Radar đo mức cho khu vực nguy hiểm: hướng dẫn chọn thiết bị Ex

Tóm tắt: chọn thiết bị đo mức radar cho khu vực nguy hiểm phải chứng minh hai yêu cầu riêng biệt: phương thức bảo vệ chống nổ phù hợp với phân loại khu vực, đồng thời thiết bị vẫn đo ổn định trong điều kiện công nghệ thực tế. Chỉ ghi “chống nổ” là chưa đủ; cần đối chiếu khí hoặc bụi, zone, nhóm, cấp nhiệt độ, EPL, nhiệt độ môi trường, đầu siết cáp, nguồn cấp và cấu hình anten.

1. Bắt đầu từ hồ sơ phân loại khu vực

Trước khi yêu cầu báo giá, hãy lấy bản vẽ phân vùng nguy hiểm và yêu cầu kỹ thuật điện của dự án. Xác định nguy cơ do khí, hơi hay bụi cháy; kiểm tra zone hoặc division, nhóm khí/bụi, cấp nhiệt độ, mức bảo vệ thiết bị và dải nhiệt độ môi trường. Nhãn thiết bị và chứng chỉ của đúng cấu hình chào bán phải bao phủ toàn bộ các yêu cầu này.

IECEx, ATEX và chứng nhận quốc gia không tự động thay thế lẫn nhau. Cơ quan có thẩm quyền, quy định địa phương và chủ đầu tư quyết định hệ chứng nhận được chấp nhận. Cũng cần xác nhận chứng chỉ bao gồm đúng mạch điện tử, anten, bộ làm kín quá trình và phụ kiện được cung cấp.

2. Kiểm tra phương thức bảo vệ và toàn bộ vòng tín hiệu

Mạch an toàn tia lửa giới hạn năng lượng điện và thường cần barrier hoặc isolator tương thích. Vỏ không xuyên nổ được thiết kế để giữ sự cháy bên trong, đồng thời yêu cầu đầu siết cáp, nút bịt và bộ làm kín đã được phê duyệt. Không có phương án nào tốt cho mọi dự án; lựa chọn phụ thuộc kiến trúc hệ thống và quy trình bảo trì.

Kiểm tra điện áp nguồn, tải của vòng 4–20 mA/HART, entity parameters, tiếp địa và loại cáp. Một thiết bị radar có chứng chỉ vẫn có thể mất tính phù hợp nếu lắp sai đầu siết cáp, không siết kín nắp, dùng nút bịt không được phê duyệt hoặc ghép sai barrier.

3. Tách yêu cầu chống nổ khỏi khả năng đo

Chứng nhận Ex không bảo đảm tín hiệu phản xạ tốt. Khi chọn thiết bị, cần cung cấp môi chất, hằng số điện môi ước tính, dải đo, áp suất, nhiệt độ, bọt, hơi, bụi, ngưng tụ, bám dính và khuấy trộn. Đồng thời kiểm tra đường kính và chiều dài cổ bồn, kết cấu bên trong, dòng nạp và mức cao nhất.

Chùm tia hẹp có thể tránh một số vật cản nhưng không khắc phục vị trí lắp đặt sai. Với vật liệu rời, cần xét góc nghỉ và điểm nạp; với chất lỏng dao động, cần điều chỉnh damping và theo dõi echo. Ở nhiệt độ hoặc áp suất cao, phải xác nhận kết nối quá trình, vật liệu tiếp xúc, bộ làm kín và giới hạn nhiệt của cả cụm.

4. Hồ sơ cần yêu cầu khi mua hàng

• chứng chỉ Ex và phụ lục áp dụng cho đầy đủ mã cấu hình;
• control drawing và hướng dẫn an toàn nếu có;
• datasheet về nhiệt độ, áp suất, vật liệu, anten và kết nối;
• sơ đồ đấu dây, thông số HART và yêu cầu barrier;
• hướng dẫn lắp đặt, kiểm tra và bảo trì;
• mẫu nhãn thiết bị và thông tin truy xuất nguồn gốc.

Đối chiếu từng tài liệu với datasheet dự án trước khi đặt hàng. Tài liệu quảng cáo chung không chứng minh được mã chứng nhận của cấu hình thực tế.

5. Lắp đặt, chạy thử và nghiệm thu

Lắp anten với đường truyền không bị che chắn và tránh dòng vật liệu nạp. Tuân thủ hướng anten, mô-men siết, liên kết đẳng thế và yêu cầu đầu vào cáp. Khi chạy thử, nhập đúng khoảng cách bồn rỗng, kiểm tra vùng gần, lưu đường cong echo và so sánh mức tại ít nhất ba điểm trong dải đo.

Mô phỏng tín hiệu 4, 12 và 20 mA, sau đó xác nhận giá trị tại PLC hoặc DCS. Nghiệm thu phải bao gồm kiểm tra trực quan và hồ sơ chống nổ, không chỉ đối chiếu số đo mức. Lưu cấu hình ban đầu và đường cong echo làm đường cơ sở cho chẩn đoán.

6. Sai sót thường gặp

• chỉ chọn theo tần số hoặc khoảng cách danh định;
• cho rằng chứng nhận khí tự động áp dụng cho bụi cháy;
• dùng đầu siết cáp hoặc nút bịt không nằm trong phê duyệt;
• nhầm độ chính xác danh định với hiệu năng khi có bọt, bụi hoặc bề mặt nghiêng;
• sao chép tham số từ bồn khác mà không kiểm tra echo.

Câu hỏi thường gặp

Radar không tiếp xúc có loại bỏ nguy cơ đánh lửa không?

Không. Mạch điện tử và dây dẫn vẫn ở trong hoặc gần khu vực phân loại nên phải tuân thủ phương thức bảo vệ yêu cầu.

Radar 80 GHz có luôn tốt hơn không?

Không. Chùm tia hẹp hữu ích trong nhiều trường hợp, nhưng lựa chọn còn phụ thuộc môi chất, hình học, cổ bồn, bám dính, dải đo và chứng chỉ sẵn có.

Bao lâu cần kiểm tra một lần?

Khoảng thời gian phải theo kế hoạch kiểm tra Ex của nhà máy, mức rủi ro và môi trường. Cần kiểm tra bổ sung sau khi mở vỏ, thay đổi dây dẫn hoặc xảy ra bất thường.

So sánh radar 80 và 26 GHz · Xem thiết bị radar liên quan

Tác giả: Arvin · Nguồn: METRAVON Instruments