Bruken av kapslinger under trykk muliggjør drift av utstyr som ikke er eksplosjonsbeskyttet for eksplosiv atmosfære (EN60079-2). Eksplosjonsbeskyttelse av typen «overtrykksventilering» bygger på prinsippet om å opprettholde et konstant overtrykk med luft eller inert gass for å forhindre at en eksplosiv luft-/gassblanding dannes nær apparater inni den trykksatte kapslingen.
Kapslingen har et lite, men konstant overtrykk av luft eller inert gass og forhindrer infiltrasjon av brennbare gasser eller støv. I sone 1/2 må kapslingen med overtrykk være spylt med luft eller inert gass for å fjerne alle eksplosive stoffer som kan finnes inni kapslingen før det beskyttede utstyret spenningssettes. Denne fremgangsmåten kalles spyleprosess. Denne prosessen er ikke anvendelig i sone 21 og 22 (støv).
To metoder er tilgjengelige for spyling, en tradisjonell og en ny integrert metode:
1. Tidsbasert spylemetode
Ved bruk av den tradisjonelle metoden er spylemengden en forhåndsinnstilt funksjon med minimumsstrømning og tid. Strømningshastigheten avhenger av (lufttrykket) og størrelsen på det indre munnstykket (diameter 1 … 6 mm) i ventilen, og kan spesifiseres med tilhørende diagrammer. Den felles regelen for spyling må overholdes: minimumsstrømningen er mindre enn innslippet luft minus lekkasjetap. Denne metoden betegnes som tidsbasert spylemetode.
2. Integrert spylemetode
Til forskjell fra den tidsbaserte metoden finnes integrert spylemetode som måler den faktiske volumstrømmen gjennom kapslingens utløp og tilfører luft eller inert gass for å oppnå korrekt spylevolum. Strømningen overvåkes og er avhengig av størrelsen på munnstykkets åpning.
Integreringen av den faktiske mediestrømmen på utløpet minimerer spyleforbruket uavhengig av forsyningstrykket. Overskridelse av forhåndsdefinerte børverdier for strømningshastighet og tilhørende høyere spyleluft eller inert gass er ikke lenger aktuelt.
Lekkasjekompensasjon
Etter spyling holder styreenheten trykket inni kapslingen på minst 0,8 mbar. Kapslingens laveste og høyeste trykk er programmerbare og vil bli overvåket. Innløpet for trykkluft eller inert gass styres av to ulike ventilteknikker: digital magnetventil (DSV) eller proporsjonal magnetventil (PSV).
Digital magnetventilteknikk
Under spylingen åpnes DSV. Etter spyling stenges den helt. En bypass-dyse kompenserer for lekkasje i kapslingen. Denne dysen er integrert i ventilen og er mekanisk justerbar (diameter 0,3 … 1 mm).
Den digitale magnetventilteknikken har en betydelig ulempe: under renseprosessen og normal drift kreves en konstant lufthastighet. Av sikkerhetsmessige årsaker må hastigheten være større enn lekkasjehastigheten fra kapslingen. Det forbrukes mye luft med denne teknikken.
Proporsjonal magnetventilteknikk
Bruk av proporsjonal magnetventil unngår unødvendig sløsing med trykkluft eller inert gass. Integrerte proporsjonalsensorer og en proporsjonalventil (PSV) skaper et ensidig trykkreguleringssystem. Den proporsjonale ventilen er aktuatoren for en PID-styreenhet og kompenserer nøyaktig for lufttap i kapslinger. Derfor bør utløpsventilen på Ex p-kontrollenheten være permanent stengt.
Fordeler med trykktilbakemelding (pressure feed-back) er:
1. Betydelig mindre forbruk av luft/inert gass – de høyere kostnadene for proporsjonalventilen skrives av i løpet av en veldig kort periode.
2. Økt driftssikkerhet oppnås gjennom konstant trykk inni kapslingen – økende lekkasje forårsaket av for eksempel at kapslingen blir balansert, og uplanlagte stopp forhindres.
3. Nesten ingen strømning, det vil si lite luftforbruk. En annen fordel med en proporsjonal magnetventil er at trykkregulering brukes også under spyling. En forhåndsdefinert børverdi for trykk kontrollerer kapslingens trykk svært nøyaktig under spylefasen. På denne måten skånes trykkfølsomme komponenter i kapslingen mot unødig aldring. Membranbrytere eller inspeksjonsglass vil ikke bli overbelastet.
Særskilte krav for sone 21/22 (støv)
I sone 21 skal ikke kapslingen spyles som i sone 1 (gass). Operatøren må koble ut den automatiserte spylefunksjonen i parametermenyen. Spyling i nærvær av brennbart støv kan skape en farlig eksplosiv atmosfære inni skapet.
I sone 21 erstattes spyleperioden med rengjøring, det vil si at operatøren må fjerne det brennbare støvet inni kapslingen grundig før spenningssetting. Når kapslingen først er ren og trykksatt, forhindres støv i å trenge inn.
