Was genau sind Eigensicherheitsbarrieren?

In Ihrer Branche haben Sie vielleicht schon von Eigensicherheitsbarrieren gehört, die gemeinhin als IS-Barrieren bezeichnet werden. Aber was sind sie genau?

I.S. Barrieren sind Schutzvorrichtungen für elektrische Geräte wie Gasdetektoren, Feuermelder, Alarmanlagen usw., die in einem Gefahrenbereich montiert sind. Sie schützen die Geräte vor Stromstößen, die andernfalls zu einer Zündquelle werden könnten - eine Katastrophe, wenn sich der Detektor in einem Bereich befindet, in dem explosive Gase vorhanden sein können.

Eine gute Analogie ist eine Dampflokomotive mit einer Druckentlastungspfeife - wenn der Druck in der Maschine zu hoch ist, wird er durch die Pfeife entlastet, indem buchstäblich Dampf abgelassen wird.

Wie funktionieren sie?

IS-Barrieren funktionieren, indem sie die für das IS-Gerät verfügbare Energie begrenzen. Hier bei Crowcon verwenden wir zwei Arten von IS-Barrieren - Zenerbarrieren und galvanische Isolatoren.

Zenerbarrieren enthalten Zenerdioden, die überschüssige Energie zur Erde ableiten. Sie müssen also sicherstellen, dass ein eigensicherer Erdungspunkt vorhanden ist. Wenn Sie keinen Erdungspunkt haben, können Sie einen galvanischen Isolator verwenden, der über einen Transformator eine elektrische Isolierung zwischen dem Gefahrenbereich und den Stromkreisen des sicheren Bereichs herstellt.

Wann müssen Sie sie einsetzen?

Grundsätzlich, wenn Sie zertifizierte Geräte verwenden, die die IS-Schutzmethode verwenden. Wenn Ihr Gerät diese Methode verwendet, finden Sie in den ATEX- und IECEx-Zertifikaten folgende Angaben:

  • ia" oder "ib" in der Klassifizierung ihrer Zertifizierung
  • Zum Beispiel - Ex ia IIC T4 Ga (die Klassifizierung für unseren festen Xgard Typ 1 Detektor)

Einige Produkte können mehr als eine Schutzmethode verwenden - ein gängiges Beispiel ist der IS-Schutz und der Flammschutz. In diesen Fällen ist es unwahrscheinlich, dass das Produkt die Verwendung einer externen IS-Barriere erfordert. Wie immer empfehlen wir jedoch, dass Sie Ihr Produkthandbuch zu Rate ziehen.

Wie verwenden Sie sie?

IS-Barrieren sollten sich zwischen den Geräten im Gefahrenbereich und den (in einem sicheren Bereich installierten) Steuergeräten befinden. Die IS-Barriere muss sich innerhalb des sicheren Bereichs befinden.

Das ATEX-Zertifikat für das IS-Gerät legt die zulässigen Parameter für die IS-Barriere fest.

Wann sollten sie vermieden werden?

Detektoren, die nicht nach der Methode der "Eigensicherheit" arbeiten, sollten nicht mit einer IS-Barriere verwendet werden.

Der Xgard Typ 5 beispielsweise verwendet die flammensichere (Exd) Schutzmethode - er benötigt also keine IS-Barriere. Allerdings haben nicht alle Versionen des Xgard einen flammensicheren Schutz und benötigen daher eine IS-Barriere - es kommt auf das Produkt an, das Sie verwenden.

Wenn sowohl Ihr Melder als auch Ihre Steuerausrüstung im sicheren Bereich installiert sind, benötigen Sie keine IS-Barrieren.

Eines sollten Sie bedenken: Die Verwendung einer IS-Barriere mit einem Detektor, der nicht die Methode der Eigensicherheit verwendet, macht den Detektor nicht eigensicher.

Elektrochemische Sensoren: Wie lange im Regal und wie lange im Feld?

Vielleicht haben Sie die Begriffe "Haltbarkeit" und "Lebensdauer" im Zusammenhang mit elektrochemischen Sensoren schon einmal gehört. Das sind Begriffe, die viele Leute kennen, aber nicht jeder weiß, was sie im Einzelnen bedeuten.

Wie lange im Regal?

Für die Zwecke dieses Beitrags ist "Haltbarkeit" die Zeit zwischen der Herstellung eines Produkts und seiner Inbetriebnahme.

Elektrochemische Sensoren haben in der Regel eine angegebene Haltbarkeit von sechs Monaten nach der Herstellung, vorausgesetzt, sie werden unter idealen Bedingungen bei 20˚C gelagert. Ein kleiner Teil dieses Zeitraums entfällt zwangsläufig auf die Herstellung des Gasdetektors und den Versand an den Kunden.

Aus diesem Grund raten wir bei der Anschaffung von Sensoren und Ersatzteilen während ihrer Lebensdauer immer dazu, den Kauf so zu planen und zu timen, dass die Zeit zwischen Lagerung und Verwendung möglichst kurz ist.

Wie lange sind Sie im Einsatz?

Auch in diesem Zusammenhang bezieht sich die "Lebensdauer" auf die Zeit ab dem Zeitpunkt, an dem ein Sensor in Betrieb genommen wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem er nicht mehr für seinen Zweck geeignet ist.

Unter absolut idealen Bedingungen - stabile Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Bereich von 20 °C und 60 % relativer Luftfeuchtigkeit ohne Einwirkung von Verunreinigungen - können elektrochemische Sensoren nachweislich über 4000 Tage (11 Jahre) arbeiten! Die regelmäßige Einwirkung des Zielgases schränkt die Lebensdauer dieser winzigen Brennstoffzellen nicht ein: Hochwertige Sensoren haben eine große Menge an Katalysatormaterial und robuste Leiter, die durch die Reaktion nicht verbraucht werden.

Allerdings herrschen nicht immer ideale Bedingungen, so dass man bei Gassensoren auf Nummer sicher gehen sollte.

So haben elektrochemische Sensoren für gewöhnliche Gase (z. B. Kohlenmonoxid oder Schwefelwasserstoff) eine typische Lebensdauer von 2-3 Jahren. Ein exotischerer Gassensor, z. B. für Fluorwasserstoff, hat möglicherweise nur eine Lebensdauer von 12-18 Monaten.

Mehr über die Lebensdauer der Sensoren erfahren Sie in unserem HazardEx-Artikel.

Warum Sie nicht zündeln sollten

Erinnern Sie sich an das letzte Mal, als Sie Ihr Brandgaswarngerät testen wollten. Sie sind beschäftigt und wollen etwas Schnelles und Praktisches. Die naheliegende Antwort ist ein Zigarettenanzünder, nicht wahr? Ein kurzer Spritzer Gas sollte die Aufgabe erfüllen. Oder etwa nicht?

Wenn "die Aufgabe" darin besteht, den Sensor Ihres Detektors auf Knopfdruck zu zerstören, dann ja!

Wenn Sie einen Zigarettenanzünder zum Testen Ihrer Sensoren verwenden, besteht die Gefahr, dass Sie:

  • Den Sensor unbrauchbar machen
  • Beeinträchtigung Ihrer Garantie - Kohlenstoffablagerungen sind ein eindeutiges Indiz für die Hersteller, die dann aufgrund falscher Tests Ihren Anspruch nicht anerkennen.

Warum Feuerzeuge eine schlechte Nachricht für Ihre Sensoren sind

Pellistor-Sensoren (auch als katalytische Kügelchen bekannt) werden in industriellen Gasdetektoren zur Erkennung einer Vielzahl von Gasen und Dämpfen eingesetzt. Die Sensoren bestehen aus einem aufeinander abgestimmten Paar "Kügelchen", die erhitzt werden und mit Gasen reagieren. Die Sensoren arbeiten im Bereich der unteren Explosionsgrenze (UEG) und warnen, lange bevor sich eine entflammbare Gaskonzentration ansammelt.

Wenn der Sensor regelmäßig und unregelmäßig hohen Gaskonzentrationen ausgesetzt wird, kann die Leistung des Sensors beeinträchtigt werden, und Feuerzeuge setzen den Sensor einer Gasmenge von 100 % aus. Nicht nur das, sondern diese Exposition kann auch zu Rissen in den Sensorperlen führen. Zigarettenanzünder hinterlassen außerdem schädliche Kohlenstoffablagerungen auf den Kügelchen, so dass die Sensoren unbrauchbar werden und Sie möglicherweise Ihr Leben riskieren.

Wie Sie Ihre Sensoren sicher testen können

Bump-Test! Sie können auch mit 50 % UEG-Gas kalibrieren - stellen Sie jedoch sicher, dass Sie den richtigen Kalibrierungsadapter für Ihre Gasflasche verwenden und dass der Durchfluss Ihrer Flasche auf 0,5 bis 1 Liter pro Minute eingestellt ist.

 

 

Ihr Sensor ist empfindlicher als Sie denken

 

Wir alle wissen, dass Pellistor-Sensoren eine der wichtigsten Technologien zur Erkennung von Kohlenwasserstoffen sind. In den meisten Fällen sind sie ein zuverlässiges und kostengünstiges Mittel zur Überwachung brennbarer Gase.

Wie bei jeder Technologie gibt es einige Umstände, unter denen man sich nicht auf Pellistoren verlassen sollte, und andere Sensoren, wie z. B. Infrarot (IR)-Technologie, sollten in Betracht gezogen werden.

Probleme mit Pellistoren

Pellistoren sind im Allgemeinen sehr zuverlässig bei der Erkennung brennbarer Gase. Allerdings hat jede Art von Technologie ihre Grenzen, und es gibt einige Fälle, in denen Pellistoren nicht als besonders geeignet angesehen werden sollten.

Der vielleicht größte Nachteil von Pellistoren ist, dass sie anfällig für Vergiftungen (irreversibler Empfindlichkeitsverlust) oder Hemmungen (reversibler Empfindlichkeitsverlust) durch viele Chemikalien sind, die in verwandten Branchen vorkommen.

Was passiert, wenn ein Pellistor vergiftet wird?

Grundsätzlich erzeugt ein vergifteter Pellistor keinen Ausgang, wenn er brennbarem Gas ausgesetzt ist. Das bedeutet, dass ein Melder keinen Alarm auslöst und den Eindruck erweckt, die Umgebung sei sicher.

Silizium-, blei-, schwefel- und phosphathaltige Verbindungen können schon bei wenigen Teilen pro Million (ppm) die Leistung von Pellistoren beeinträchtigen. Ganz gleich, ob es sich um etwas in Ihrer allgemeinen Arbeitsumgebung handelt oder um etwas so Harmloses wie Reinigungsmittel oder Handcreme, Sie könnten die Wirksamkeit Ihres Sensors beeinträchtigen, ohne es zu merken.

Was ist so schlimm an Silikonen?

Silikone haben ihre Tugenden, aber sie sind möglicherweise weiter verbreitet, als Sie denken, z. B. in Dichtungsmitteln, Klebstoffen, Schmiermitteln sowie thermischen und elektrischen Isolierungen. Sie können Pellistor-Sensoren in extrem niedrigen Konzentrationen vergiften. So gab es beispielsweise einen Vorfall, bei dem ein Unternehmen eine Fensterscheibe in einem Raum austauschte, in dem es seine Gasmessgeräte lagerte. Dabei wurde ein Standard-Dichtungsmittel auf Silikonbasis verwendet, was dazu führte, dass alle Pellistor-Sensoren bei den anschließenden Tests durchfielen. Glücklicherweise testete das Unternehmen seine Geräte regelmäßig; wäre dies nicht geschehen, hätte die Geschichte ganz anders und tragischer ausgesehen.

Situationen wie diese zeigen, wie wichtig Bump-Tests sind (wir haben bereits darüber geschrieben - sehen Sie sich das an), die vergiftete oder blockierte Sensoren aufzeigen.

Was kann ich tun, um meinen Sensor nicht zu vergiften?

Seien Sie sich dessen bewusst, d. h. testen Sie Ihre Ausrüstung regelmäßig und stellen Sie sicher, dass Ihre Detektoren für die Umgebung, in der Sie arbeiten, geeignet sind.

Erfahren Sie mehr über die Infrarottechnologie in unserem früheren Blog.

  

Pellistor-Sensoren - alles, was Sie wissen müssen

Wir haben schon früher über Pellistor-Sensoren geschrieben, aber die Informationen sind immer noch wichtig und nützlich. Hier finden Sie alles, was Sie wissen müssen...

Pellistorsensoren (oder katalytische Perlensensoren) sind seit den 60er Jahren die wichtigste Technologie zur Erkennung brennbarer Gase. Obwohl wir eine Reihe von Fragen im Zusammenhang mit der Erkennung brennbarer Gase und flüchtiger organischer Verbindungen erörtert haben, haben wir uns noch nicht mit der Funktionsweise von Pellistoren befasst. Um dies nachzuholen, haben wir ein Erklärungsvideo beigefügt, das Sie hoffentlich herunterladen und in Ihren Schulungen verwenden werden:

Ein Pellistor basiert auf einer Wheatstone-Brückenschaltung und besteht aus zwei "Kügelchen", die beide Platinspulen umschließen. Eines der Kügelchen (das "aktive" Kügelchen) wird mit einem Katalysator behandelt, der die Temperatur senkt, bei der sich das Gas um es herum entzündet. Diese Perle wird durch die Verbrennung heiß, was zu einem Temperaturunterschied zwischen dieser aktiven und der anderen "Referenz"-Perle führt. Dadurch entsteht ein Widerstandsunterschied, der gemessen wird; die Menge des vorhandenen Gases ist direkt proportional dazu, so dass die Gaskonzentration als Prozentsatz der unteren Explosionsgrenze (%LEL*) genau bestimmt werden kann.

Die heiße Perle und die elektrischen Schaltkreise befinden sich in einem flammensicheren Sensorgehäuse hinter der Sintermetall-Flammensperre (oder Sinter), durch die das Gas strömt. Innerhalb dieses Sensorgehäuses, das eine Innentemperatur von 500 °C aufweist, kann eine kontrollierte Verbrennung stattfinden, die von der äußeren Umgebung isoliert ist. Bei hohen Gaskonzentrationen kann der Verbrennungsprozess unvollständig sein, was zu einer Rußschicht auf dem aktiven Kügelchen führt. Dies führt zu einer teilweisen oder vollständigen Beeinträchtigung der Leistung. In Umgebungen, in denen Gaskonzentrationen von über 70 % UEG vorkommen können, ist Vorsicht geboten.

Weitere Informationen zur Sensortechnologie für brennbare Gase finden Sie in unserem Artikel über den Vergleich von Pellistoren und Infrarotsensorik: Beeinträchtigen Silikonimplantate Ihre Gasdetektion?

*Untere Explosionsgrenze - Erfahren Sie mehr

Klicken Sie auf die obere rechte Ecke des Videos, um eine Datei zum Herunterladen zu erhalten.

Wie viel Leben haben Sie noch?

Wenn etwas nicht mehr funktioniert, wird man selten vorgewarnt. Wann haben Sie das letzte Mal einen Schalter umgelegt, nur damit Ihre Glühbirne den Geist aufgibt? Oder hatten Sie in diesem Winter schon einmal einen kalten, frostigen Morgen, an dem Ihr Auto einfach nicht ansprang?

Lesen Sie weiter "Wie viel Leben hast du noch?"

Die Bedeutung von Bump-Tests

Bump-Tests gehören zu den Themen, die immer wieder auftauchen, aber noch immer nicht jeder versteht, worum es geht. Ein Gaswarngerät kann aus vielen Gründen nicht richtig auf Gas reagieren. Der Funktionstest ist eine schnelle und einfache Methode, um sicherzustellen, dass Ihr Gerät richtig reagiert. Hier ist nur ein Beispiel dafür, was passieren kann, wenn Sie Ihre Geräte nicht einem Funktionstest unterziehen.

Lesen Sie weiter "Die Bedeutung von Bump-Tests"

Pellistor-Sensoren - wie sie funktionieren

Pellistor-Gassensoren (oder katalytische Gassensoren mit Kügelchen) sind seit den 60er Jahren die wichtigste Technologie zum Nachweis brennbarer Gase. Obwohl wir eine Reihe von Fragen im Zusammenhang mit der Erkennung von brennbaren Gasen und flüchtigen organischen Verbindungen erörtert haben, haben wir uns noch nicht mit der Funktionsweise von Pellistoren befasst. Um dies nachzuholen, fügen wir ein Erklärungsvideo bei, das Sie hoffentlich herunterladen und als Teil Ihrer Schulungen verwenden werden

Ein Pellistor basiert auf einer Wheatstone-Brückenschaltung und besteht aus zwei "Kügelchen", die beide Platinspulen umschließen. Eines der Kügelchen (das "aktive" Kügelchen) wird mit einem Katalysator behandelt, der die Temperatur senkt, bei der sich das Gas um es herum entzündet. Diese Perle wird durch die Verbrennung heiß, was zu einem Temperaturunterschied zwischen dieser aktiven und der anderen "Referenz"-Perle führt. Dadurch entsteht ein Widerstandsunterschied, der gemessen wird; die Menge des vorhandenen Gases ist direkt proportional dazu, so dass die Gaskonzentration als Prozentsatz der unteren Explosionsgrenze (%LEL*) genau bestimmt werden kann.

Die heiße Perle und die elektrischen Schaltkreise befinden sich in einem flammensicheren Sensorgehäuse hinter der Sintermetall-Flammensperre (oder Sinter), durch die das Gas strömt. Innerhalb dieses Sensorgehäuses, das eine Innentemperatur von 500 °C aufweist, kann eine kontrollierte Verbrennung stattfinden, die von der äußeren Umgebung isoliert ist. Bei hohen Gaskonzentrationen kann der Verbrennungsprozess unvollständig sein, was zu einer Rußschicht auf dem aktiven Kügelchen führt. Dies führt zu einer teilweisen oder vollständigen Beeinträchtigung der Leistung. In Umgebungen, in denen Gaskonzentrationen von über 70 % UEG vorkommen können, ist Vorsicht geboten.

Weitere Informationen über die Gassensortechnik für brennbare Gase finden Sie in unserem Artikel über den Vergleich von Pellistoren und Infrarot-Gassensorik: Beeinträchtigen Silikonimplantate Ihre Gasdetektion?

*Untere Explosionsgrenze - Erfahren Sie mehr

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Minimierung der Exposition

Der Schlüssel zur Risikominderung - weniger Zeit mit Gefahren verbringen! Der technologische Fortschritt, der durch das wachsende Sicherheitsbewusstsein vorangetrieben wird, bietet Möglichkeiten, die Wartung von Meldern zu reduzieren und damit auch die Zeit, die Bediener mit Meldern und Transmittern in Gefahrenbereichen verbringen müssen.

Andy, Senior Product Manager bei Crowcon, hat die Vorteile dieser Entwicklungen untersucht.

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Querempfindlichkeit von toxischen Sensoren: Chris untersucht die Gase, denen der Sensor ausgesetzt ist

Eine der häufigsten Anfragen von Kunden, die im technischen Support tätig sind, betrifft maßgeschneiderte Konfigurationen von Sensoren für toxische Gase. Dies führt häufig zu einer Untersuchung der Querempfindlichkeit der verschiedenen Gase, denen der Sensor ausgesetzt sein wird.

Die Querempfindlichkeit variiert von Sensortyp zu Sensortyp, und die Anbieter geben die Querempfindlichkeit oft in Prozent an, während andere die Werte in Teilen pro Million (ppm) angeben.

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