جدا سازی واحد ها یا ماژولار نمودن در نواحی خطر ساز

جدا سازی واحد ها یا ماژولار نمودن در نواحی خطر ساز

جدا سازی واحد ها یا ماژولار نمودن در نواحی خطر ساز

در صنایعی که محصولات تحت فشار هستند، پر کردن، آب بندی صحیح و انجام تست انواع قوطی ها از کارهایی است که شرکت Willi Mäder AG سوئیس به بهترین نحو انجام می دهد. ایمنی دستگاه‌های این شرکت توسط ماژولهای WAGO Ex i تأیید شده و مزایای بسیاری را دارند.

مدل تجاری پاماسول که توسط فیلیپ بروهین ساخته شده است، چندان پیچیده به نظر نمی‌رسد. رئیس دپارتمان الکتریک شرکت عنوان می‌کند “ما قوطی را با محصول پر می‌کنیم، سوپاپ را روی آن می گذاریم و گاز را به داخل آن پمپاژ می‌کنیم. سپس، آن را در حمام آب آزمایش می‌کنیم و در نهایت نازل اسپری و درب را در جای خود قرار می‌دهیم.”

مزایای اصلی جدا سازی واحد ها یا ماژولار نمودن

  • طراحی ماژولار سیستم منجر به حداقل سازی مداخله انسانی می‌شود، زیرا تنها واحدهایی که واقعاً مورد نیاز هستند، به یکدیگر متصل می‌شوند.
  • امکان استفاده و انعطاف پذیری اتصالات مختلف به یکدیگر از طریق کوپلر و ماژولهای گوناگون از یک سیستم برای نیازمندی‌های مختلف.
  • دسترس پذیری بلند مدت محصولات با گزینه های متناسب، امکان جایگزینی واحدهای معیوب را حتی پس از 20 سال یا بیشتر را امکانپذیر میکند.

توضیح این پروسه چندان دشوار به نظر نمی‌رسند، اما چیرگی کامل بر این فرآیند پس از چندین دهه تجربه بدست آمده است. از آنجا که شرکت Willi Mäder AG در سال 1965 به وجود آمده است، این اصل به خوبی در این شرکت رعایت می‌شود. فیلیپ بروهین در خصوص سطح تخصص سازمان خود عنوان می‌کند ” امروز، ما یک راهکار اختصاصی برای هر نوع گپسول اسپری به وجود می‌آوریم و یک فرایند کامل را برای آن می‌سازیم- این مسئله از اسپری های خالی تا اسپری های پر و تست شده، و درب آن ها را در بر می گیرد.” او ادامه می دهد: ” ما همه انواع محصولات را به دقت بسیار بالا پر می‌کنیم.”

جدا سازی واحد ها یا ماژولار نمودن در نواحی خطر ساز

چالش‌های فرایند

با این حال، فرایند آن طور که به نظر می‌رسد نیز آسان نیست. به عنوان مثال، فیلیپ در مورد سوپاپی که در بالای قوطی  (اسپری) قرار بگیرد توضیح می‌دهد، چنانچه دستگاه نیروی کافی را برای ایجاد یک واشر ضد نشتی روی نازل ایجاد نکند، ماده پیشران تبخیر شده و نشت می کند. برای جلوگیری از این مشکل، فشار عملیاتی باید در زمان crimping (عبارتی که در صنایع افشانه سازی به فرایند آب بندی اطلاق می‌شود) در محدوده بخصوصی قرار بگیرد.

یک چالش دیگر، کیفیت و تلرانس ارتفاع قوطی های اسپری است. برای برخی از تولیدکنندگان، حفظ یک ارتفاع دقیق در هنگام تولید دشوار است و در نتیجه ما نیاز به راهکارهای مضاعف مهندسی برای تشخیص و جبران این تفاوت‌ها در هنگام جایگذاری و شیاردهی نازل داریم. روندی که جهت تولید محفظه ها با دیواره باریکتر بوجود آمده است نیز نیازمند راهکارهای هوشمندانه برای اجتناب از تولید تعداد زیادی آیتم‌های معیوب می باشد.

پروپان-بوتان مستلزم ایمنی مضاعف است

فقط نمونه مربوط به جایگذاری و نصب سوپاپ می‌تواند نشان دهد که چه میزان دانش و تجربه برای تبدیل شدن به پیشگام بودن در این زمینه مورد نیاز است. ماژول های WAGO Ex i چه نقشی را در این زمینه ایفا می‌کنند؟ پاسخ به این پرسش مستلزم دانش زیاد و توجه پیوسته برای تأمین نیازهای مشتریان است. فیلیپ بخوبی عنوان می‌کند: ” هر گاه شما نازل یک کپسول اسپری را می فشارید، می‌توانید انتظار داشته باشید که محصول با فشاری مشابه قبل بیرون آید “. بهترین روش برای دستیابی به این مهم، استفاده از گازهای مناسب است. محدودیت‌هایی برای استفاده از هوای قابل تنفس برای این هدف وجود دارد. با خروج مقادیر بیشتری از محصول، حجم هوا افزایش پیدا کرده و فشار آن کاهش می‌یابد. پروپان-بوتان رفتار بسیار متفاوتی دارد: در مورد این ترکیب انفجاری، فشار اساساً بیشتر بستگی به دما دارد تا حجم.

جدا سازی واحد ها یا ماژولار نمودن در نواحی خطر ساز

مهندسی مکانیک در هنگام آزمایش و تست قوطی های افشانه از این پدیده فیزیکی (افزایش فشار با افزایش دما) بهره می‌گیرند. قوطی ها پس از پر شدن برای حدود سه دقیقه در یک حمام آب 60 درجه‌ای قرار می‌گیرند. این دامنه زمانی برای دو برابر کردن فشار کافی است- اگر قوطی افشانه به درستی آب بندی نشده باشد، بالا آمدن هر گونه حباب می‌تواند نقض آن را نشان دهد.

حالا برگردیم به مخلوط پروپان-بوتان مورد استفاده: هرچند که این یک ماده پیشران ایده‌آل است، اما همان‌طورکه در بالا گفته شد، به‌راحتی منفجر می‌شود. به همین دلیل است که شرکت Pamasol Willi Mäder AG هر کدام از سیستم‌های خود را به شکل استاندارد به دستگاه تهویه مجهز می‌کند تا گازهای خروجی را خنثی کند. فیلیپ توضیح می‌دهد ” حتی در این حالت نیز باید انتظار داشته باشید که گاز قابل انفجار بیرون بیاید، پس ما بر ایمنی مضاعف تاکید داریم”. ایمنی مضاعف را با استفاده از مؤلفه‌های Ex i تضمین می کند.

یک روش نامتمرکز برای نواحی پرخطر

تولیدکنندگان مختلفی مؤلفه‌های Ex i را ارائه می‌کنند، اما در نهایت همه آن‌ها یک چیز مشترک دارند: آن‌ها می خواهند در صورتی که قطب های منفی و مثبت با یکدیگر برخورد کنند نیز از ایجاد جرقه جلوگیری شود. این مسئله باعث می‌شود که در محیط‌هایی با امکان نشت گازها یا مخلوط ‌های انفجاری، ایمنی محیط رعایت شود.

ماژول های WAGO Ex i این ویژگی را دارند و همچنین به شرکت امکان می‌دهند که از اصل ماژولار در طراحی سیستم‌های خود استفاده کنند. فیلیپ در توصیف روش کار عنوان می‌کند “ما در ابتدا از یک طرح نامتمرکز استفاده می‌کنیم و تکنولوژی الکتریکی را به طور مستقیم به دستگاه متصل می‌نماییم. بدین ترتیب، اندازه تابلوهای کنترل یک سایز خواهد بود، چه برای دو دستگاه استفاده شود و چه برای پنج دستگاه”. هر چند که این روش هم اکنون در میان مهندسین مکانیک به طور گسترده استفاده می‌شود، اما تنها در همین اواخر بوده است که تأمین کنندگانی مانند Pamasol آن را برای خود در نظر گرفته‌اند- چرا که راهکارهای زیادی برای نواحی پرخطر وجود ندارد.

امکان استفاده از تکنولوژی الکتریکی نامتمرکز چیزی است که فیلیپ آن را در خصوص ماژول های WAGO Ex i بسیار ارزشمند می‌داند. او همچنین تحت تأثیر انواع ماژول های موجود برای کارکردهای ایمن و همچنین قابلیت‌های ارتباطی کوپلر با کنترلرهای مختلف قرار گرفته است. شرکت Pamasol از پروتکل ارتباطی PROFINET®  اروپائی استفاده می‌کند، اما در بازار آمریکا عمدتاً از پروتکل ETHERNET/IP™ استفاده میشود.

همین موضوع در خصوص مهم‌ترین گواهی های استاندارد ماژول های Ex i نیز وجود دارد. این ماژول ها می‌توانند در اروپا و آمریکا مورد استفاده قرار بگیرند. در اروپا، سازگاری با ATEX برای نواحی پرخطر الزامی است و در ایالات متحده از استاندارد UL بهره گرفته می‌شود.

عدم وجود تست‌های ایمنی در زمان راه‌اندازی

سیستمهای قبلی، این انعطاف‌پذیری نامتمرکز را نداشت و تنها می‌توانست با PROFIBUS®­­­­­­­ارتباط برقرار کند و انحصارأ برای استفاده در تابلوهای کنترل طراحی شده است. بعلاوه از آنجا که این سیستم با 16 یا 32 ماژول در دسترس قرار می‌گیرد، نیازمند فضای متناسب روی DIN-rail است. از مزایای دیگر کمپانی آلمانی WAGO اینکه دقیقاً همان تعداد ماژولی که مورد نیاز است را استفاده می‌کنیم.

جدا سازی واحد ها یا ماژولار نمودن در نواحی خطر ساز

از آنجا که ماژول های Ex i امکان پیاده سازی سیستمهای نامتمرکز را می‌دهد، راه‌اندازی آنها نیز آسان‌ و سریع‌تر خواهد بود. تابلوها برای تست صحت عملکرد به برق و اترنت نیاز دارند.

به علت شرایط تحریم در ایران، امکان برقراری ارتباط مستقیم و بهره گیری از خدمات کمپانی WAGO به صورت مستقیم وجود ندارد، درحال حاضر در ایران نمایندگی رسمی یا انحصاری وجود ندارد، اما گروه صنعتی آسان صنعت با توجه به سابقه همکاری قبلی و استفاده از محصولات کمپانی آلمانی WAGO  در تابلو برق های مونتاژی خود، قابلیت تامین رنج کامل محصولات کمپانی واگو را دارا است.

اشتراک گذاری این مقاله