loading...

Modularność w obszarach zagrożonych wybuchem

0 8

Napełnianie, zamykanie i testowanie wszelkiego rodzaju puszek z aerozolem to specjalność firmy Pamasol Willi Mäder AG z Pfäffikon w Szwajcarii. Bezpieczeństwo ich maszyn gwarantują moduły WAGO Ex i, które zapewniają wiele kluczowych korzyści.

Kiedy Philipp Bruhin wyjaśnia model biznesowy firmy Pamasol, nie brzmi on szczególnie skomplikowanie. „Napełniamy pojemnik produktem, montujemy zawór na górze i wtłaczamy gaz. Następnie testujemy go w łaźni wodnej, a na koniec zakładamy dyszę rozpylającą i nasadkę“ – wyjaśnia kierownik działu elektrycznego.

Kiedy Philipp Bruhin wyjaśnia model biznesowy firmy Pamasol, nie brzmi on szczególnie skomplikowanie. „Napełniamy pojemnik produktem, montujemy zawór na górze i wtłaczamy gaz. Następnie testujemy go w łaźni wodnej, a na koniec zakładamy dyszę rozpylającą i nasadkę“ – wyjaśnia kierownik działu elektrycznego.

To, co na pierwszy rzut oka nie wydaje się zbyt skomplikowanie, wymaga jednak dziesiątek lat doświadczenia, aby opanować to do perfekcji. Willi Mäder AG udoskonalał tę wiedzę od momentu założenia firmy w 1965 r. „Obecnie tworzymy indywidualne rozwiązania dla każdego typu pojemnika i oferujemy kompletny proces od pustej puszki do napełnionej i skontrolowanej, łącznie z pokrywą“ – mówi Phillip Bruhin, opisując fachową wiedzę swojego pracodawcy, po czym dodaje: „Napełniamy produkty każdego rodzaju w bardzo precyzyjny sposób przy zachowaniu dużej spójności“.

Wyzwania procesowe

Na przykładzie zaworu, który należy najpierw osadzić, a następnie zamontować na pojemniku z aerozolem Philipp Bruhin udowadnia, że to, co na początku wydaje się proste, wcale takie nie jest. Jeśli maszyna nie dociska dyszy z wystarczającą siłą, aby utworzyć szczelne zamknięcie, propelent po prostu wyparowuje i wycieka. Aby temu zapobiec, podczas zaciskania (jak w przemyśle aerozolowym nazywa się proces uszczelniania), ciśnienie robocze musi pozostać w określonym zakresie.

Kolejne wyzwanie stanowią jakość i tolerancje puszek z aerozolem. Niektórzy producenci mają trudności z zachowaniem dokładnie takiej samej wysokości puszek podczas produkcji, dlatego wymagane są dodatkowe sztuczki inżynieryjne, aby wykryć i skompensować te różnice podczas zakładania i zaciskania dyszy. Trend produkowania pojemników o cieńszych ściankach w celu oszczędzania materiałów również wymaga inteligentnych rozwiązań, aby uniknąć powstawania dużej ilości wadliwych elementów.

Propan-butan wymaga redundantnego bezpieczeństwa.

Już sam przykład osadzania i montażu zaworu na puszcze pokazuje, jak wiele wiedzy i doświadczenia potrzeba, aby zdobyć pozycję lidera na rynku. Jaką rolę odgrywają w tym wszystkim moduły Ex i WAGO? Odpowiedź na to pytanie wiąże się również z dużą wiedzą i konsekwentną dbałością o spełnianie potrzeb klientów. „Kiedy naciskamy na puszkę z aerozolem, oczekujemy, że produkt będzie wydobywał się przez cały czas pod stałym ciśnieniem“, podkreśla Philipp Bruhin.

Najlepszym sposobem na osiągnięcie tego celu jest zastosowanie odpowiednich gazów Na przykład powietrze do oddychania nadaje się do tego tylko w ograniczonym zakresie, ponieważ traci ciśnienie wraz ze wzrostem objętości spowodowanym zużyciem napełnionego produktu. Propan-butan zachowuje się zupełnie inaczej. W przypadku tej mieszaniny wybuchowej ciśnienie zależy przede wszystkim od jej temperatury, a nie od objętości.

Nawiasem mówiąc, producent maszyn wykorzystuje zjawisko wzrostu ciśnienia wraz ze wzrostem temperatury do testowania puszek z aerozolem. Po napełnieniu są one zanurzane w kąpieli wodnej o temperaturze 60°C (140°F) na blisko trzy minuty. Ten okres czasu wystarcza, aby ciśnienie podwoiło się – jeśli puszka z aerozolem nie jest dokładnie uszczelniona, rosnący strumień bąbelków szybko wskazuje na wadę.

Wracając jednak do zastosowanej mieszanki propan-butan. Mimo że jest to idealny materiał napędowy, jest również, jak już wspominano, niezwykle wybuchowy. Dlatego Pamasol Willi Mäder AG wyposaża standardowo każdą ze swoich instalacji w wentylację, aby zneutralizować ulatniające się gazy. „Ponieważ jednak nawet wtedy trzeba założyć, że może powstać palna mieszanina, stawiamy na redundancję“ – wyjaśnia Philipp Bruhin. Tę redundancję bezpieczeństwa firma zapewnia poprzez zastosowanie komponentów Ex i.

Zdecentralizowane podejście dla obszarów zagrożonych wybuchem

Różni producenci oferują komponenty Ex i, ale ostatecznie wszystkie mają jedną wspólną cechę. Zapobiegają iskrzeniu nawet w przypadku zbliżenia biegunów dodatnich i ujemnych, co predestynuje je do stosowania w środowiskach, w których mogą wydostawać się np. wybuchowe gazy lub mieszaniny.

Moduły Ex i WAGO oferują taką możliwość, a także pozwalają firmie Willi Mäder AG projektować ich systemy w sposób modułowy. „Projektujemy decentralnie i doprowadzamy elektrotechnikę bezpośrednio do maszyny. Oznacza to, że szafa sterownicza jest zawsze tej samej wielkości, niezależnie od tego, czy jest przeznaczona dla dwóch czy pięciu maszyn“, wyjaśnia Philipp Bruhin. Chociaż podejście to jest już szeroko rozpowszechnione w inżynierii mechanicznej, dostawcy tacy jak Pamasol dopiero teraz odkrywają je powoli dla siebie – po prostu dlatego, że wcześniej nie było wielu rozwiązań dostępnych dla stref zagrożonych wybuchem.

Możliwość zdecentralizowanej elektrotechniki to jeden z aspektów, który Philipp Bruhin docenia w modułach Ex i WAGO. Różnorodność modułów, które są dostępne również dla aplikacji bezpieczeństwa, ekscytuje go tak samo jak możliwości komunikacyjne interfejsu sieciowego z różnymi sterownikami. Podczas gdy na rynku europejskim Pamasol stosuje głównie protokół komunikacyjny PROFNET®, to na rynku amerykańskim wymagany jest przede wszystkim ETHERNET/IP™.

To samo dotyczy najważniejszych certyfikatów, które moduły Ex i mają w standardzie. Oznacza to, że mogą być stosowane zarówno w Europie, gdzie wymagana jest zgodność z normą ATEX w przypadku stosowania w strefach zagrożonych wybuchem, jak i w Ameryce Północnej, gdzie standardem jest UL. „Różnorodność opcji komunikacyjnych i zgodność z różnymi normami pozwala nam bardzo elastycznie reagować na potrzeby konkretnego rynku“ – mówi szef działu elektrycznego.

Bez ponownych testów bezpieczeństwa podczas uruchamiania

Wcześniejszy system nie oferował tak zdecentralizowanej elastyczności. Mógł komunikować się tylko poprzez PROFIBUS® i był zaprojektowany wyłącznie do użytku w szafach sterowniczych. Ponadto, ponieważ jest dostępny tylko z 16 lub 32 modułami, wymagał odpowiedniej ilości miejsca na szynie montażowej. Erich Bellmont, kierownik warsztatu i działu handlowego, dostrzega jeszcze jedną zaletę: „Dzięki WAGO podłączamy dokładnie taką liczbę modułów, jaka jest nam potrzebna“.

Ponieważ moduły Ex i umożliwiają realizację zdecentralizowanych koncepcji, uruchomienie jest szybsze i łatwiejsze. Maszyny są w pełni testowane w Pfäffikon i wysyłane stamtąd bezpośrednio do klienta, który może je natychmiast uruchomić. „Ponieważ nic już nie trzeba instalować, nie ma konieczności przeprowadzania testu bezpieczeństwa na miejscu”, mówi Erich Bellmont i podsumowuje: „Wystarczy tylko podłączyć zasilanie i ETHERNET i wszystko jest gotowe do pracy”.

Źródło WAGO.PL

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *