No campo da medição de temperatura industrial, especialmente em ambientes perigosos onde estão presentes gases, vapores ou poeira inflamáveis, a seleção de termopares é de extrema importância. Dois tipos comumente usados de termopares à prova de explosão são termopares de segurança intrínseca e termopares à prova de explosão à prova de chamas. Como um fornecedor confiável de termopar à prova de explosão [/thermocouple/thermocouples/explosion -proof - thermocouple.html], irei me aprofundar nas diferenças entre esses dois tipos para ajudá-lo a tomar uma decisão informada.
1. Conceitos Básicos
Termopares de segurança intrínseca
A segurança intrínseca é uma técnica de proteção onde a energia no circuito é limitada a um nível insuficiente para causar a ignição de uma atmosfera perigosa. Um termopar de segurança intrínseca é projetado para evitar a liberação de energia suficiente para inflamar uma mistura inflamável. Isso é conseguido usando barreiras especiais e limitando a energia elétrica no circuito. Essas barreiras são normalmente instaladas em uma área segura e restringem a quantidade de corrente e tensão que pode atingir o termopar na área perigosa.
Explosão à prova de chamas - Termopares à prova de chamas
Os termopares à prova de explosão à prova de chamas contam com um invólucro robusto para conter qualquer explosão que possa ocorrer dentro do termopar. O invólucro foi projetado para suportar a pressão de uma explosão interna sem permitir que chamas ou gases quentes escapem e inflamem a atmosfera perigosa circundante. O invólucro é geralmente feito de metal com paredes espessas ou outros materiais adequados e possui dimensões e construção precisas para garantir sua eficácia.
2. Projeto e Construção
Termopares de segurança intrínseca
O projeto de termopares de segurança intrínseca concentra-se na limitação de energia. Eles são frequentemente usados em combinação com barreiras de segurança intrínseca, que são instaladas em áreas não perigosas. O termopar em si é relativamente simples de construir, mas o circuito elétrico associado é cuidadosamente projetado para limitar a potência. Os cabos utilizados para termopares de segurança intrínseca também são projetados para minimizar a transferência de energia. Por exemplo, eles podem ter valores baixos de capacitância e indutância para reduzir a energia armazenada no circuito.
Explosão à prova de chamas - Termopares à prova de chamas
Os termopares à prova de chamas possuem um projeto mecânico mais complexo. O gabinete é o componente principal. Deve ser capaz de suportar a pressão gerada por uma explosão interna. O gabinete geralmente é feito de ferro fundido, aço inoxidável ou outros materiais resistentes. As juntas e conexões do invólucro são cuidadosamente projetadas para evitar a passagem de chamas. Além disso, os elementos do termopar dentro do invólucro são protegidos contra ambientes agressivos e possíveis eventos explosivos.
3. Mecanismos de Segurança
Termopares de segurança intrínseca
O mecanismo de segurança dos termopares de segurança intrínseca é baseado na limitação de energia. Ao limitar a energia elétrica no circuito, o risco de ignição é minimizado. Mesmo se houver um curto-circuito ou outra falha elétrica no termopar, a energia liberada não será suficiente para inflamar a atmosfera inflamável circundante. Isto torna os termopares de segurança intrínseca adequados para aplicações onde o risco de explosão é relativamente alto e onde padrões de segurança rigorosos precisam ser atendidos.
Explosão à prova de chamas - Termopares à prova de chamas
Os termopares à prova de chamas dependem da contenção física de uma explosão. Se ocorrer uma explosão dentro do gabinete, o gabinete impedirá que as chamas e os gases quentes escapem. O design do invólucro é tal que pode suportar a pressão da explosão e resfriar os gases quentes antes que eles alcancem o ambiente externo. Isso garante que a atmosfera perigosa circundante não seja inflamada.
4. Instalação e Manutenção
Termopares de segurança intrínseca
A instalação de termopares de segurança intrínseca requer atenção cuidadosa ao circuito elétrico. As barreiras de segurança intrínseca devem ser instaladas em uma área não perigosa e a fiação entre o termopar e a barreira deve ser configurada corretamente. A manutenção é relativamente simples, pois o termopar em si é um dispositivo simples. No entanto, as barreiras de segurança intrínsecas precisam ser verificadas regularmente para garantir o seu bom funcionamento.
Explosão à prova de chamas - Termopares à prova de chamas
A instalação de termopares à prova de chamas envolve a instalação adequada do gabinete. O invólucro deve ser corretamente montado e vedado para garantir sua eficácia. A manutenção de termopares à prova de chamas é mais complexa. O gabinete precisa ser inspecionado regularmente quanto a quaisquer sinais de danos ou desgaste. Os elementos do termopar dentro do gabinete também precisam ser verificados quanto à operação adequada.
5. Aplicações
Termopares de segurança intrínseca
Os termopares de segurança intrínseca são comumente usados em aplicações onde a área perigosa é grande e onde é difícil instalar um invólucro à prova de chamas. Também são adequados para aplicações onde o risco de explosão é alto, como nas indústrias química e petroquímica. Por exemplo, em uma planta química onde estão presentes gases inflamáveis, termopares de segurança intrínseca podem ser usados para medir a temperatura de vários processos sem a necessidade de um invólucro grande e volumoso à prova de chamas.
Explosão à prova de chamas - Termopares à prova de chamas
Termopares à prova de explosão à prova de chamas são frequentemente usados em aplicações onde a área perigosa é relativamente pequena e onde um invólucro robusto pode ser facilmente instalado. Eles são comumente usados em indústrias como mineração, petróleo e gás e geração de energia. Por exemplo, em uma mina de carvão onde há risco de explosão de metano, termopares à prova de chamas podem ser usados para monitorar a temperatura de equipamentos e processos.
6. Considerações sobre custos
Termopares de segurança intrínseca
O custo dos termopares de segurança intrínseca inclui o custo do próprio termopar e das barreiras de segurança intrínseca associadas. As barreiras podem ser relativamente caras, especialmente para modelos de alto desempenho. Contudo, o custo global pode ser menor em aplicações onde é necessário um grande número de termopares, uma vez que os custos de instalação e manutenção são relativamente baixos.
Explosão à prova de chamas - Termopares à prova de chamas
Os termopares à prova de explosão à prova de chamas são geralmente mais caros devido ao custo do invólucro robusto. Os custos de instalação e manutenção também são mais elevados, uma vez que o invólucro necessita de ser inspecionado e mantido regularmente. Contudo, em aplicações onde é necessário um elevado nível de protecção, o custo pode ser justificado.
7. Compatibilidade com outros dispositivos
Termopares de segurança intrínseca
Termopares de segurança intrínseca são frequentemente usados em conjunto com outros dispositivos intrinsecamente seguros. Eles são compatíveis com uma ampla gama de sistemas de controle e equipamentos de monitoramento, desde que o sistema geral seja projetado para atender aos requisitos de segurança intrínsecos. Por exemplo, eles podem ser facilmente integrados a registradores de dados e painéis de controle em ambientes perigosos.
Explosão à prova de chamas - Termopares à prova de chamas
Os termopares à prova de chamas podem ser usados com uma variedade de dispositivos, mas a instalação pode ser mais complexa devido à necessidade de um invólucro à prova de chamas. Eles são compatíveis com a maioria dos sistemas de controle industrial, mas o gabinete pode precisar ser modificado para acomodar a conexão de outros dispositivos.
8. Considerações Ambientais
Termopares de segurança intrínseca
Os termopares de segurança intrínseca são adequados para uma ampla variedade de condições ambientais. Eles podem ser usados em áreas com alta umidade, poeira e substâncias corrosivas. No entanto, as barreiras de segurança intrínsecas precisam ser protegidas do meio ambiente para garantir o seu bom funcionamento.
Explosão à prova de chamas - Termopares à prova de chamas
Os termopares à prova de chamas são projetados para suportar condições ambientais adversas. O gabinete oferece proteção contra poeira, umidade e danos mecânicos. Eles são adequados para uso em ambientes externos e industriais onde o termopar pode ser exposto a vários elementos.
Conclusão
Concluindo, tanto os termopares de segurança intrínseca quanto os termopares à prova de explosão à prova de chamas têm suas próprias vantagens e desvantagens. A escolha entre os dois depende de vários fatores, como a natureza do ambiente perigoso, os requisitos da aplicação, considerações de custo e requisitos de instalação e manutenção. Como fornecedor de termopar à prova de explosão [/thermocouple/thermocouples/explosion -proof - thermocouple.html], podemos fornecer informações detalhadas e orientação para ajudá-lo a selecionar o termopar mais adequado para suas necessidades específicas.
Se você estiver interessado em nossos produtos, incluindo termopar de superfície [/thermocouple/thermocouples/surface - thermocouple.html] e termopares de platina - ródio [/thermocouple/thermocouples/platinum - rhodium - thermocouples.html], ou se você tiver alguma dúvida sobre termopares à prova de explosão, não hesite em nos contatar para mais discussões e negociação de compras.
Referências
- Perry, RH e Green, DW (1997). Manual dos Engenheiros Químicos de Perry. McGraw-Hill.
- ANSI/ISA - 12.06.01 - 2015, Equipamento elétrico à prova de explosão para uso em locais perigosos (classificados) Classe I, Divisão 1.
- IEC 60079 - 11:2011, Atmosferas explosivas - Parte 11: Proteção de equipamentos por segurança intrínseca “i”.
