در کارخانه هاي شيميايي پر از گاز هاي قابل احتراق و انفجاري، حتی کوچکترين جرقه ي الکتريکي هم ميتونه حادثه ي فاجعه باري را به وجود بياره.انتقال امن و کنترل سیگنال ها تبدیل به یک علم حیاتی می شودیک دستگاه تخصصی به عنوان نگهبان ایمنی صنعتی ایستاده است: مانع ایمنی ذاتی.

موانع ایمنی ذاتی، همچنین به عنوان "معزول کننده های ایمنی ذاتی" یا "موانع ایمنی" شناخته می شوند." به عنوان دستگاه های رابط تخصصی برای اتصال مناطق خطرناک (مانند کارخانه های شیمیایی یا معادن) با تجهیزات کنترل در مناطق امنعملکرد اصلی آنها محدود کردن انرژی مدار در حین نقص در مناطق خطرناک، جلوگیری از جرقه ها یا اثرات حرارتی است که می تواند مخلوط های انفجاری را روشن کند.

یک سنسور دمایی را در یک راکتور شیمیایی نصب کنید که داده ها را به یک اتاق کنترل منتقل می کند.یک مدار کوتاه در سنسور یا سیم کشی می تواند جرقه هایی را تولید کند که قادر به اشتعال گاز های قابل اشتعال اطراف باشند.موانع ایمنی به عنوان یک محدود کننده انرژی عمل می کند، اطمینان حاصل می کند که حتی در هنگام خرابی تجهیزات، انرژی الکتریکی در زیر آستانه های خطرناک باقی می ماند.

عملکرد اصلی موانع ایمنی درون محور محدود کردن انرژی است. از طریق طرح های مدار دقیق شامل مقاومت ها، خازن ها و دیودها،این دستگاه ها ولتاژ و جریان وارد مناطق خطرناک را به سطح زیر حداقل مورد نیاز برای روشن کردن مخلوط های انفجاری محدود می کنند..

اجزای کلیدی شامل:

• مقاومت های محدودی جریان:جریان جریان مدار کنترل
• دیود زینر:نگه داشتن ولتاژ در پارامترهای امن با هدایت ولتاژ اضافی
• فیوز:قطع مدار را در هنگام خرابی های شدید فراهم کنید

موانع ایمنی ذاتی عمدتاً در دو پیکربندی وجود دارد که هرکدام دارای مزایایی متمایز هستند:

موانع جدا شدهاین طراحی مقاومت بیش از حد به تداخل، دقت بالاتر و مصرف انرژی کمتر را ارائه می دهد.

موانع زنراستفاده از دیودهای زنر به عنوان اجزای محدود کننده ولتاژ. در حالی که ساده تر و مقرون به صرفه تر هستند، آنها نیاز به سیستم های زمین قوی دارند و همچنان مستعد تداخل حلقه زمین هستند.

این دستگاه های ایمنی کاربرد مهمی را در چندین صنعت با خطر بالا پیدا می کنند:

• پتروشیمی:حفاظت از سنسورها، فرستنده ها و دریچه ها در پالایشگاه ها
• معدن:تجهیزات حفاظت در محیط های غنی از متان
• داروسازی:فرآیند های ایمن سازی با استفاده از حلال های قابل احتراق
• گاز طبیعی:جلوگیری از اشتعال در طول استخراج و توزیع
• فرآوری مواد غذایی:کاهش خطرات انفجار گرد و غبار

انتخاب مناسب موانع نیاز به در نظر گرفتن عوامل متعدد دارد:

• طبقه بندی مناطق خطرناک
• مشخصات تجهیزات ساحلی
• انواع سیگنال (آنالوگ/دیجیتال)
• شرایط محیط زیست
• انطباق با استانداردهای ATEX، IECEx، FM یا UL

موانع ایمنی درونی معاصر به طور یکپارچه با پروتکل های ارتباطی صنعتی مانند HART (توسعه دهنده از راه دور قابل آدرس بزرگراه) ادغام می شوند.امکان ارتباط دیجیتال از طریق خطوط آنالوگ 4-20mAتکرارگرها و رانندگان تخصصی HART انتقال سیگنال امن بین مناطق خطرناک و امن را تسهیل می کنند.

در سیستم های ایمنی عملکردی، این موانع با افزایش قابلیت اطمینان کلی سیستم و کاهش ریسک، به صدور گواهینامه سطح یکپارچگی ایمنی (SIL) کمک می کنند.

پیشرفت در اتوماسیون صنعتی، تحول موانع را به سمت:

• قابلیت های تشخیصی و نظارت از راه دور
• ادغام بیشتر با سنسورها و سیستم های کنترل
• پیاده سازی های بی سیم برای انعطاف پذیری بیشتر

همانطور که محیط های صنعتی پیچیده تر می شوند، موانع ایمنی ذاتی در حفظ ایمنی عملیاتی و جلوگیری از حوادث فاجعه آمیز اجزای اساسی باقی می مانند.