ATEX Basınç Sensörü ve Transmitteri: Patlayıcı Ortamlarda Güvenli Basınç Ölçümü

ATEX basınç sensörü ve ATEX basınç transmitteri, patlayıcı gaz veya toz içeren tehlikeli ortamlarda güvenli basınç ölçümü yapmak için özel olarak tasarlanan cihazlardır. Bu ortamlarda çalışan tüm ekipmanlar gibi, basınç ölçüm cihazlarının da patlama riski oluşturmayacak şekilde ATEX direktifine uygun üretilmesi (yani ATEX sertifikalı sensör olması) gereklidir. Exproof basınç sensörü olarak da bilinen bu ürünler, potansiyel olarak patlayıcı atmosferlerde hem güvenilir proses kontrolü sağlar hem de güvenlik standartlarına tam uyum gösterir.

Sıklıkla petrol & gaz tesisleri, kimya fabrikaları, maden ocakları veya un değirmenleri gibi patlayıcı atmosfer potansiyeli taşıyan ortamlarda basınç ölçümünün sürekliliği ve doğruluğu kritik önem taşır. Bu gibi zorlu uygulamalarda kullanılacak patlayıcı ortam basınç transmitterleri, prosesin güvenli ve verimli şekilde işlemesine yardımcı olarak hem ekipman koruması sağlar hem de can ve mal güvenliğini korumaya destek olur.

ATEX Direktifi ve Exproof Sınıflandırmalar (Zone, Ex ia, Ex d)

Avrupa ATEX direktifi (“Atmosphères Explosibles”), patlayıcı ortamlarda kullanılan ekipmanların tasarım ve test kriterlerini tanımlayan bir düzenlemedir. Güncel ATEX cihaz direktifi 2014/34/EU (eski 94/9/EC yerine geçer), patlayıcı gaz veya toz bulunabilecek ortamlarda kullanılan tüm ekipmanların belirlenen standartlara uygun olmasını zorunlu kılar. Bu standartlar kapsamında tehlikeli bölgeler, patlayıcı atmosferin oluşma olasılığına göre sınıflandırılır: Zone 0 (toz için Zone 20) ortamın sürekli veya sık sık patlayıcı gaz/toz içerdiği yerleri, Zone 1 (toz: Zone 21) aralıklı olarak patlayıcı atmosferin oluşabildiği yerleri, Zone 2 (toz: Zone 22) ise normalde patlayıcı atmosferin bulunmadığı, sadece beklenmedik durumlarda kısa süreli oluşabileceği yerleri ifade eder.

Bu riskli bölgelere uygun ekipmanlar, ATEX işaretlemelerinde kategori ve koruma tipleriyle belirtilir. Örneğin Zone 0 gibi sürekli riskli bir gaz ortamında Ex ia basınç sensörü kullanılması beklenir; Ex ia (intrinsically safe, kendinden emniyetli) sınıfındaki cihazlar, devrelerinde enerjiyi ve yüzey sıcaklığını tutuşturma seviyesinin altında sınırlandırarak en yüksek güvenlik seviyesini sağlar. Zone 1 gibi ortamlarda Ex d basınç transmitteri seçenekleri de yaygındır; Ex d (flameproof, alev sızdırmaz) koruma tipindeki cihazlar, sağlam bir muhafaza içinde olası iç patlamayı hapsederek alevin dış ortama yayılmasını engeller ve özellikle daha yüksek güç gerektiren cihazlarda tercih edilir. Benzer şekilde, patlayıcı toz bulunan bölgelerde (ör. Zone 21, 22) sensörlerin Ex t (toz tutuşmaz muhafaza) ya da Ex ia gibi koruma yöntemleriyle tasarlanması ve yüksek IP koruma sınıfına sahip olması (örneğin IP66/IP67) gereklidir. Bu sayede cihaz, hem kıvılcım yaratmaz hem de toz girişine karşı güvenli bir şekilde çalışır.

Patlayıcı Ortamlarda Basınç Ölçümünün Kritik Rolü

Proses güvenliği açısından basınç ölçümünün doğru ve kesintisiz yapılması, patlayıcı ortamlarda hayati önemdedir. Örneğin bir kimya tesisinde reaktör basıncının limitler içinde tutulması veya bir yakıt tankında seviye ölçümü için basınca dayalı sensörlerin kullanılması, hem verimli üretim hem de kazaların önlenmesi için şarttır. Basınç sensörleri, proses değişkenlerini izleyip kontrol sistemine geri bildirim vererek olası tehlikeleri önceden tespit etmeye yardımcı olur. Ancak bu sensörlerin kendileri de risk oluşturmayacak şekilde tasarlanmış olmalıdır; aksi halde sensörden kaynaklı bir kıvılcım, ortamda birikmiş gazları veya toz bulutunu tutuşturabilir.

İnce bir örnek olarak, akaryakıt istasyonlarında yer altı tank seviye ölçümünde kullanılan transmiterleri düşünelim. Bu ortamlarda havada biriken benzin buharları, ufak bir elektrik kıvılcımıyla dahi tutuşup patlamaya yol açabilir. Bu yüzden patlayıcı ortam basınç transmitterleri, çevre koşullarından etkilenmeden çalışırken hiçbir şekilde ateşleme kaynağı oluşturmamalıdır. Benzer biçimde un fabrikası, tahıl silosu veya kömür öğütme tesisi gibi tozlu ortamlarda da basınç veya seviye sensörleri ortama uygun seçilmelidir; Ex-proof tasarım ve toz sızdırmaz muhafaza sayesinde bu cihazlar, alevin ve kıvılcımın dışarı çıkmasını engelleyerek tesislerin güvenli işletimine katkı sağlar.

ATEX sertifikalı sensör ve transmitterlerin temel hedefi, patlama riskini tamamen önlemektir. KELLER firmasının vurguladığı gibi, patlayıcı ortamlarda kullanılan cihazların nihai amacı olası patlamaları tümüyle engellemektir; bu doğrultuda geliştirilmiş ATEX onaylı ürünler sayesinde en zorlu koşullarda bile güvenli operasyon mümkün olur. Basınç ölçümünün kararlılığı, sadece üretim sürekliliği için değil, can ve mal güvenliği için de kritik olduğundan, bu ortamdaki ölçüm cihazları adeta birer emniyet ekipmanı gibi değerlendirilir.

Yüksek Sıcaklık, Yüksek Basınç ve Kimyasal Dayanım Gereksinimleri

Patlayıcı ortam basınç sensörleri, içinde bulundukları prosesin zorlu koşullarına da dayanıklı olmalıdır. Birçok endüstri uygulamasında sensörler yüksek sıcaklıklara, basınç dalgalanmalarına, aşındırıcı kimyasallara veya dış ortam etkilerine maruz kalabilir. Örneğin petrol ve doğalgaz sektöründe kuyulardaki veya boru hatlarındaki basınç çok yüksek değerlere ulaşabilir (hatta binlerce psi mertebesinde); hidrojen veya LPG gibi gazların depolanması ve dolumu esnasında 700 bar seviyesine varan basınçların ölçülmesi gerekebilir. Bu nedenle ATEX uyumlu basınç transmitterleri çok geniş bir ölçüm aralığını kapsayacak şekilde üretilir. Keller’in ATEX serileri, yaklaşık -1 bar gibi çok düşük basınçlardan 1000 bar ve üzerine kadar geniş bir yelpazede hassas ölçüm yapabilmektedir. Yüksek basınçlı uygulamalarda sensör diyaframı ve gövdesi de yüksek mukavemetli malzemelerden imal edilir.

Sensörün maruz kaldığı proses sıcaklığı da bir diğer kritik parametredir. Özellikle kimyasal reaksiyonlar veya buhar hatları gibi ortamlarda sensör diyaframı yüksek sıcaklıkta akışkanla temas edebilir. Bu durumlarda diyafram soğutucular, uzatma hortumları veya yüksek sıcaklığa dayanıklı elektronik bileşenler kullanılarak sensörün güvenli çalışması sağlanır. Nitekim Keller gibi üreticiler bazı özel modellerinde ortam sıcaklık dayanımını 150 °C ve üzerine çıkarmıştır; flush diyaframlı özel basınç transmitterlerinde 300 °C seviyesine kadar ölçüm yapabilen tasarımlar mevcuttur.

Aşındırıcı ve agresif kimyasallar içeren proseslerde, sensörün akışkanla temas eden yüzey malzemesi de kritik hale gelir. Standart olarak paslanmaz çelik (316L) diyaframlar pek çok uygulamada yeterli korozyon direncini sağlar. Ancak yüksek kükürtlü ham petrol, asidik karışımlar veya klor içeren gazlar gibi zorlu ortamlarda sensör diyaframının daha özel alaşımlardan yapılması gerekebilir. Keller, bu tip uygulamalar için opsiyonel olarak Hastelloy® C-276, Inconel® 718 veya titanyum malzemeden diyafram ve gövde sunabilmektedir. Bu malzemeler standart paslanmaz çeliğe göre çok daha yüksek kimyasal dayanım sağladığından, sensörün ömrünü uzatır ve ölçüm güvenilirliğini korur.

IP (Ingress Protection) sınıflandırması da patlayıcı ortamlarda göz ardı edilmemelidir. Özellikle tozlu veya nemli bölgelerde sensörün elektronik aksamını ortamdan yalıtmak için IP66, IP67 gibi yüksek koruma seviyeleri tercih edilir. Bu sayede toz birikimi veya su girişi engellenerek hem patlayıcılık riski azaltılır hem de cihazın dayanıklılığı artar.

Hangi Proseste Hangi ATEX Basınç Transmitteri Kullanılmalı?

ATEX basınç sensörü/transmitteri seçiminde, prosesin özellikleri ve bulunduğu tehlike bölgesi belirleyici rol oynar. Örneğin, Zone 0 kategorisinde sayılan bir yakıt tankının iç basıncını ölçmek gerekiyorsa Ex ia koruma tipinde kendinden emniyetli bir sensör, bariyer üzerinden kontrol sistemine bağlanarak tercih edilmelidir. Enerji sınırlama prensibiyle çalışan Ex ia sensörler, sürekli patlayıcı atmosfer bulunan bu gibi alanlar için en güvenli çözümü sunar. Buna karşın Zone 1 gibi patlayıcı gazların ara sıra bulunabildiği bir ortamda sağlam muhafazalı Ex d basınç transmitterleri kullanılabilir. Alev sızdırmaz muhafaza içinde yüksek güçle çalışabilen bu cihazlar olası bir iç patlamayı çevreye yaymadan kendi gövdesi içinde tutar.

Toz bulunan proseslerde de benzer bir seçim yapılır: bir tahıl silosu veya şeker üretim hattı (Zone 20/21 toz ortamı) için kendinden emniyetli (Ex ia) transmitterler veya toz tutuşmaz muhafazalı (Ex t) sensörler tercih edilir. Bu cihazların çoğunlukla yüksek IP korumasına sahip olmaları istenir, böylece toz girişine karşı güvenlik artar. Uygulamada eğer hem yanıcı gaz hem de toz bir arada bulunuyorsa, sensörün hem gaz hem de toz için uygun ATEX sertifikaları (örneğin Ex ia ve Ex t) taşımasına dikkat edilmelidir.

Madencilik sektörü gibi özel durumlarda ATEX sınıflandırması Grup I olarak ayrılır. Lağım veya kömür madenlerinde metan (grizu) patlama riski çok yüksek olduğundan, burada kullanılan sensörlerin “M1” kategorisinde, yani en üst düzeyde güvenlik sağlaması gerekir. Bu tip ortamlarda da genellikle Ex ia kendinden emniyetli basınç sensörleri kullanılır; böylece sensör enerji altında kalsa bile patlayıcı ortamda kıvılcım oluşturmaz. Keller, 1980’den bu yana bu tip patlayıcı ortamlar için sensörler ürettiği için, madencilik gibi riskli süreçlerde güvenle kullanılabilecek ürünler geliştirmiştir.

Zorlu Uygulama Örnekleri ve Çözümleri

Petrol & Gaz Endüstrisi: Rafineriler, petrol kuyuları, doğalgaz tesisleri ve akaryakıt depolama sahaları gibi yerlerde ATEX basınç sensörleri yaygın olarak kullanılır. Örneğin bir petrol platformunda kuyu başı basıncını ölçen transmitter Zone 1’de çalışacağı için Ex d alev sızdırmaz gövdeli seçilebilir. Depolama tanklarında veya tanker dolum alanlarında ise Zone 0 bölgeler oluşabildiğinden buralarda Ex ia kendinden emniyetli seviye ve basınç sensörleri tercih edilir. Bu sensörler, yüksek basınca (ör. sondaj kuyusu basınçları) ve zorlu dış ortam koşullarına dayanıklı olacak şekilde tasarlanır (genellikle paslanmaz çelik gövdeli, geniş sıcaklık aralığında çalışabilen cihazlar). Açık deniz platformları gibi ortamlarda tuzlu su ve neme maruz kalınabildiği için, IP67/IP68 koruma sınıfına sahip ürünlerin kullanılması da kritik önem taşır.

Kimya ve Petrokimya Tesisleri: Kimya endüstrisinde reaktör, kazan ve boru hatlarında çok sayıda yanıcı solvent ve gaz bulunur. Örneğin bir solvent geri kazanım ünitesinde ortama yayılan buharlar patlayıcı atmosfer oluşturabileceğinden, burada basınç transmiterleri veya diferansiyel basınç sensörleri Ex ia veya Ex d korumalı olmalıdır. Bu tesislerde kimyasal korozyon riski de yüksek olduğundan, sensör malzemesi olarak özel alaşımlar (ör. Hastelloy) kullanmak gerekebilir. Basınç ölçerlerin yüksek doğrulukta olması prosesi kararlıda tutmak için önemli bir avantajdır; Keller’in dijital kompanzasyonlu ATEX sensörleri, ±%0,05 mertebesinde veya daha iyi hassasiyet sunarak kritik reaksiyonların güvenle izlenmesini sağlar. Böylece kimya tesislerinde hem güvenlik artar hem de ürün kalitesi korunur.

LPG, LNG ve Hidrojen Uygulamaları: LPG dolum tesisleri, LNG terminalleri ve hidrojen yakıt istasyonları da patlayıcı atmosfer riskine sahip uygulamalardır. LPG ve LNG genellikle basınç altında depolanır (LNG -162 °C’de sıvı halde tutulur), bu nedenle tank ve boru hatlarında kullanılan sensörlerin hem Ex onaylı hem de kriyojenik sıcaklıklara dayanıklı olması gerekebilir. Hidrojen uygulamaları ise malzeme seçimi açısından özellikle zorludur; hidrojen atomları çelik diyaframlara nüfuz ederek sensör içinde ölçüm hatalarına yol açabilir. Keller bu sorunu, diyaframları altın kaplayıp sensörü tamamen kaynaklı ve contasız şekilde tasarlayarak çözmüştür; böylece hidrojen servisindeki basınç sensörleri uzun süre stabil kalabilmektedir. Tipik hidrojen uygulamalarının basınç aralığı -1 bar’dan 1000 bar’a kadar değişir ve Keller bu aralığın tamamını kapsayan ATEX onaylı çözümler sunmaktadır.

Gıda ve İlaç Üretimi (Patlayıcı Toz Ortamları): Un, şeker, nişasta gibi organik tozlar havayla karıştığında patlayıcı bir atmosfer oluşturabilir. Bu nedenle gıda endüstrisinde silo, mikser ve toz filtre sistemlerinde basınç ve seviye sensörleri ATEX sertifikalı olmalıdır. Bu uygulamalarda hijyenik tasarım da önemlidir; bu yüzden flush (düz) diyaframlı, pürüzsüz yüzeyli basınç transmitterleri tercih edilir. Örneğin bir un silosunun diferansiyel basıncını izleyen sensör, hem toz sızdırmaz muhafazalı olmalı, hem de gıda ile temas eden kısımları paslanmaz çelik veya malzemeden olmalıdır. Keller’in flush diyaframlı 25Y-Ei serisi, basınç ölçüm noktasında düz  ve tamamen kaynaklı iç yapısıyla lazer kaynaklı tasarımı sayesinde bu tür ortamlarda birikme olmadan güvenilir ölçüm imkânı sağlar. Ayrıca kolay temizlenebilir ve sterilize edilebilir olması, gıda ve ilaç proselerinde büyük avantaj sunmaktadır.

Madencilik ve Tünel Uygulamaları: Maden ocakları (özellikle kömür madenleri) metan gazı kaynaklı patlama riskinin en yüksek olduğu çalışma alanlarındandır. Bu nedenle madencilikte kullanılan basınç sensörleri ATEX Group I kategori M1 sertifikasına sahip, yani grizu patlamasına karşı en üst düzeyde kendinden emniyetli olmalıdır. Örneğin yeraltı madenlerinde havalandırma basıncını veya drenaj pompalarının basıncını izleyen sensörler Ex ia onaylı seçilir. Tünel uygulamalarında (örneğin bir tünel içinde basınçlı hava sistemleri veya yakıt depolama alanları) benzer şekilde Ex-proof gereksinimleri vardır; sensörlerin zorlu fiziksel koşullara (yüksek nem, toz, sıcaklık değişimi ve titreşim) dayanacak endüstriyel tasarıma sahip olması gerekir. Keller, 1980’lerden beri patlayıcı ortamlara yönelik sensörler üretme konusundaki deneyimiyle, madencilik gibi riskli sektörlerde güvenle kullanılabilecek ürünler geliştirmiştir.

Keller ATEX Basınç Sensörlerinin Avantajları

Keller, İsviçre merkezli bir basınç sensörü üreticisi olarak ATEX onaylı ürünlerinde yüksek kalite ve yenilikçi teknolojiyi bir araya getirmektedir. Keller ATEX serisi basınç sensörlerinin öne çıkan teknik avantajlarından bazıları şunlardır:

• Yüksek Doğruluk ve Kararlılık: Keller sensörleri fabrika kalibrasyonu ve dijital termal kompanzasyon sayesinde hem doğrusal hem de sıcaklık kaynaklı hataları minimize eder. Örneğin Y-line transmitter’lar, -10…80 °C aralığında toplam ±%0,25 FS ±%0,5 FS gibi bir hassasiyete sahiptir. Uzun vadeli stabilitesi yüksek olan bu sensörler, kritik proseslerde güvenilir veri sağlayarak ürün kalitesini ve güvenliği destekler.
• Modüler ve Esnek Tasarım: ATEX sensörler modüler konseptte tasarlandığı için müşteri taleplerine göre hızlıca uyarlanabilir; çeşitli basınç bağlantıları, elektrik çıkışları ve mekanik boyut opsiyonları sunulabilir. Özel uygulamalar için analog 4…20 mA, 0…10 V çıkışların yanı sıra dijital I2C, RS485 (Modbus) gibi arayüz seçenekleri de mevcuttur. Örneğin Keller D-serisi sensörler, son derece dayanıklı endüstriyel transdüser yapısını popüler I2C dijital çıkış ile birleştirir ve artık Ex ia versiyonu sayesinde Zone 0’da bile kullanılabilir durumdadır.
• Geniş Ölçüm Aralığı: Keller’in ATEX basınç transmiterleri portföyü, vakum seviyelerinden 1000 bar’ın üstüne kadar çok geniş bir ölçüm aralığını kapsar. Tek bir seri içinde -1 bar gibi hassas düşük aralıklardan 1000 bar yüksek basınca kadar model seçenekleri bulunur. Ayrıca mutlak basınç(absolute), göreceli (relatif) ve barometrik(gauge) ölçüm tiplerinde sensörleri mevcuttur.
• Sağlam Malzeme ve Dayanıklılık: Keller’in Ex-proof sensörleri paslanmaz çelik gövdeli olup endüstriyel ortamlarda darbe ve titreşime karşı son derece dayanıklıdır. Ölçüm diyaframı prosesteki akışkana karşı tamamen izole edilmiştir ve birçok modelde dahili sızdırmazlık elemanı olmadan tamamen kaynaklı gövde yapısı kullanılır. Gerektiğinde diyafram/gövde malzemesi olarak Hastelloy veya titanyum seçilerek kimyasal dayanım daha da artırılabilir. Örneğin altın kaplama diyafram seçeneği, özellikle hidrojen gazı gibi uygulamalarda sensör performansını ve ömrünü güvenceye almaktadır.
• Uygulamaya Özel Çözümler: Keller, standart ürünlerinin yanı sıra müşteri odaklı özel sensör çözümleri de sunar. Sualtı uygulamaları için dalgıç tip ATEX basınç sensörlerinden (IP68 korumalı) yüksek sıcaklığa dayanıklı model varyantlarına, hatta çok sınırlı alanlar için minyatür basınç transdüserlerine kadar geniş bir yelpazede ürün geliştirilebilir. Örneğin Keller 26Y-Ei serisi seviye transmitterleri, kuyu ve tank seviye ölçümleri için kompakt yapıda uygun maliyetli ve ATEX onaylı bir çözüm sunmaktadır. Benzer şekilde 25Y-Ei gibi flush diyaframlı modeller gıda ve biyoteknoloji proseslerine entegre edilebilirken, diferansiyel basınç takibi gereken sistemler için fark basınç sensörlü Ex-proof çözümler (ör. PD-39X-Ei serisi) mevcuttur.

Zeta Enerji ile Güvenilir Destek ve Hizmet

Zeta Enerji, Keller basınç sensörlerinin Türkiye’deki yetkili distribütörü olarak patlayıcı ortamlar için doğru sensör ve transmitteri seçmenizde güvenilir çözüm ortağınızdır. Uzman mühendis kadromuz, ihtiyaç analizi, ürün seçimi ve saha uygulaması konularında kapsamlı teknik destek sunarak projenize değer katar.

Müşterilerimize teklif alma sürecinden başlayarak devreye alma aşamasına kadar her adımda yardımcı oluyoruz. Uygulamanıza en uygun ATEX basınç sensörü için hızlı bir şekilde teklif alabilir, detaylı bilgi ve mühendislik danışmanlığı için bizimle hemen iletişime geçebilirsiniz. Zeta Enerji, Keller’in yetkili distribütörlüğü güvencesi ve yıllara dayanan uygulama tecrübesiyle patlayıcı ortam basınç ölçüm ihtiyaçlarınızda kaliteli hizmet ve profesyonel destek sağlamaya hazırdı