 제공 목적으로만 작성되었습니다. 항상 공식 문서를 참조하십시오. Rheonics 제품 설치 또는 사용 전에 특정 기술 세부 사항, 안전 지침 및 승인된 작동 조건에 대한 제품 문서, 인증서 및 설치 설명서를 참조하십시오. Rheonics 위험한 환경에서의 제품 사용. 모든 관련 지역 및 국가 안전 규정 준수는 사용자의 책임입니다.