金屬增材制造是通過添加連續(xù)的材料層來創(chuàng)建三維物體的過程。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，它具有優(yōu)勢(shì)，但該工藝可能存在風(fēng)險(xiǎn)。在這篇文章中，我們將了解如何使用具有SIL能力的技術(shù)來控制惰性環(huán)境，以確保操作員和機(jī)械的安全。

  增材制造中的金屬粉末，當(dāng)暴露在氧氣中時(shí)，會(huì)發(fā)生爆燃性反應(yīng)，并對(duì)生命構(gòu)成潛在的嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。要想存在這種類型的危險(xiǎn)，金屬粉末處于有點(diǎn)火源的爆燃性環(huán)境中，例如激光束粉末床聚變（PBF-LB）增材制造工藝的激光。

什么是爆燃性氣氛？

  “爆燃性環(huán)境”是指在大氣條件下，空氣與氣體、蒸汽、薄霧或灰塵形式的易燃物質(zhì)的混合物，在點(diǎn)火后，燃燒蔓延到整個(gè)未燃燒的混合物。“潛在爆燃性環(huán)境”是指由于當(dāng)?shù)睾筒僮鳁l件而可能爆燃的環(huán)境，這可能是過程的一部分，也可能是由于機(jī)器故障。

  在歐盟，《機(jī)械指令》（2006/42/EC）[1]要求機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)避免產(chǎn)生或使用的氣體、液體、灰塵、蒸汽和其他物質(zhì)或機(jī)械本身造成的任何爆燃風(fēng)險(xiǎn)。這可以通過使機(jī)器足夠堅(jiān)固，從而將任何爆燃控制在機(jī)器內(nèi)，避免外部危險(xiǎn)（與內(nèi)燃機(jī)相同），或者根據(jù)ATEX指令（2014/34/EU）[2]消除點(diǎn)火源來實(shí)現(xiàn)。

控制惰性環(huán)境以防止爆燃風(fēng)險(xiǎn)

  采用激光或其他高能系統(tǒng)的增材制造機(jī)器具有設(shè)計(jì)固有的點(diǎn)火源，以及粉末形式的燃料的存在。防爆依賴于惰性氣氛的原理，確保氣氛中的氧氣濃度降低到點(diǎn)火源存在時(shí)所用粉末的底限氧氣濃度（LOC）以下。

ATEX指令（1999/92/EC）[3]也涵蓋了防止爆燃的惰性環(huán)境，其中根據(jù)能夠承受爆燃的環(huán)境預(yù)計(jì)何時(shí)發(fā)生，將環(huán)境劃分為區(qū)域：

20區(qū)：空氣中可燃?jí)m埃云形式的爆燃性大氣連續(xù)、長(zhǎng)時(shí)間或頻繁存在的地方（每年超過1000小時(shí)）。

21區(qū)：在正常運(yùn)行期間（每年10至<1000小時(shí)），空氣中可能偶爾出現(xiàn)可燃粉塵云形式的爆燃性環(huán)境。

22區(qū)：在正常運(yùn)行期間，不太可能出現(xiàn)空氣中可燃粉塵云形式的爆燃性環(huán)境，但如果發(fā)生，將持續(xù)很短時(shí)間（每年＜10小時(shí)）。

安全區(qū)域：在任何條件下，在一段時(shí)間內(nèi)都不太可能出現(xiàn)空氣中可燃粉塵云形式的爆燃性環(huán)境，這將對(duì)設(shè)備的雇主/操作員造成無法容忍的風(fēng)險(xiǎn)。

決定一個(gè)區(qū)域是特定區(qū)域還是安全區(qū)域，以及將該區(qū)域維持在該區(qū)域或安全區(qū)域的責(zé)任屬于設(shè)備的雇主和操作員。

SIL2型氧氣分析儀的作用

  氧氣分析儀在幫助雇主和操作員確保其區(qū)域或安全區(qū)域得到可靠維護(hù)以實(shí)現(xiàn)至少可容忍的安全工作條件方面至關(guān)重要。氧氣分析儀可以用作基本過程控制系統(tǒng)的一部分，用于惰性化系統(tǒng)的控制和操作。它們也可以單獨(dú)使用，作為一個(gè)單獨(dú)的安全系統(tǒng)來監(jiān)測(cè)基本過程控制系統(tǒng)的正確運(yùn)行，并在檢測(cè)到故障時(shí)啟動(dòng)適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。

Ntron氧分析儀SILO2

Ntron SIL O2 109氧分析儀的設(shè)計(jì)專門針對(duì)OEM市場(chǎng)對(duì)低成本SIL2額定氧分儀進(jìn)行惰性化應(yīng)用的要求。

SIL O2 109氧分析儀使用兩個(gè)連續(xù)的自我監(jiān)測(cè)微處理器。 整個(gè)系統(tǒng)（分析儀和傳感器）符合IEC 61508 SIL2的要求。

快速響應(yīng)、高重復(fù)性和無傳感器漂移使該分析器成為一種低維護(hù)解決方案，為關(guān)鍵的過程控制應(yīng)用提供可靠的性能。

應(yīng)用：

金屬增材制造

手套箱洗氣和泄漏檢測(cè)

空氣分離

波焊劑

惰性烤箱