Automatizálás tervezése éghető por okozta veszélyekhez

Az éghető por megváltoztatja azt, ahogyan a mérnököknek az automatizált folyamatokat tervezniük és üzemeltetniük kell. A veszély nem korlátozódik a látható porfelhőkre. A finom részecskék felhalmozódhatnak porleválasztókban, csatornákban, szállítószalagokban, burkolatokban és az épület tereiben. Egy zavarás szétszórhatja ezeket a lerakódásokat, és gyors deflagrációhoz vezető körülményeket teremthet.

Az automatizálás csökkentheti a kitettséget és javíthatja az észlelést. Ugyanakkor gyújtóforrásokat is hozzáadhat, illetve elrejtheti a nem biztonságos üzemállapotokat. Ezért a vezérlési stratégiának támogatnia kell a folyamat veszélyelemzését. Nem helyettesítheti a műszaki megelőzést és védelmet.

Ismerje meg a porrobbanási pentagont

Az OSHA öt, porrobbanással összefüggő feltételt ír le: éghető anyag, gyújtóforrás, oxigén, diszperzió és bezártság. Egy feltétel megszüntetése vagy ellenőrzése csökkentheti a kockázatot. A gyakorlati intézkedések azonban a tényleges anyag vizsgált tulajdonságaitól függenek.

A szemcseméret, a nedvességtartalom, a folyamat hőmérséklete és a szennyeződések megváltoztathatják a por viselkedését. A mérnököknek nem szabad egy nem kapcsolódó anyag Kst-értékét, minimális gyújtási energiáját vagy minimális robbanóképes koncentrációját lemásolniuk. Ha ezek az értékek meghatározzák a berendezés kiválasztását, reprezentatív vizsgálatokra és szakértői felülvizsgálatra van szükség.

Térképezze fel, hol keletkezik és gyűlik össze a por

Kezdje az anyagáramlási diagrammal. Jelölje meg az őrlés, a szállítás, a keverés, a szitálás, a szárítás, a töltés és az áttöltés pontjait. Ezután térképezze fel az elszívóágakat, a porleválasztókat, a forgószelepeket, a tartályokat és a visszatérő levegő útvonalait. A felülvizsgálatnak ki kell terjednie a normál termelésre, az indításra, a leállításra, a tisztításra, a karbantartásra és a rendellenes állapotokra.

A rejtett felhalmozódás is számít. Egy kisebb elsődleges esemény felkavarhatja a leülepedett port, és nagyobb másodlagos eseményt idézhet elő. Az ellenőrzési útvonalaknak ki kell terjedniük a magasban lévő felületekre, a kábelcsatornákra, a szerkezeti elemekre és a hozzáférhetetlen üregekre, ahol lerakódások alakulhatnak ki.

Válassza külön a megelőzést és a hatáscsökkentést

A megelőző intézkedések célja az esemény elkerülése. Ilyen például a por elszívása, a takarítás és rendben tartás, az összekötés, a földelés, a hőmérséklet-szabályozás, a csapágyak felügyelete, valamint a szikrák és forró felületek ellenőrzése. A hatáscsökkentés a gyújtás után korlátozza a következményeket. Ide tartozhat a lefúvatás, az oltás, az izolálás és az azonosított veszélyre tervezett berendezések alkalmazása.

Ezek a funkciók eltérő tervezési feltételezéseken alapulnak. A porleválasztó magas differenciálnyomására adott PLC-riasztás nem biztosít robbanásleválasztást. A ventilátor reteszelése nem bizonyítja, hogy a csatornarendszer biztonságos. A védelmi hardvernek dokumentált teljesítménnyel, megfelelő telepítéssel és ütemezett ellenőrzéssel kell rendelkeznie.

Válasszon műszereket a veszélyes területhez

Az érzékelők alkalmassága a besorolt területtől, a porcsoporttól, a hőmérsékleti határértékektől, a burkolattól, a behatolás elleni védettségtől és a telepítés módjától függ. A hagyományos terepi eszközöket nem szabad veszélyes területre telepíteni pusztán azért, mert mechanikailag tömítettnek tűnnek.

Azokat a változókat figyelje, amelyek jelzik az ellenőrzés elvesztését. Hasznos mérések lehetnek a légáramlás, a differenciálnyomás, a szűrő állapota, a ventilátor fordulatszáma, a csapágyhőmérséklet, a szállítószalag mozgása, a forgószelep állapota és a burkolat nyomása. A kiválasztott jeleknek illeszkedniük kell a folyamathoz és a veszélyelemzéshez.

Az általános jelintegrációs példákért tekintse meg a PLC- és PAC-rendszerek gyűjteményét. Az oldal Tudástára kapcsolódó üzembe helyezési és diagnosztikai útmutatókat kínál.

Tervezze a reteszeléseket biztonságos állapotok köré

Határozza meg, mi történjen akkor, ha az elszívás nem áll rendelkezésre, leáll a ventilátor, megemelkedik a nyomás, leáll a szállítószalag, vagy meghibásodik a porleválasztó ürítőberendezése. Előfordulhat, hogy az anyagbetáplálást az elszívás leállítása előtt kell megszüntetni. A sorrend időzítését a tényleges folyamatra, nem pedig általános sablonra kell alapozni.

Ne hagyatkozzon egyetlen RUN parancsra annak bizonyítékaként, hogy a berendezés mozog. Olyan visszajelzést használjon, amely igazolja a szükséges állapotot. A motorindító segédérintkezője a kontaktor helyzetét igazolja, de a légáramlást nem. A ventilátorsebesség-kapcsoló a forgást igazolja, de a megfelelő elszívást nem. Több feltétel együttesére lehet szükség.

A reteszeléseknek ellen kell állniuk a jogosulatlan áthidalásnak. Ha ideiglenes áthidalás szükséges, azt jóváhagyással, időkorláttal, riasztásokkal és műszakátadással kell szabályozni. A HMI-nek jeleznie kell az áthidalt funkciót és a fennmaradó kockázatot.

Kezelje az áramellátás és a kommunikáció kiesését

Dokumentálja a vezérlő újraindítására, a hálózat kiesésére, a műszer meghibásodására és a részleges áramkimaradásra adott biztonságos reakciót. A kimenetek nem térhetnek vissza automatikusan veszélyes sorrendbe. A megtartott állapotokat gondosan felül kell vizsgálni, mert a tárolt parancsok újraindíthatják a berendezést, miután a kiváltó feltétel megváltozott.

A hálózati diagnosztika támogathatja a karbantartást, de a védelem nem függhet irodai hálózattól vagy felhőkapcsolattól. A helyi beavatkozásnak ott is rendelkezésre kell állnia, ahol ezt a reakcióidő vagy a veszély súlyossága megköveteli.

Építsen a kezelők által használható riasztásokat

A riasztásnak azonosítania kell a meghibásodott vezérlőt és a szükséges reakciót. Az olyan üzenetek, mint „porrendszer-hiba”, kevés útmutatást adnak. Jelezze, hogy alacsony elszívási légáramlásról, magas differenciálnyomásról, hibás ürítésről, magas csapágyhőmérsékletről vagy elveszett visszajelzésről van-e szó.

A prioritásoknak a következményeket és a reakcióidőt kell tükrözniük. Kerülje el, hogy egyetlen kiváltó hiba után másodlagos riasztásokkal árassza el a kezelőt. Csoportosítsa a kapcsolódó eseményeket, miközben a kivizsgáláshoz őrizze meg az elsőként bekövetkező események sorrendjét.

Ne csak a normál működést tesztelje

Az üzembe helyezés során szimulálni kell a műszerhibákat, az eltömődött vezetékeket, a leállt berendezéseket, a visszajelzés elvesztését, a hálózati megszakadást és az áramellátás helyreállását. Ellenőrizze a leállítás sorrendjét, a riasztás szövegét, az események időbélyegeit, a visszaállítási feltételeket és az újraindítás megakadályozását.

A funkcionális vizsgálatokat jóváhagyott biztonsági eljárások keretei között kell végezni. Riasztás bizonyításához ne hozzon létre porfelhőt, és ne iktassa ki a védelmet. Használjon ellenőrzött szimulációkat, tesztpontokat és dokumentált próbatesztelési módszereket.

Tartsa karban a teljes vezérlési láncot

Az ellenőrzésnek ki kell terjednie az érzékelővezetékekre, a nyomásmérő csövekre, a kapcsolóbeállításokra, a vezetékezésre, a burkolatok tömítéseire, a földelővezetőkre, a szűrőtisztításra, az izolálóeszközökre és a szoftvermódosításokra. A PLC egészséges bemenete nem bizonyítja, hogy a terepi jelút továbbra is hatékony.

A trendadatok feltárhatják a fokozatos romlást. A növekvő differenciálnyomás, a hosszabb tisztítási ciklusok vagy a ventilátor ismétlődő túlterhelései kialakuló problémára utalhatnak. A trendekhez mérnöki határértékekre és kijelölt felülvizsgálati felelősre van szükség. Nem válhatnak felügyelet nélküli diagramokká.

Az automatizálást egyetlen védelmi rétegként használja

Az OSHA éghető porokra vonatkozó útmutatója ismerteti a veszélykommunikációt, a robbanási pentagont és a gyakori védelmi intézkedéseket. A telephelyi kötelezettségek joghatóságonként és folyamatonként eltérnek.

A végleges tervnek egyesítenie kell az anyagadatokat, a területbesorolást, a mechanikai védelmet, a villamos berendezések kiválasztását, az üzemeltetési eljárásokat, a takarítást és rendben tartást, a képzést, valamint a tesztelt vezérléseket. Az automatizálás akkor a leghasznosabb, ha láthatóvá teszi a leromlott állapotokat, és a folyamatot egy meghatározott biztonságos állapot felé vezeti.