Magneetventielen voor gevaarlijke toepassingen
Figuur 1: Magneetventielen helpen bij het automatiseren van vloeistofstromen in gevaarlijke gebieden zoals petrochemische industrieën
Het is belangrijk om te weten hoe magneetventielen veilig kunnen worden gebruikt in gevaarlijke omgevingen zoals chemische verwerking, olie- en gaswinning, mijnbouw en diensten met ontvlambare vloeistoffen. Deze toepassingen brengen aanzienlijke risico's met zich mee vanwege de fysische en chemische eigenschappen van de vloeistoffen, bedrijfsdrukken en temperaturen.
Magneetventielen voor gevaarlijke gebieden bevatten cruciale veiligheidskenmerken om explosies of lekkage van media te voorkomen, terwijl ze nauwkeurige en geautomatiseerde stromingscontrole mogelijk maken. Belangrijke toepassingen van magneetventielen voor gevaarlijke locaties zijn:
- Reguleren van vloeistofstroom in aardgasdistributiesystemen
- Beheren van vloeistofstroom in chemische verwerkingsinstallaties, inclusief het mixen en overbrengen van schadelijke chemicaliën
- Beheersen van vluchtige vloeistoffen in raffinaderijen, petrochemische installaties en opslagtanks voor koolwaterstoffen
- Chemische dosering in afvalwaterzuiveringsinstallaties
- Stofstroomcontrole in mijnbouwoperaties en graanopslagsilo's
Inhoudsopgave
- Classificaties van gevaarlijke locaties
- Problemen met magneetventielen op gevaarlijke locaties
- Ontwerpfactoren
- Burkert magneetventielen
- Hoe de levensduur van magneetventielen in gevaarlijke gebieden te verlengen
- FAQ
Classificaties van gevaarlijke locaties
Op gevaarlijke locaties bestaan brand- of explosiegevaren door ontvlambare gassen, dampen, vloeistoffen, stof of vezels. Verschillende industrieën hebben specifieke normen en voorschriften, waardoor het cruciaal is om deze richtlijnen te begrijpen om ervoor te zorgen dat de geselecteerde procesapparatuur en ventielen adequate vloeistofcontrole bieden en voldoen aan de gevarenclassificaties.
Zo is een magneetventiel ontworpen voor brandbaar stof mogelijk niet geschikt voor het beheersen van gevaarlijke dampen. Tabel 1 legt de belangrijkste classificaties van gevaarlijke locaties uit. Lees onze artikelen over ATEX-etikettering en ATEX FAQ voor meer informatie over de veilige selectie en het gebruik van apparatuur in potentieel explosieve omgevingen.
Tabel 1: Classificaties van gevaarlijke locaties voor magneetventielen
| Categorie | Type | Beschrijving | Voorbeelden |
| Klassen | Klasse I | Locaties met ontvlambare gassen of dampen | Raffinaderijen, gasinstallaties |
| Klasse II | Locaties met explosief of ontvlambaar stof | Graanelevators, meelfabrieken | |
| Klasse III | Locaties met ontvlambare vezels | Textielfabrieken, houtverwerking | |
| Divisies | Divisie 1 | Gevaar wordt verwacht | Waterstofomgeving |
| Divisie 2 | Gevaar wordt niet verwacht | Lekkend opslagvat | |
| Groepen | Groep A | Acetyleen | - |
| Groep B | Waterstof | - | |
| Groep C | Ethyleen | - | |
| Groep D | Propaan | - | |
| Groep E | Metaalstof | - | |
| Groep F | Kolenstof | - | |
| Groep G | Graanstof | - |
Problemen met magneetventielen in gevaarlijke omgevingen
- Vonken en bogen:Magneetventielen kunnen tijdens normaal gebruik vonken en bogen produceren, die ontvlambare atmosferen kunnen ontsteken. Dit is vooral kritiek in gevaarlijke omgevingen waar gassen, dampen of stof aanwezig zijn.
- Hoge temperaturen: De spoel van een magneetventiel kan hoge temperaturen bereiken. Als deze temperaturen het ontstekingspunt van het omringende gevaarlijke materiaal overschrijden, kan er een explosie optreden. De National Electrical Code (NEC) vereist speciale markering voor magneetventielen met spoelbehuizingstemperaturen boven 100 °C (212 °F).
- Falen van elektrische apparatuur: Storingen zoals doorbranden of kortsluiting in de magneetspoel kunnen ook tot ontsteking leiden. Ontwerpnormen voor apparatuur in gevaarlijke omgevingen behandelen deze potentiële storingen om explosies te voorkomen.
Ontwerpfactoren
Figuur 2: Burkert 6240 magneetventiel met explosiebeveiliging
- Klasse I locaties (gassen/dampen):
- Sterkte: Het magneetventiel moet robuust genoeg zijn om een interne explosie te bevatten. Deze explosieveilige magneetventielen hebben behuizingen voor de spoel en elektrische componenten, afgedichte behuizingen of speciale ventilatiemechanismen voor extra veiligheid. De wanden van het ventiellichaam moeten dik zijn om interne druk te weerstaan.
- Explosieveilige behuizing: De spoelbehuizing moet explosieveilig zijn om te voorkomen dat gassen of dampen ontsteken als ze de behuizing binnendringen.
- Temperatuurbeheersing: De spoel van het magneetventiel moet onder de ontstekingstemperatuur van de omringende atmosfeer werken.
- Vlamwegen: In sommige ontwerpen moet er een manier zijn waarop brandende gassen de behuizing kunnen verlaten nadat ze zijn afgekoeld om ontsteking van de externe atmosfeer te voorkomen. Dit kan worden bereikt door een vlamweg met geslepen oppervlak, waarbij nauwkeurig geslepen en op elkaar afgestemde oppervlakken gassen alleen laten ontsnappen na afkoeling, of door een vlamweg met schroefdraad, waarbij gassen door schroefverbindingen reizen en afkoelen terwijl ze ontsnappen.
- Klasse II locaties (stof):
- Stofafdichting: De magneetventielbehuizing moet voorkomen dat stof binnendringt om interne explosies te vermijden.
- Oppervlaktetemperatuur: De oppervlaktetemperatuur van de behuizing moet onder de ontstekingstemperatuur van het stof liggen.
- Stofdeken: Het ontwerp moet rekening houden met stofophoping op het ventiel, wat kan leiden tot oververhitting en ontsteking van de omringende atmosfeer.
- Klasse III-locaties (vezels/vliegende deeltjes):
- Preventie van vezels en vliegende deeltjes: De behuizing moet de binnenkomst van vezels en vliegende deeltjes minimaliseren en het ontsnappen van vonken of hete deeltjes voorkomen.
- Temperatuurbeheersing: Het magneetventiel moet werken op een temperatuur die de ontsteking van opgehoopte vezels voorkomt.
- Geschiktheid voor meerdere klassen: Sommige magneetventielen zijn ontworpen om aan de eisen van meerdere klassen te voldoen. Een Klasse I-magneetventiel dat een explosie kan bevatten, moet bijvoorbeeld ook het binnendringen van stof voorkomen om geschikt te zijn voor Klasse II. De nauwe toleranties die vereist zijn voor vlamwegen in Klasse I-ventielen kunnen ook stof buitenhouden, waardoor extra pakkingen niet nodig zijn.
Andere overwegingen
- Elektrische overwegingen: Elektrische circuits zijn ontworpen om intrinsiek veilig te zijn, met gebruikmaking van gecertificeerde barrières of isolatoren om energie te beperken tot niet-ontsteekbare niveaus, zelfs in geval van een storing. Zorgvuldig ontwerp minimaliseert de elektrische energie in het ventiel, vermindert het risico op vonken en behandelt potentiële storingen zoals doorbranden of kortsluiting om explosies te voorkomen.
- Chemische bestendigheid van materialen: Magneetventielen voor gevaarlijke toepassingen zijn gemaakt van robuuste materialen zoals RVS en messing voor de behuizing. Afdichtingen kunnen gemaakt zijn van FKM, EPDM, NBR en meer. Lees voor meer informatie ons artikel over de chemische bestendigheid van materialen.
- Temperatuur- en drukwaarden: Magneetventielen moeten betrouwbaar werken binnen een gespecificeerd temperatuurbereik, gebruikmakend van thermisch geïsoleerde spoelen en temperatuurbestendige materialen om degradatie te voorkomen. Ze zijn ontworpen om hoge drukken te weerstaan, inclusief een veiligheidsmarge, en worden getest onder realistische drukpieken en -schommelingen. De spoel van het magneetventiel moet onder de ontstekingstemperatuur van de omringende atmosfeer werken om explosies te voorkomen. Een explosie kan optreden als de spoeltemperaturen de ontstekingstemperatuur van gevaarlijke materialen overschrijden.
- Fail-safe mechanismen: Deze ventielen zijn ontworpen met fail-safe mechanismen, zoals veerretour of dubbelwerkende magneetventielen, om in geval van stroomuitval of storing naar een veilige positie (open of gesloten) terug te keren. De elektrische componenten zijn afgeschermd om elektromagnetische interferentie (EMI) te voorkomen die storingen zou kunnen veroorzaken.
- Diagnostiek en handbediening: Geavanceerde magneetventielen kunnen redundante spoelen of sensoren bevatten om de betrouwbaarheid te vergroten. Ingebouwde diagnostiek kan de gezondheid van het ventiel monitoren en vroegtijdig waarschuwen voor potentiële problemen, waardoor het risico op onverwachte storingen wordt verminderd. Een handbediening maakt handmatige bediening van het ventiel mogelijk in geval van een elektrische storing, ontworpen om ervoor te zorgen dat het de explosieveilige integriteit van het ventiel niet in gevaar brengt.
- Naleving van normen: Het ventiel moet voldoen aan industrienormen en certificeringen voor gevaarlijke omgevingen, zoals UL, CE, ATEX, CSA, IECEx, NEMA, en IP-classificaties. Lees meer in ons artikel over welke apparatuur moet voldoen aan ATEX.
Burkert magneetventielen
Een belangrijke reden waarom Tameson Burkert magneetventielen aanbiedt, is vanwege Burkert's toewijding aan het produceren van kwaliteitsproducten voor gevaarlijke toepassingen. De Burkert magneetventielen hebben IP65-bescherming, wat betekent dat de behuizing van de elektrische component stofdicht is en beschermt tegen lichte waterstralen. Veel van hen hebben ook veel van de andere goedkeuringen die aan het einde van de vorige sectie zijn besproken (bijv. ATEX, IECEx, UL, enz.). Hieronder volgt een voorbeeld van ons brede assortiment Burkert magneetventielen:
Met zoveel opties om uit te kiezen, lees ons artikel over selectiecriteria voor magneetventielen om de beste voor uw toepassing te kiezen.
Hoe de levensduur van magneetventielen in gevaarlijke gebieden te verlengen
Er zijn verschillende methoden om de levensduur van magneetventielen in gevaarlijke toepassingen te verlengen:
- Verbeter oppervlakteafwerkingen om ophoping van vuil en slijtage te voorkomen.
- Gebruik aanvullende oppervlakteafwerkingen en materiaalbehandelingen om de corrosiebestendigheid te verbeteren.
- Voer grondige compatibiliteits- en veiligheidstests uit.
- Voer regelmatige inspecties en onderhoud uit om vuil te verwijderen, versleten afdichtingen te identificeren en beschadigde ventielen te vervangen.
Veelgestelde vragen
Wat is een ATEX magneetventiel?
Een ATEX magneetventiel is ontworpen voor gebruik in explosieve atmosferen en voldoet aan EU-veiligheidsnormen. Het regelt de stroom van vloeistof of gas met behulp van een elektromagnetische actuator.
Wat is een explosieveilig magneetventiel?
Een explosieveilig magneetventiel is een ventiel dat is ontworpen om elke explosie binnen zijn behuizing te bevatten, waardoor ontsteking van omringende brandbare materialen wordt voorkomen.
