如何使用SIL2型氧分析仪控制金属增材制造中的惰性环境

  金属增材制造是通过添加连续的材料层来创建三维物体的过程。与传统制造技术相比，它具有优势，但该工艺可能存在风险。在这篇文章中，我们将了解如何使用具有SIL能力的技术来控制惰性环境，以确保操作员和机械的安全。

  增材制造中的金属粉末，当暴露在氧气中时，会发生爆燃性反应，并对生命构成潜在的严重风险。要想存在这种类型的危险，金属粉末处于有点火源的爆燃性环境中，例如激光束粉末床聚变（PBF-LB）增材制造工艺的激光。

什么是爆燃性气氛？

  “爆燃性环境”是指在大气条件下，空气与气体、蒸汽、薄雾或灰尘形式的易燃物质的混合物，在点火后，燃烧蔓延到整个未燃烧的混合物。“潜在爆燃性环境”是指由于当地和操作条件而可能爆燃的环境，这可能是过程的一部分，也可能是由于机器故障。

  在欧盟，《机械指令》（2006/42/EC）[1]要求机械的设计和制造应避免产生或使用的气体、液体、灰尘、蒸汽和其他物质或机械本身造成的任何爆燃风险。这可以通过使机器足够坚固，从而将任何爆燃控制在机器内，避免外部危险（与内燃机相同），或者根据ATEX指令（2014/34/EU）[2]消除点火源来实现。

控制惰性环境以防止爆燃风险

  采用激光或其他高能系统的增材制造机器具有设计固有的点火源，以及粉末形式的燃料的存在。防爆依赖于惰性气氛的原理，确保气氛中的氧气浓度降低到点火源存在时所用粉末的底限氧气浓度（LOC）以下。

ATEX指令（1999/92/EC）[3]也涵盖了防止爆燃的惰性环境，其中根据能够承受爆燃的环境预计何时发生，将环境划分为区域：

20区：空气中可燃尘埃云形式的爆燃性大气连续、长时间或频繁存在的地方（每年超过1000小时）。

21区：在正常运行期间（每年10至<>

22区：在正常运行期间，不太可能出现空气中可燃粉尘云形式的爆燃性环境，但如果发生，将持续很短时间（每年＜10小时）。

安全区域：在任何条件下，在一段时间内都不太可能出现空气中可燃粉尘云形式的爆燃性环境，这将对设备的雇主/操作员造成无法容忍的风险。

决定一个区域是特定区域还是安全区域，以及将该区域维持在该区域或安全区域的责任属于设备的雇主和操作员。

SIL2型氧气分析仪的作用

  氧气分析仪在帮助雇主和操作员确保其区域或安全区域得到可靠维护以实现至少可容忍的安全工作条件方面至关重要。氧气分析仪可以用作基本过程控制系统的一部分，用于惰性化系统的控制和操作。它们也可以单独使用，作为一个单独的安全系统来监测基本过程控制系统的正确运行，并在检测到故障时启动适当的响应。

Ntron氧分析仪SILO2

Ntron SIL O2 109氧分析仪的设计专门针对OEM市场对低成本SIL2额定氧分仪进行惰性化应用的要求。

SIL O2 109氧分析仪使用两个连续的自我监测微处理器。 整个系统（分析仪和传感器）符合IEC 61508 SIL2的要求。

快速响应、高重复性和无传感器漂移使该分析器成为一种低维护解决方案，为关键的过程控制应用提供可靠的性能。

应用：

金属增材制造

手套箱洗气和泄漏检测

空气分离

波焊剂

惰性烤箱