Nella scelta degli attuatori elettrici per valvole antideflagranti, i professionisti del settore considerano cinque criteri principali: certificazione, involucro, temperatura, sicurezza intrinseca e manutenzione. Un attuatore elettrico antideflagrante deve avere ATEX o IECEx certificazione, un contenitore NEMA 7, controllo della temperatura per prevenire l'accensione, supporto per ESD, e una manutenzione regolare.
Gli attuatori per valvole elettriche antideflagranti sono utilizzati nell'industria petrolifera e del gas, petrolchimica e industrie chimiche, tra gli altri, dove sono presenti gas o vapori infiammabili. Poiché le scintille sono pericolose, la scelta dell'attuatore elettrico antideflagrante più adatto è fondamentale.
Perché le attrezzature antideflagranti sono importanti nelle aree a rischio di esplosione
Nelle regioni a rischio di esplosione abbondano polveri, fumi e gas infiammabili. Questi possono essere innescati da apparecchiature elettriche che si surriscaldano o da scintille. Intrappolando in modo sicuro qualsiasi potenziale fonte di innesco all'interno di involucri robusti, gli attuatori antideflagranti prevengono gli incendi.
Questi rischi sono comuni per chi lavora nel settore chimico o della lavorazione degli idrocarburi. Condotte, serbatoi e reattori sono spesso collegati a valvole; anche una singola perdita può causare problemi. Gli attuatori possono rapidamente diventare pericolosi se non adeguatamente protetti, motivo per cui gli impianti spesso si affidano ad attuatori per aree a rischio di esplosione, progettati per tali ambienti.
Gli attuatori per aree a rischio di esplosione trovano impiego nei seguenti settori industriali:
| Industria | Rischio tipico | Esempio di rischio di incendio |
| Petrolio e gas | Gas metano e idrocarburi | Scintilla elettrica durante il funzionamento della valvola |
| Petrolchimico | Idrocarburi volatili | Accensione in prossimità dei serbatoi di stoccaggio |
| Elaborazione chimica | vapori di solvente | Arco elettrico che innesca nuvole di vapore |
| Lavorazione di cereali e polveri | polvere combustibile | Accensione di nuvole di polvere dovuta al calore delle apparecchiature |
Questo requisito di protezione contro le esplosioni influenza la selezione delle apparecchiature negli impianti situati in zone a rischio di esplosione, dove si scelgono specificamente apparecchiature progettate per garantire che qualsiasi possibile accensione interna venga contenuta in modo sicuro.
Fattore 1: Gestione delle classificazioni globali (ATEX vs. IECEx)
Se chiedete alla maggior parte degli ingegneri, il punto di partenza per la scelta di un attuatore elettrico per valvole antideflagrante è sempre la certificazione. Non c'è modo di aggirare questo principio: gli standard di sicurezza per le aree a rischio di esplosione sono imprescindibili. Nessuno è disposto a correre rischi in questo ambito. Sul campo, ATEX e IECEx sono le certificazioni che ricorrono più spesso.
| Certificazione | Regione | Scopo |
| ATEX | Unione Europea | Omologazione delle apparecchiature per atmosfere esplosive |
| IECEx | Internazionale | Quadro di certificazione per le attrezzature pericolose |
Un attuatore per valvole ATEX è progettato per essere conforme alle normative di sicurezza dell'Unione Europea per gli ambienti esplosivi. Se cercate il marchio ATEX su un prodotto, sapete che è stato sottoposto a rigorosi test e che rispetta linee guida di produzione molto severe.
La certificazione IECEx è un altro quadro di certificazione internazionale per le apparecchiature utilizzate in ambienti esplosivi. È molto diffusa tra gli ingegneri, in particolare tra coloro che lavorano a progetti internazionali, poiché IECEx è riconosciuta in molti paesi del mondo.
Se la tua attività si svolge a livello internazionale, l'utilizzo di attuatori con certificazione internazionale può evitarti molti problemi. Rende l'acquisto e l'utilizzo del prodotto molto più semplici.
Fattore 2: Integrità dell'involucro e classificazione IP
L'involucro protegge gli attuatori da polvere, umidità e agenti chimici. Se la tenuta è compromessa, i componenti elettrici rimangono esposti, il che non è accettabile in un'area a rischio di esplosione.
La maggior parte degli attuatori per aree pericolose utilizza un involucro NEMA 7 per la protezione in ambienti esplosivi. Sono in grado di resistere a esplosioni interne, che rimangono confinate all'interno dell'involucro, anche in presenza di gas o vapori infiammabili.
| Grado di protezione IP | Livello di protezione |
| IP65 | A tenuta di polvere, protetto dai getti d'acqua |
| IP66 | A tenuta di polvere, protetto dai potenti getti d'acqua |
| IP67 | A tenuta di polvere, protetto dall'immersione temporanea |
| Grado di protezione IP68 | A tenuta di polvere, protetto dall'immersione continua |
Per le piattaforme offshore e gli impianti chimici, gli attuatori possono essere esposti a pioggia, umidità e agenti chimici. Gli elevati gradi di protezione IP offrono garanzia di funzionamento in tali condizioni.
Fattore 3: Temperatura superficiale e valori T
La temperatura superficiale è un altro fattore importante nella scelta di un attuatore per ambienti pericolosi. Sebbene le scintille non rappresentino un problema, se un dispositivo elettrico si surriscalda eccessivamente, può effettivamente innescare l'accensione del gas semplicemente entrando in contatto con esso in superficie.
Gli attuatori antideflagranti hanno una classificazione di temperatura, o classificazione T, che indica la temperatura superficiale massima per un funzionamento sicuro.
| Classe di temperatura | Temperatura massima della superficie |
| T1 | 450 °C |
| T2 | 300 °C |
| T3 | 200 °C |
| T4 | 135 °C |
| T5 | 100 °C |
| T6 | 85°C |
Esistono altri gas, come l'idrogeno e l'acetilene, che possono incendiarsi a temperature relativamente basse. Con un attuatore di potenza adeguata, la temperatura superficiale rimarrà al di sotto di questo intervallo critico, garantendo la sicurezza.
Fattore 4: Meccanismi di sicurezza e arresto di emergenza (ESD)
Le funzioni ESD sono fondamentali per la sicurezza industriale, in quanto consentono di spostare istantaneamente le valvole in una posizione sicura quando necessario.
Gli attuatori antideflagranti utilizzano configurazioni di sicurezza collegate ai sistemi di sicurezza dell'impianto. A seconda del processo, gli attuatori possono spostare le valvole per apertura in caso di guasto o chiusura in caso di guasto posizioni nelle seguenti situazioni:
- Rilevamento incendi
- Procedure di arresto del sistema
- Viaggi di sicurezza durante il processo
Questa configurazione consente agli operatori di isolare rapidamente le apparecchiature o di arrestare i processi in caso di anomalie, pertanto i sistemi di attuazione sono quasi sempre collegati ai controlli di sicurezza dell'impianto.
Fattore 5: Manutenzione senza aprire l'involucro antideflagrante
Gli attuatori antideflagranti devono essere sottoposti a manutenzione senza rompere le guarnizioni, che sono fondamentali per la sicurezza e per il controllo del numero di fonti di innesco.
Gli attuatori vengono progettati con dispositivi non invasivi, tra cui Bluetooth e infrarossi. In questo modo, la manutenzione può essere effettuata senza aprire l'involucro.
Le considerazioni progettuali per la manutenzione includono:
- Strumenti di manutenzione non invasivi
- Progettazione modulare dell'attuatore
- Istruzioni semplici per l'installazione e la manutenzione.
- sigilli robusti
Gli attuatori presentano minori rischi in ambienti pericolosi se è possibile effettuare la manutenzione senza rompere le guarnizioni dell'involucro.
Conclusione: Considerazioni chiave per l'automazione delle valvole in aree pericolose
Per selezionare un attuatore elettrico per ambienti instabili in cui sicurezza e contenimento sono le massime priorità, non basta abbinare coppia o dimensioni. Normative di sicurezza rigorose sono essenziali in settori quali quello petrolchimico, chimico e petrolio e gas.
In genere si prediligono attuatori con grado di protezione NEMA 7, potenti opzioni di arresto di emergenza e conformità agli standard ATEX o IECEx. I team di ingegneri e addetti agli acquisti possono selezionare l'attuatore più adatto per situazioni a rischio concentrandosi su cinque caratteristiche chiave.
