Làm cho một thiết bị chống cháy nổ


11

Tôi đang làm việc để tạo ra một thiết bị phát hiện rò rỉ khí được sử dụng trong nhà, nó nên có hai cửa sổ nhỏ trong vỏ để cho phép âm thanh phát ra và cửa sổ khác cho phép khí tiếp cận với cảm biến.

Là nhựa silicon phù hợp có đủ để ngăn PCB bắt đầu một tia lửa gây ra hỏa hoạn không?

Nó thuộc loại phân loại nào, có phải là loại 1 không?

Cảm ơn trước


29
Tôi nghĩ thuật ngữ "tia lửa miễn phí" gần hơn với "Vụ nổ". Cái sau gợi ý thiết bị của bạn phải có khả năng chịu được vụ nổ. Nhưng tiêu đề hiện tại có thể thu hút nhiều sự chú ý hơn :-)
Oldfart

11
Theo tiêu đề, bạn có thể thiết kế một thiết bị có thể gây nổ và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu, miễn là nó còn tồn tại.
Wesley Lee

4
thay vì nóidevice that is certified for operation in explosive atmosphere
jsotola

3
@Oldfart Tôi đồng ý thuật ngữ "bằng chứng nổ" là sai lệch và "không có tia lửa" sẽ rõ ràng hơn nhiều, nhưng thật không may "bằng chứng nổ" là cụm từ tiêu chuẩn được sử dụng trong lĩnh vực này.
pericynthion

1
Không. Không có vấn đề gì với bất cứ ai nói ở đây - bạn cần một kỹ sư để xem xét thiết kế này; một người có chuyên môn trong lĩnh vực này. Bạn cần hiểu luật nào áp dụng cho thiết bị của mình ở các quốc gia bạn sẽ tiếp thị nó và bạn cần đảm bảo rằng thiết kế tuân thủ các yêu cầu chính xác của lớp thiết bị. Bạn không thể chỉ đưa ra ý kiến ​​về một cái gì đó quan trọng về an toàn như thế này.
J ...

Câu trả lời:


30

Trước tiên, bạn nên đọc các cách khác nhau để giảm thiểu rủi ro. Có một vài cách khác nhau , với những hàm ý khác nhau:

  • Vd
  • Ví dụ
  • Ví dụ
  • Ví dụ
  • Ví dụ

Đó là chính. Thường thì một sản phẩm sẽ sử dụng nhiều phương pháp bảo vệ.

Ex d là vỏ bọc được phê duyệt, được sản xuất để chống lại vụ nổ bên trong. Điều đó có nghĩa là bạn có thể sử dụng thiết bị bình thường bên trong; và vụ nổ bên trong sẽ không lan ra bên ngoài. Điều này có nghĩa là kim loại nặng, các khe hở lửa và vv để đảm bảo rằng một vụ nổ không lan truyền. Điều đáng chú ý là Ex d không có nghĩa là những gì bên trong tủ sẽ hoạt động sau đó. Thông thường nó sẽ bị phá hủy trong vụ nổ.

Ex e là tăng độ an toàn. Điều này về cơ bản là sử dụng các thành phần có nguy cơ đốt cháy bất cứ thứ gì thấp hơn. Đối với thiết bị đầu cuối, ví dụ, đây có thể là thiết bị đầu cuối mùa xuân sẽ không bị lỏng khi rung hoặc các kỹ thuật khác.

Ex i về bản chất là an toàn. Nó không chứa đủ năng lượng để đốt cháy các khí. Điều này đạt được bằng cách giới hạn lượng năng lượng trong một thiết bị, do đó tia lửa không thể đốt cháy bất kỳ loại khí nào. Điều này thường đạt được bằng cách giới hạn dòng điện và điện áp, và điều khiển cuộn cảm và tụ điện.

Ex m đang đúc thiết bị. Điều này có thể được nhúng nó trong nhựa, để không khí có thể truy cập các thành phần, hoặc tương tự.

Đây là một tổng quan ngắn gọn. Thiết bị của bạn có thể sẽ không phải là Ex d. Tóm lại, bạn nên kết hợp nhiều kỹ thuật. Ví dụ, bạn có thể nhúng bảng mạch vào epoxy, tạo phần đó Ex m, sử dụng Ex i cho cảm biến thực tế và có lẽ Ex e cho thiết bị phát âm. Một lớp phủ phù hợp có lẽ là không đủ để đạt được Ex m, ví dụ, một IC đang cháy sẽ tạo ra một lỗ hổng tốt trong lớp phủ phù hợp đó.

Bạn cũng sẽ phải xác định nếu bạn chấp nhận lỗi. Vì nó là một máy dò rò rỉ, có thể bạn sẽ kết thúc ở khu vực 2, hạ thấp các yêu cầu. Lưu ý rằng chủ sở hữu nhà máy (ví dụ: chủ sở hữu nhà) chịu trách nhiệm phân loại các khu vực - điều mà tôi nghi ngờ nhiều chủ sở hữu nhà thực sự làm.

Ngoài ra, bạn nên nhìn vào nhóm khí. Có lẽ IIA (propane và vv), và nhiệt độ T3 sẽ được áp dụng cho việc sử dụng của bạn. Điều này đặc biệt quan trọng với phương pháp bảo vệ Ex i, ví dụ như hydro tàn phá năng lượng sẵn có của bạn.

Bản PDF này cung cấp một cái nhìn tổng quan rộng hơn về các phương pháp bảo vệ mà tôi có trong câu trả lời này, nhưng nó chỉ chạm vào bề mặt ...

Nói tóm lại, dựa trên những câu hỏi bạn đang hỏi, bạn không đủ điều kiện để tạo ra một thiết bị như vậy. Câu hỏi về cơ bản cho chúng tôi biết rằng bạn không hiểu các quy định Ex và không có cái nhìn sâu sắc về các phương pháp bảo vệ khác nhau. Tôi có một số hiểu biết, và đã thiết kế các hệ thống điện trong môi trường Ex, nhưng tôi sẽ không thể thiết kế một thiết bị phức tạp một cách an toàn.


9
Bạn tham khảo "Ex d" và "Ex i", v.v., có lẽ là tiêu chuẩn. Tôi nghĩ rằng nó sẽ cải thiện câu trả lời nếu bạn nêu các tiêu chuẩn đến từ đâu.
Nghe

1
Câu trả lời tuyệt vời, mặc dù tôi muốn thêm vào đó là sự cần thiết phải bảo vệ chống lại bất kỳ lỗi bên trong pin hoặc tụ điện nào gây ra điểm đánh lửa. Mặc dù Ex i sẽ là một mục tiêu tuyệt vời cho OP, tôi cho rằng việc gặp Ex e là phổ biến nhất trong môi trường gia đình.
Jack Creasey

1
@JackCreasey Tất nhiên, tất cả các thành phần cần một số loại bảo vệ. Trong môi trường gia đình, tôi nghi ngờ bất kỳ loại thiết bị Ex nào là phổ biến. Tho, cách dễ nhất để giải quyết vấn đề này là biến cảm biến thành thiết bị duy nhất trong khu vực ...
vidarlo

3
Có lẽ EX không được chấp thuận theo bất kỳ ý nghĩa nào, không. Điều đó không có nghĩa là nó không an toàn cho ứng dụng có chủ ý của nó. Một nguồn đánh lửa và rò rỉ khí cùng một lúc là không thể
vidarlo

2
@MahmoudRagab Các cảm biến dân dụng bổ trợ như thế được dự định sẽ liên tục hoạt động và chúng báo động ở mức 25% LEL. Do đó, ngôi nhà nên được thông gió và tắt gas trước khi tia lửa có thể gây nổ.
dùng71659

11

Tôi đang làm việc để tạo ra một thiết bị phát hiện rò rỉ khí được sử dụng trong nhà

Nếu nó được sử dụng trong gia đình và, không có gì khác trong nhà được thiết kế để được xếp hạng Ex, vậy thì điều gì khiến bạn nghĩ rằng thiết bị của bạn cần được xếp hạng Ex? Xét cho cùng, nếu được thiết kế hợp lý (không phát ra tia lửa hoặc không tạo ra nhiệt độ đánh lửa trên bề mặt bên trong), thì những gì bạn đang cung cấp là một biện pháp an toàn cho ngôi nhà, do đó, giảm khả năng đánh lửa gas và không làm tăng chúng.

Nhưng nếu điều này không thuyết phục bạn hãy thử tìm kiếm danh mục của ATEX Ex như thế này: -

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Và tôi nghĩ bạn sẽ đồng ý rằng nếu nó ở trong nhà rơi vào (rất tệ nhất) vào hoạt động của Vùng 2. Sau đó, nếu bạn quét ngang qua cột bảo vệ, bạn sẽ thấy nó nói "bình thường" đối với loại thiết bị và điều này có nghĩa là: -

Theo chỉ thị ATEX, chứng chỉ kiểm tra loại EC không bắt buộc đối với các thiết bị thuộc loại 3 như được chỉ định để sử dụng trong Vùng 2

Phần trên lấy từ tài liệu này có tên "ATEX - Nguồn IEx" và các cụm từ bạn đang tìm kiếm "tự chứng nhận".

Nói cách khác, thực hành tốt cơ bản là cần thiết với tài liệu phù hợp với tệp kỹ thuật CE thông thường. Không có chứng nhận chính thức nào theo luật CUNG CẤP rằng bạn cung cấp thiết bị vào nhà được quản lý theo quy định ATEX (một điều địa lý bao trùm Châu Âu và các khu vực khác).


Cảm ơn rất nhiều, mối quan tâm của tôi là một tia lửa có thể được kích hoạt khi bật và tắt chuông, nhưng tôi thấy bức ảnh này của một thiết bị Trung Quốc nơi nó có rất nhiều cửa sổ ở vỏ ngoài và toàn bộ mạch có thể tiếp xúc với khí như nó chảy bên trong, như vậy là một thiết kế an toàn? ae01.alicdn.com/kf/UTB8bI1BG5aMiuJk43PTq6ySmXXaP.jpg
Mahmoud Ragab

1
Như tôi đã nói trong câu trả lời của mình, một máy dò rò rỉ khí cải thiện sự an toàn, do đó, với điều kiện nó được thiết kế hợp lý, nó là một lợi ích ròng cho môi trường. Tôi không thể đánh giá một thiết kế từ xa trên tài liệu tối thiểu.
Andy aka

OP cho biết "để sử dụng trong gia đình", có thể khác một cách tinh tế so với "để sử dụng trong nhà". ví dụ: Có lẽ họ đang thiết kế một thiết bị khảo sát cầm tay được sử dụng bởi các kỹ thuật viên của công ty gas đáp ứng các cuộc gọi từ những khách hàng nghĩ rằng họ ngửi thấy mùi rò rỉ gas. Nếu đó là trường hợp, một trong những loại Ex chắc chắn có thể được áp dụng. Có lẽ @MahmoudRagab có thể làm rõ.
pericynthion

@pericynthion Ở đây tôi đang sử dụng thiết bị được thiết kế để lắp đặt bên trong nhà vĩnh viễn và không phải là thiết bị di động, tuy nhiên điều gì sẽ sai khi mang thiết bị từ nhà này sang nhà khác?
Mahmoud Ragab

1
@MahmoudRagab điều mà pericynthion có thể ám chỉ là một thiết kế cho một thiết bị cầm tay cầm tay có thể phải tuân theo phân loại Ex nghiêm ngặt hơn vì nó có thể được sử dụng (trái với hướng dẫn trong sổ tay và ghi nhãn) trong khu vực có xác suất trung bình của một hỗn hợp khí và oxy bắt lửa cao hơn so với nhà.
Andy aka

3

Chống cháy nổ trong thiết bị điện tử có nghĩa là chịu được capacitor tụ điện hoặc công tắc điện trong hộp kín chân không nhưng về cơ bản có nghĩa là các loại áp suất và cường độ khác nhau nhưng cũng có thể có nghĩa là không được đốt bằng khí dễ cháy, vì vậy điều này có thể liên quan đến việc bịt kín khí không cho phép thâm nhập Không giống như các con dấu Teflon giải phóng H2 từ các hộp kín bằng pin SLA để giảm áp suất trong quá trình sạc được kiểm soát. Bạn có thể tưởng tượng một ứng dụng ngoài trời với các thiết bị điện tử có khả năng khử hồ quang và pin dự phòng SLA cho bộ lặp không dây có thể phát nổ mà không cần thông hơi hoặc có con dấu Teflon để chống nước nhưng cho phép H2 được giải phóng.

Có một số tiêu chí thiết kế cụ thể; Độ cứng, độ ẩm, phớt khí nổ, tránh hồ quang, xả một phần từ bên ngoài hoặc Xả một phần (PD) bên trong từ độ ẩm và các chất gây ô nhiễm làm giảm ngưỡng sự cố <1V / mm.

Máy dò rò rỉ gas không ngụ ý chống cháy nổ

Thông thường, ngay cả các máy dò khí gia dụng đắt tiền cũng cảnh báo bạn nên để pin thông hơi ra khỏi khí dễ cháy !!,

Vì vậy, yêu cầu của bạn là mơ hồ

Bạn muốn gặp thông số gì?

Xếp hạng cho sự đánh đổi an toàn rủi ro đối với Xả một phần hoặc ESD do phát sinh bụi và tĩnh và mức độ tiếp xúc với khí cháy.

Những khí mà bạn muốn phát hiện? Một máy dò rò rỉ khí dễ cháy có thể không phát hiện được Carbon Monoxide độc ​​hại vì các cảm biến là khác nhau. Để ngăn chặn rò rỉ gas cần có điện từ trước ống flex chứ không phải sau khi vào lò, nếu ống flex bị hỏng do tác động của thiết bị nặng, báo động khí có thể không ngăn được nhà bị rò rỉ !! Mặc dù rò rỉ khí bên trong lò có thể phát hiện và báo động âm thanh và tắt nguồn khí dễ cháy.

Vì vậy, thông số kỹ thuật của bạn là mơ hồ.

Tuy nhiên, khí dễ cháy bán dẫn có thể phát hiện nhiều bao gồm bất kỳ hoặc tất cả những điều sau đây:

Acetone Rượu Amoniac Benzen Butan Ethylene Oxide Xăng-Xăng Halon Hydrogen Sulfide Dung môi công nghiệp Máy bay phản lực sơn mài Chất làm lạnh Methane Naphtha Chất làm lạnh khí propan tự nhiên Toluene

Đối với hơi khí hydro, H2 có giới hạn nổ thấp hơn (LEL) là 5%, do đó lên tới 1.000 ppm hoặc 0,1% có thể được coi là giới hạn cảnh báo an toàn có thể là 10.000 ppm và> = 4% với bất kỳ sự phóng tĩnh nào có thể phát nổ. Các khí khác có thể dễ bay hơi hơn. Vì vậy, độ chính xác không đồng nhất cho tất cả các loại khí.

Thông thường, bất kỳ lớp phủ phù hợp nào của Wap sẽ không làm được, vì để ngăn chặn ánh sáng vì hầu hết các chất dẻo đều hút ẩm , mặc dù chúng kéo dài tuổi thọ trong một số môi trường khắc nghiệt.

Ngay cả IC nhựa kín đã bị hỏng một lần dưới mức đóng băng. Cuối cùng họ đã hấp thụ độ ẩm và thất bại khi đông lạnh nên IC gốm được cung cấp cho đến khi quy trình và công thức epoxy của Sumotomo được phát triển. Khi lần đầu tiên IC nhựa xuất hiện, chúng chỉ được xếp hạng từ 0 đến 70'C, bây giờ những cải tiến từ R & D của Nhật Bản đã giúp có thể bao quát phạm vi nhiệt độ rộng hơn.

Thông tin khác

Nhựa hút ẩm

Nylon, ABS, Acrylic, Polyurethane, Polycarbonate, PET, PBT

Nhựa không hút ẩm

Polyetylen, Polypropylen, Polystyren, PVC

Thông thường một container chống cháy nổ là một thiết kế vỏ nhôm đúc chắc chắn để chịu được áp lực cao. Sản phẩm tốt hơn sử dụng một lớp phủ epoxy. Vì vậy, độ ẩm bịt ​​kín một mình là không đủ để ngăn chặn bất kỳ vụ nổ có thể xảy ra từ một sự cố điện tử.

Nếu bạn cần lớp phủ phù hợp ngăn chặn độ ẩm điện dung thấp tốt nhất thì trong Không gian vũ trụ, họ sử dụng Paralene, với sự lắng đọng hơi, IC sử dụng các công thức epoxy đặc biệt và quy trình phòng sạch. Các lớp phủ khác khi đủ dày có thể kéo dài tuổi thọ hiệu suất kém như silicat, acrylic và silicone nhưng cũng không thể hoạt động tốt, nếu mỏng quá nhiều có thể gây nhiễu xuyên âm và tải điện dung.

Khoa học đằng sau bằng chứng nổ được xác định bởi mức độ ô nhiễm của chất cách điện tốt bị suy giảm do độ ẩm / hoặc bụi nơi chất ô nhiễm hằng số điện môi thấp bị phá vỡ bằng cách chấp nhận điện tích nhanh hơn môi trường có hàm lượng điện môi cao hơn dẫn đến những gì quen thuộc với Xả một phần, PD là tiền thân của Xả ion hóa hoặc sự cố hồ quang hoặc điện môi của vật liệu cách điện.

Phương pháp thử phụ thuộc vào mức độ căng thẳng của môi trường về độ ẩm và tốc độ hút ẩm của các loại nhựa khác nhau với các chất gây ô nhiễm có thể hấp thụ độ ẩm có hằng số điện môi phân cực lớn hơn khoảng 20 lần so với hầu hết các loại nhựa. Các mức độ ô nhiễm chỉ cần ở mức / triệu hoặc PPM để PD xảy ra và tốc độ rò rỉ với hằng số điện môi tạo ra một hàm không dao động có thể Xả ở tỷ lệ thấp của sự cố dự kiến ​​kV / mm hoặc V / um hoặc mV / bước sóng. Với thời gian chu kỳ nhiều phút, trở nên nhanh hơn với tỷ lệ kích thích so với Vbreakdown.

Phương pháp thử nghiệm đơn giản sử dụng ô nhiễm môi trường xung quanh tồi tệ nhất (bụi, hơi ẩm, phun muối) với điện áp lan truyền chậm và xác định tiếng ồn tia lửa trên đài AM hoặc SW gần đó hoặc sử dụng đầu dò phạm vi được nối ngắn vào dây nối đất, quấn quanh dây dẫn để phát hiện xung PD. Hệ số giảm của điện áp ứng suất được tiến hành hoặc gây ra cho hoạt động PD xác định giới hạn an toàn sau khi ngâm nhiệt độ cao / độ ẩm cao để tăng tốc độ xâm nhập của hơi ẩm.

Quy trình thử nghiệm cụ thể có thể khác nhau từ điều này, nhưng khoa học xác định tỷ lệ ký quỹ để kích hoạt ngưỡng là yếu tố an toàn chính.

Chính xác là cùng một khoa học được sử dụng trong các máy biến áp điện cho dù khô hay đầy dầu và họ chỉ kiểm tra điện áp BDV hoặc điện áp thay vì thử nghiệm tùy chọn cho PD. Hoạt động PD được theo dõi bởi khí hòa tan H2 và do đó, rất nhiều máy biến áp nổ tung hàng năm có thể được ngăn chặn bằng màn hình PD và thường chỉ được lắp đặt trong máy biến áp triệu đô, nhưng nó rất rẻ để theo dõi.


"Hầu hết các loại nhựa đều thủy tĩnh trong các con dấu hoặc nhựa" Tôi không chắc ý của bạn là gì - đó có phải là lỗi chỉnh sửa không? Và hầu hết các loại nhựa thực sự hút ẩm? (Lưu ý cách đánh vần, nhân tiện: đó là "g", không phải là "d".)
David Richerby

TY Tôi sẽ thêm tài liệu tham khảo
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@ SunnyskyguyEE75 Cảm ơn câu trả lời tuyệt vời, còn nhựa silicon thì sao?
Mahmoud Ragab

1
Nó phụ thuộc vào bụi trong quá trình sử dụng và độ dày. Dip tốt hơn phun.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.