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，但該工藝可能存在風(fēng)險。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，以確保操作員和機械的安全。

  增材制造中的金屬粉末，當(dāng)暴露在氧氣中時，會發(fā)生爆燃性反應(yīng)，并對生命構(gòu)成潛在的嚴(yán)重風(fēng)險。要想存在這種類型的危險，金屬粉末處于有點火源的爆燃性環(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，在點火后，燃燒蔓延到整個未燃燒的混合物?！皾撛诒夹原h(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，也可能是由于機器故障。

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

控制惰性環(huán)境以防止爆燃風(fēng)險

  采用激光或其他高能系統(tǒng)的增材制造機器具有設(shè)計固有的點火源，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火源存在時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)計何時發(fā)生，將環(huán)境劃分為區(qū)域：

20區(qū)：空氣中可燃塵埃云形式的爆燃性大氣連續(xù)、長時間或頻繁存在的地方（每年超過1000小時）。

21區(qū)：在正常運行期間（每年10至<>

22區(qū)：在正常運行期間，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)很短時間（每年＜10小時）。

安全區(qū)域：在任何條件下，在一段時間內(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，這將對設(shè)備的雇主/操作員造成無法容忍的風(fēng)險。

決定一個區(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)域得到可靠維護以實現(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。它們也可以單獨使用，作為一個單獨的安全系統(tǒng)來監(jiān)測基本過程控制系統(tǒng)的正確運行，并在檢測到故障時啟動適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。

Ntron氧分析儀SILO2

Ntron SIL O2 109氧分析儀的設(shè)計專門針對OEM市場對低成本SIL2額定氧分儀進行惰性化應(yīng)用的要求。

SIL O2 109氧分析儀使用兩個連續(xù)的自我監(jiān)測微處理器。 整個系統(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

空氣分離

波焊劑

惰性烤箱