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© Siemens Ⓟ2010 A5E03089771-02, 09/2010 121

Cromatografía de gases de proceso MicroSAM y SITRANS CV Instrucciones de utilización concisas para dispositivos a prueba de explosión Instrucciones de servicio resumidas

Introducción

Finalidad de esta documentación Este manual es un breve resumen de importantes características, funciones e información de seguridad, y contiene toda la información necesaria para el uso seguro de la cromatografía de gas. Es responsabilidad del usuario leer las instrucciones detenidamente antes de realizar el montaje y el inicio. Con el fin de garantizar una correcta manipulación, debe familiarizarse con el principio de funcionamiento de la cromatografía de gases.

Este manual está destinado a los encargados de montar mecánicamente el cromatógrafo de gas, conectarlo eléctricamente y ponerlo en marcha.

Para obtener un uso óptimo del cromatógrafo de gas, lea la versión detallada del manual en el soporte de datos electrónicos.

Uso previsto ● Este cromatógrafo de gas se utiliza para separar y determinar cuantitativamente los componentes de una muestra

gaseosa. ● El dispositivo sólo se puede utilizar para los fines especificados en estas instrucciones. ● Las modificaciones del dispositivo a las que no se haga referencia expresa en estas instrucciones tendrán como

resultado una aplicación incompatible con el uso previsto. Dichas modificaciones del dispositivo son responsabilidad exclusiva del usuario.

Notas sobre la garantía El contenido de este manual de programación no formará parte ni modificará ningún contrato, compromiso ni relación legal anterior o actual. Todas las obligaciones por parte de Siemens AG figuran en el contrato de compraventa correspondiente, en el que se incluyen también, íntegra y exclusivamente, las condiciones de garantía aplicables. Cualquier información sobre las versiones del dispositivo incluidas en el manual de programación no constituye nuevas garantías ni modifica la garantía existente.

El contenido refleja el estado técnico en el momento de la publicación. Nos reservamos el derecho de realizar modificaciones técnicas durante el proceso de posteriores desarrollos.

Instrucciones de utilización concisas para dispositivos a prueba de explosión 122 A5E03089771-02, 09/2010

Instrucciones de seguridad El cromatógrafo de gas cumple con las normas de seguridad pertinentes. Si se respetan las instrucciones de manipulación y la información de seguridad, no existe ningún riesgo al utilizar el dispositivo que pueda poner en peligro la salud del personal o producir daños materiales.

Encontrará la información de seguridad: ● En estas Instrucciones de utilización y en el manual ● En el cromatógrafo de gas ● En los componentes del cromatógrafo

ADVERTENCIA

Sólo el personal cualificado está autorizado a realizar intervenciones en este dispositivo. Dicho personal debe estar completamente familiarizado con todas las fuentes de peligro y las actividades de mantenimiento en cumplimiento con estas Instrucciones de utilización. Para utilizar este dispositivo de modo seguro y sin problemas, deben reunirse los siguientes requisitos: ● Transporte según los procedimientos adecuados ● Almacenamiento adecuado ● Instalación y montaje correctos ● Utilización con cuidado y mantenimiento Para evitar daños a personas y al dispositivo, tenga en cuenta la información incluida en el manual.

ADVERTENCIA

Gases peligrosos ● El cromatógrafo de gas necesita varios gases para su funcionamiento que son potencialmente peligrosos en

diferentes grados. ● Es posible que el cromatógrafo de gas necesite gases para su funcionamiento que produzcan una mezcla

explosiva con el aire. ● Dirija todos los gases de escape, incluidos los del dispositivo de ventilación, hacia el exterior del cromatógrafo de

gas y lejos de la puesto de manejo a través de una tubería común. ● Proporcione siempre la ventilación necesaria en cuanto vacíe la tubería de gas y el gas de muestra contenga

componentes corrosivos o tóxicos.

PRECAUCIÓN

Peligro de corrosión La carcasa y las tuberías son resistentes a los disolventes, así como los ácidos y álcalis débiles. Compruebe la resistencia de la carcasa y las tuberías cuando se utilicen en un entorno con ácidos o álcalis fuertes y/o a temperaturas elevadas. Evite la corrosión y los daños en las tuberías de conexión como resultado del contacto permanente con las siguientes sustancias: ● Ácido nítrico ● Ácido hidroclorhídrico ● Bisulfuro de carbono ● Etanol ● Ácido fórmico ● Alcoholes de petróleo ● Aceite hidráulico ● Isopropanol

Instrucciones de utilización concisas para dispositivos a prueba de explosión A5E03089771-02, 09/2010 123

PRECAUCIÓN

Dispositivos sensibles a la energía electrostática Este dispositivo contiene dispositivos sensibles a la energía electrostática. Los dispositivos sensibles a la energía electrostática pueden resultar dañados por tensiones que pasan desapercibidas para el hombre. Las tensiones de este tipo se producen cuando una persona toca un componente o un conjunto que no se ha puesto a tierra como medida de protección contra la electricidad estática. Normalmente, los daños producidos a un módulo como resultado de una sobrecarga de tensión no se detectan de inmediato. Es posible que sólo sea evidente tras un largo período de funcionamiento. Medidas de protección contra descargas de electricidad estática: ● Antes de trabajar con módulos, descargue primero cualquier carga estática del cuerpo, por ejemplo, tocando un

objeto puesto a tierra. ● Los dispositivos y herramientas utilizados no deben tener carga estática. ● Tire siempre del conector de red y desconecte la batería antes de instalar o desinstalar módulos. ● Sujete los módulos sólo por los bordes y no toque los pines ni los conductores impresos.

Personal cualificado

PRECAUCIÓN Personal cualificado ● Sólo el personal cualificado está autorizado a instalar y utilizar el cromatógrafo de gas de proceso. ● El conocimiento insuficiente o nulo de las Instrucciones de utilización tendrá como resultado la anulación de la

responsabilidad por parte de Siemens AG. ● Por tanto, se recomienda a los propietarios que confirmen por escrito la formación del personal.

El personal cualificado es aquel que está familiarizado con la instalación, el montaje, la puesta en servicio y la utilización del producto. Dicho personal cuenta con las cualificaciones siguientes: ● Se le ha autorizado, formado o instruido para el manejo y el mantenimiento de dispositivos y sistemas según la

normativa de seguridad para circuitos eléctricos, altas presiones y medios agresivos y peligrosos. ● Para dispositivos a prueba de explosión: Se le ha autorizado, formato o instruido para trabajar con circuitos eléctricos

para sistemas peligrosos. ● Se le ha formado o instruido en el mantenimiento y el uso de equipos de seguridad adecuados según la normativa de

seguridad.


Directivas generales de protección frente a explosiones La instalación y utilización de equipos eléctricos en atmósferas potencialmente explosivas están reguladas por la directiva RL 99/92/EU (ATEX 137). Esta directiva hace referencia a las normativas de ingeniería de procesos reconocidas generalmente.

ADVERTENCIA Cancelación de la protección contra explosión El certificado de prueba del cromatógrafo de gas a prueba de explosión sólo se aplica a la configuración original, así como a la conexión e instalación según los planos de conmutación y tuberías de Siemens AG. El cambio de uno o varios componentes anulará la protección contra explosión del dispositivo.

Condiciones

El certificado de prueba y cualquier complemento contienen todas las condiciones y regulaciones especificadas para la instalación y utilización del dispositivo.

MicroSAM (7KQ3101)

ADVERTENCIA Peligro de explosión ● El dispositivo se ha diseñado para analizar medios gaseosos inflamables y no inflamables. Se utiliza hidrógeno o

gases inertes como gases auxiliares. ● Para el análisis de gases inflamables o el uso de hidrógeno como gas portador, sólo puede haber presente oxígeno en

concentraciones ≤ 2% en la muestra. ● Para la utilización del dispositivo sólo se permiten concentraciones de oxígeno de hasta un 21% y con una presión de

hasta 1,1 bar (110 kPa) si se implanta una medida de protección contra explosión constructiva adicional; por ejemplo, la instalación de un apagallamas entre la conexión del proceso y el cromatógrafo de gas.

● No se permiten las concentraciones de oxígeno de hasta un 21% y con una presión > 1,1 bar (110 kPa) en condiciones de funcionamiento normales para mezclas explosivas.

● Las condiciones neumáticas de la muestra y el gas auxiliar deben respetarse estrictamente: – Muestra de gas ≤ 1,6 bar (160 kPa) de presión absoluta – Gas auxiliar ≤ 8 bar (800 kPa) de presión absoluta

● Si se conectan gases inflamables a una presión > 1,1 bar (110 kPa), el cromatógrafo y la tubería de gas deben purgarse con gas de proceso antes de realizar el análisis.

● Los gases inflamables que son explosivos en condiciones de análisis, incluso con la exclusión del oxígeno (óxido de etileno y acetileno), sólo pueden estar presentes en la mezcla analizada en concentraciones que no resulten críticas para la ingeniería relacionada con la seguridad. El óxido de etileno y acetileno pueden estar presentes en una concentración de hasta el 100%.

● El rango de la temperatura ambiente admisible está comprendido entre -30° y +55° C. ● El rango de temperatura para el funcionamiento continuo está comprendido entre -20° y +55° C.


SITRANS CV (7KQ3105)

ADVERTENCIA Peligro de explosión ● Si realiza la puesta en marcha de un cromatógrafo de gas en un entorno con atmósfera explosiva, debe respetar las

directivas sobre protección contra explosión. ● Si se conectan gases inflamables a una presión de 1,1 bar, limpie el cromatógrafo de gas y las tuberías de suministro

de gas con gas inerte antes del encendido. ● Apague el cromatógrafo de gas cuando se estén llevando a cabo tareas de mantenimiento en cuanto penetre el aire

atmosférico en el mismo, es decir: – cuando se abra el dispositivo. – Cuando se trabaje en las tuberías de gas portador y en las tuberías de gas de muestra

● Antes de volver a encender el dispositivo, tras finalizar las tareas de mantenimiento, limpie de nuevo las tuberías de gas con gas inerte.

● Es preciso un certificado de incendio si introduce un PC o un equipo portátil en una zona peligrosa y/o si desea abrir un cromatógrafo en la zona 1.

● Es crucial tener en cuenta la información del manual detallado.

Casos prácticos

Tabla 1 Ejemplos de casos de protección contra explosión

Caso nº.

Concen-tración de oxígeno durante el funcionamiento habitual

Concen-tración transitoria de oxígeno(funcionamiento no habitual)

Gases porta-dores permi-tidos

Presión de la muestra (absoluta)

Apaga-llamas externo

Sustan-cias explosivas bajo la exclusión de oxígeno

Zona media de proceso x

MicroSAM (7KQ3101)

SITRANS CV (7KQ3105)

1 0 ... 2 % 0 ... 2 % H2, He, N2, Ar

1,0 ... 1,6 bar No necesario

No permitido

No explosivo

x x

2 0 ... 2 % 0 ... 21 % H2, He, N2, Ar

1,0 ... 1,6 bar No necesario

Zona 1 x

3 0 ... 21 % 0 ... 21 % H2, He, N2, Ar

1,0 ... 1,1 bar Requerido

No permitido;con excepción de óxido de etileno y acetileno hasta el 100%

Zona 0 x

4 0 ... 4 % 0 ... 4 % He, N2, Ar

1,0 ... 7 bar No necesario

No permitido

Zona 1 x

x = se aplica al producto

Identificación de protección contra explosión

El cromatógrafo de gas dispone de un compartimento ignífugo. Gracias a éste compartimento, la carcasa puede resistir la presión de una explosión interna.

La carcasa del cromatógrafo de gas cuenta con una placa de características en la que se especifica la protección contra explosión.

Este dispositivo se ha aprobado para su uso con una presión absoluta de entrada de gas de muestra de 1,6 bar (160 kPa) en cumplimiento con ATEX II 2 G Ex d IIC T4.


Dispositivo base de la versión final y protección contra explosión del mismo

Dispositivo base de la versión final y protección contra explosión del mismo Dispositivo base de la versión final

Nuevas funciones del dispositivo base

Protección contra explosión Certificado de protección contra explosión Complementos

ATEX II 2 G EEx d IIC T4 ATEX DMT 03 ATEX E 069 X Complemento 1 a 3

FM Clase I, Div. 1, Grupos A, B, C, D T4Clase I, Zona 1, Grupo IIC T4

FM Certificado 3017424 Fecha de emisión 14/12/2005

CSA Clase I, Div. 1, Grupos B, C, D T4

CSA Certificado 1915614 Fecha de emisión 07/06/2007

AS 08 Dosificación en vivo, ampliación del rango de tensión de alimentación: 24 V DC (18,5 V ... 30,2 V)

Tipo de compartimento 4X ATEX II 2 G EEx d IIC T4 ATEX

DMT 03 ATEX E 069 X Complemento 1 a 3

FM Clase I, Div. 1, Grupos A, B, C, D T4Clase I, Zona 1, Grupo IIC T4

FM Certificado 3017424 Fecha de emisión 14/12/2005

CSA Clase I, Div. 1, Grupos B, C, D T4


AS 09 Inyección eLive: introducción de una válvula del quinto solenoide, modificación de la válvula del microdiafragma

Tipo de compartimento 4X ATEX II 2G Ex d IIC T4 Gb DMT 03 ATEX E 069 X

ATEX DMT 03 ATEX E 069 X Complemento 1 a 4

Certificado FM cancelado CSA CLASE I, DIVISIÓN 1 GRUPOS B, C, D T4 CLASE I, ZONA 1 GRUPOS IIC T4


AS 10 Tercer sistema de control de temperatura modificado (modelo con protección contra temperatura) Cuarto sistema de control de temperatura modificado (modelo con protección contra temperatura)

TIPO DE COMPARTIMENTO 4X/IP65


Montaje/instalación/fijación Cumpla con la certificación de prueba, las normativas y leyes del país correspondiente durante la conexión, el montaje y la utilización. Entre otras se incluyen: ● Código Eléctrico Nacional (NEC - NFPA 70) (EE. UU.) ● Código Eléctrico Canadiense (CEC) (Canadá) ● La normativa de seguridad en el trabajo (Alemania)

Normativas adicionales para áreas peligrosas, como por ejemplo: ● IEC 60079-14 (internacional) ● EN 60079-14 (UE)

Requisitos específicos del emplazamiento

ADVERTENCIA Peligro de explosión Realice sólo las conexiones de bornes y sólo cerca del dispositivo cuando esté desconectado de la alimentación. Inicie el dispositivo cuando esté conectado correctamente y se haya cerrado la carcasa.

ADVERTENCIA Uso en áreas no peligrosas Impida que el símbolo de explosión sea ilegible permanentemente si el dispositivo se utiliza en áreas no peligrosas.

Es fundamental que se reúnan las siguientes condiciones: ● Temperatura ambiente admisible entre -20 y +55 °C ● Humedad relativa máxima admisible del 90% ● Tensión de alimentación de 24 V DC ● Uso de equipo adecuado de protección contra rayos ● Debe poder realizarse la puesta a tierra ● Uso de las conexiones de gas y los requisitos de pureza del mismo, tal y como se describe en el manual

correspondiente. ● Protección contra la radiación solar directa incluso cuando la luz solar es débil

Requisitos de montaje:

Los siguientes aspectos son esenciales para el montaje: ● Tuberías de gas, tuberías de muestra, tuberías de gas de escape ● Interruptor de encendido, fusible de línea, cable de alimentación ● Cable de conexión equipotencial ● Filtro seco para gas portador, si es pertinente ● Cable de comunicación

PRECAUCIÓN

No retire el tapón antes del inicio ● Deje los tapones en las entradas de gas hasta que inicie el cromatógrafo. ● Compruebe que el funcionamiento de las tuberías de gas es correcto antes de conectarlas al cromatógrafo. ● La conexión de gas número 8 no debe conectarse a una tubería de gas de escape y debe cerrarse con un tapón

obturador.


PRECAUCIÓN

Daño permanente de los detectores de conductividad térmica ● Utilice sólo el gas portador que se especifica en la documentación del dispositivo. De lo contrario, los detectores de

conductividad térmica podrían resultar dañados permanentemente. ● No manipule los detectores de conductividad térmica con voltajes de derivación mayores a los especificados en los

datos de aplicación. Los voltajes de derivación deben optimizarse utilizando valores mínimos con el fin de garantizar una larga vida útil de servicio de los detectores de conductividad térmica. La potencia de derivación máxima es de 70 mW para el helio.

Fijación El cromatógrafo de gas se suministra montado previamente sobre un soporte metálico. El dispositivo se encuentra: ● Fijado mediante cuatro tornillos que se introducen en cuatro orificios del soporte metálico. ● Fijado mediante dos tornillos que se introducen en los dos orificios alargados del soporte metálico que permiten una

extracción sencilla.

ATENCIÓN

Observe la posición de montaje correcta El cromatógrafo debe montarse siempre horizontalmente, con el módulo de análisis en la parte superior. Cuando se monta correctamente, se garantizan las especificaciones técnicas y se puede leer el texto en la ventana de inspección.Si desea montar el cromatógrafo en una posición diferente, póngase en contacto primero con el personal de mantenimiento de Siemens AG.

1

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Figura Montaje del cromatógrafo de gas


Desmontaje incorrecto

ADVERTENCIA Desmontaje incorrecto Puede exponerse a los siguientes peligros al realizar un desmontaje incorrecto: - Daños por descarga eléctrica - Exposición a medios emergentes al conectarse al proceso - Explosión en área peligrosa Para realizar un desmontaje correcto, tenga en cuenta lo siguiente: ● Antes de comenzar a trabajar, asegúrese de haber desconectado todas las variables físicas como la presión,

temperatura, electricidad, etc. o que el valor de las mismas sea inocuo. ● Si el cromatógrafo de gas contiene medios peligrosos, debe vaciarse antes de desmontarlo. Asegúrese de que no se

ha emitido ningún medio que sea peligroso para el medio ambiente. ● Asegure las conexiones restantes de modo que no se produzcan daños si el proceso se inicia involuntariamente.


Conexión

Conexiones de gas

Tuberías de gas Las tuberías de gas están hechas de acero inoxidable de 3 mm ∅ (1/8''). ● Utilice solamente tuberías de gas muy limpias adecuadas para la cromatografía. ● Conecte las tuberías de gas al cromatógrafo según el diagrama de tuberías. ● Conecte una válvula de retención antes de cada entrada de gas al cromatógrafo.

Conexiones de gas en el cromatógrafo de gas ● Todas las entradas y salidas de gas: Swagelok 1/8''. ● Las entradas y las salidas de gas están numeradas.

1

2

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5

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Figura Conexiones de gas

Número Descripción Comentario 1 Salida del módulo de análisis Calentada 2 Salida del módulo de análisis Calentada 3 Muestra Calentada 4 Muestra Calentada 5 Entrada de gas portador No calentada 6 Salida de conectores neumáticos No calentada 7 Descarga de medio de control para válvulas de solenoide e inserciones

de flujo EPC No calentada

8 Reservado Sin calentar, cerrado

Nota Todos los diagramas de tuberías y cableado específicos del dispositivo se encuentran en el interior del dispositivo, en cumplimiento de la normativa.

ATENCIÓN La reducción de la longitud de las tuberías de gas montadas previamente entre la carcasa y el soporte de montaje anularán la protección contra explosión del cromatógrafo de gas.


Número Descripción Comentario

PRECAUCIÓN No retire los adaptadores ● Los filtros están integrados en las conexiones para el recorrido de la muestra y el gas portador. ● Los adaptadores de las conexiones de gas 3, 4 y 5 contienen un filtro R60 (nº ref. C70211-A1677-C56) incrustado en

el pasacables atornillado y no debe retirarse.

Tuberías de muestra ● Fije el equipo de preparación de muestra tan cerca como sea posible del cromatógrafo de modo que las tuberías de

conexión sean cortas. ● La tubería de muestra al cromatógrafo debe tener una pendiente descendente.

ATENCIÓN

Filtro para válvulas de microdiafragma Las válvulas de microdiafragma tienen una vida más corta si la muestra contiene partículas. En estos casos, es necesario un filtro como parte del equipo de preparación de muestras. Se recomienda un filtro con un grado de separación de muestra gaseosa de 99,99% para partículas de 1,0 μm. El equipo de preparación de muestras de Siemens AG contiene este tipo de filtros.

Tuberías de gas de escape Todos los gases de escape del cromatógrafo deben dirigirse a través de una tubería común. Las tuberías de gas de escape individuales deben tener una pendiente descendiente a la tubería común. El diámetro de éstas no debe disminuir durante el recorrido.

Material de la tubería de gas de escape común

Tuberías de acero inoxidable: ● Diámetro interior de al menos 12 mm (1/2") ● Con cabezas soldadas y pasacables atornillados ● Con una pendiente de al menos el 10%.


Dispositivo de ventilación El dispositivo de ventilación se utiliza para compensar la presión durante el funcionamiento. La compensación de la presión es necesaria debido a las variaciones de temperatura durante el funcionamiento

① Conector de ventilación Figura Dispositivo de ventilación

ADVERTENCIA No cierre el dispositivo de ventilación Asegúrese de que el dispositivo de ventilación no esté cerrado durante el funcionamiento, o de lo contrario: ● No se realizará la compensación de presión. ● Ya no se garantiza la protección contra explosión. ● La protección de la carcasa IP65 sólo se garantiza si la tubería conectada a ① termina en una sala en la que no se

produzcan salpicaduras de agua ni haya polvo.

PELIGRO Peligro de explosión por gases liberados En caso de que se produzca un fallo, todos los gases suministrados al cromatógrafo (también las muestras y el hidrógeno como gas portador) pueden liberarse por medio del conector de ventilación o una tubería conectada. En este caso, existe peligro para el personal, el equipo y el medio ambiente. Por tanto, tome las medidas oportunas para evitarlo. No conecte nunca el conector de ventilación al sistema de gas de escape.


Conexiones eléctricas

Instalación del cable de comunicación

Tipo de cable

Siemens AG recomienda cables de par trenzado de 0,14 mm2 (AWG 26).

PRECAUCIÓN Protección contra explosión Todos los núcleos deben conectarse a la caja de conexión.

Comentario Color del núcleo Descripción Montaje con carcasa1) Montaje sin carcasa2)

Violeta RS232 RxD/RS485 B+ Negro RS232 TxD/RS485 A- Gris/rosa Blindaje RS232/RS485 Rojo/azul GND RS232/RS485 Marrón/verde Ethernet 10BaseT TX+ Cable Ethernet: naranja/blanco Cable Ethernet:

verde/blanco Blanco/verde Ethernet 10BaseT TX- Cable Ethernet:

naranja Cable Ethernet: verde

Blanco/amarillo Ethernet 10BaseT RX+ Cable Ethernet: verde/blanco Cable Ethernet: naranja/blanco

Amarillo/marrón Ethernet 10BaseT RX- Cable Ethernet: verde

Cable Ethernet: naranja

1) Asignación EIA/TIA-T568A estándar 2) Asignación EIA/TIA-T568B estándar

Puesta a tierra/cable de conexión equipotencial Es necesario un cable de conexión equipotencial en los cromatógrafos a prueba de explosiones, independientemente de las directivas de instalación locales. Independientemente, por tanto, la carcasa del cromatógrafo debe ponerse a tierra por motivos de compatibilidad electromagnética.

Procedimiento

1. Conecte el tornillo de puesta a tierra (símbolo ) de la parte inferior derecha del cromatógrafo a un punto de puesta a tierra central. La sección de cable admisible es de 2,5 mm2 a 6 mm2.

2. Es fundamental incluir una arandela de contacto entre el talón del cable y el aislante. La conexión debe llevarse a cabo en el siguiente orden: – Carcasa – Arandela de contacto – Talón del cable – Arandela – Tornillo M6

Protección contra rayos Se recomienda la instalación de equipo adecuado de protección contra rayos para proteger al personal y los dispositivos.


Interruptor de encendido y fusible El cromatógrafo de gas no dispone de interruptor de encendido. Por tanto, instale un interruptor de encendido externo con una capacidad de conmutación de al menos 2,5 A y un fusible de acción retardada con un valor nominal de 2,5 A.

Nota Instale el interruptor de encendido de modo que se pueda acceder al mismo fácilmente durante la utilización.

Instalación del cable de alimentación El cromatógrafo se suministra con un cable de 4 m. El diámetro del cable es de 18 mm.

Conecte todos los núcleos de la fuente de alimentación según la siguiente tabla, ya que un sólo núcleo no es suficiente para proporcionar la corriente máxima. El cable debe estar canalizado firmemente y terminar en una caja de conexión con el tipo de protección aprobado.

Pasacables adecuado: M32 con áreas de bornes entre 13 y 21 mm. Color del núcleo Descripción Blanco +24 V DC Marrón +24 V DC Verde +24 V DC Amarillo +24 V DC Gris GND 24 V DC Rosa GND 24 V DC Azul GND 24 V DC Rojo GND 24 V DC Negro

Longitud de cable admisible

La fuente de alimentación del cromatógrafo debe ser ● hasta AS07: 24 V DC (-15 ... +10%) ● desde AS08 en adelante: 24 V DC (18,5 ... 30,2 V)

Si la fuente de alimentación suministra exactamente 24 V DC y sólo hay un cromatógrafo conectado, las longitudes de cable siguientes son admisibles entre la fuente de alimentación y el cromatógrafo dependiendo de la sección del cable (distancia = mitad de la longitud del cable): Sección de núcleo Distancia 1,5 mm2 40 m 2,5 mm2 70 m 4,0 mm2 110 m 6,0 mm2 170 m 10,0 mm2 280 m 16,0 mm2 450 m


Salidas y entradas digitales

MicroSAM (7KQ3101) La tabla siguiente es válida para dispositivos posteriores a la versión 4. Color del núcleo

Descripción Uso Comentario Esquema de conexiones

Blanco/gris Entrada digital 1+ Flujo de muestra, 24 V DC = válido, 0 V = demasiado bajo

Gris/marrón Entrada digital 2+ Aplicación programable Blanco/rojo Entrada digital 3+

o SSSI* SCL-Rx Aplicación programable

Marrón/rojo Entrada digital 4+ o SSSI* SDA-Rx

Aplicación programable

24 V DC a optoacoplador

Segunda conexión a +24 V DC

Marrón/azul Salida digital 1+ Aplicación programable Blanco/azul Salida digital 2+ Aplicación programable Blanco/rosa Salida digital 3+ o

SSSI* SCL-Tx Aplicación programable

Rosa/marrón Salida digital 4+ o SSSI* SDA-Tx

Aplicación programable

Contacto de relé 0,5 A/100 V/10 W

Segunda conexión a +24 V DC

* Las señales de SSSI desde dispositivos están disponibles en la versión 10. Las señales se utilizan, por ejemplo, para conectar un módulo de extensión ES (nº ref. A5E01494354). Consulte la documentación del módulo de extensión ES para obtener más información. Si no se utiliza SSSI, las líneas están disponibles para su función original como entradas y salidas digitales.

Diodo con supresión del arco con cargas inductivas

Si se conectan cargas inductivas (p. ej., válvulas) para salidas digitales, debe conectar los diodos con supresión del arco en paralelo.

Tipo de cable

Siemens AG recomienda cables de par trenzado de 0,14 mm2 (AWG 26).

SITRANS CV (7KQ3105) Color del núcleo

Descripción Utilice Comentario Esquema de conexiones

Blanco/gris Entrada digital 1+ Flujo de muestra, 24 V DC = válido, 0 V = demasiado bajo

Gris/marrón Entrada digital 2+ Sincronización por horas Blanco/rojo Entrada digital 3+ Revisión Marrón/rojo Entrada digital 4+ Solicitudes de calibración

24 V a optoacoplador Segunda conexión a +24 V

Marrón/azul Salida digital 1+ Muestra de calibración Blanco/azul Salida digital 2+ Muestra 1 Blanco/rosa Salida digital 3+ Muestra 2 Rosa/marrón Salida digital 4+ Muestra 3

Contacto de relé 0,5 A/100 V/10 W

Segunda conexión a +24 V

Diodo con supresión del arco con cargas inductivas

Si se conectan cargas inductivas (p. ej., válvulas) para salidas digitales, debe conectar los diodos con supresión del arco en paralelo.


Tipo de cable

Siemens AG recomienda cables de par trenzado de 0,14 mm2, blindados, AWG 26.

Conexión del dispositivo HMI El cromatógrafo de gas se controla por medio de un PC o un equipo portátil.

ADVERTENCIA Protección contra explosión ● Es necesario un certificado de incendio si tiene previsto introducir un PC o un equipo portátil en la zona de peligro. ● La apertura del cromatógrafo de gas en el área de peligro con la fuente de alimentación activada sólo se permite si se

dispone de un certificado de incendio.

Conecte el puerto Ethernet del PC a los correspondientes hilos del cromatógrafo de gas (consulte la tabla Instalación del cable de comunicación (Página 133)).

Puesta en servicio

Puesta en servicio La siguiente descripción incluye los procedimientos de inicio y apagado del dispositivo, así como los aspectos de seguridad que deben cumplirse.

PRECAUCIÓN Tenga en cuenta la secuencia de puesta en marcha Para evitar daños al cromatógrafo de gas, realice todos los trabajos siguiendo la secuencia indicada en estas instrucciones.

Procedimiento

1. Conexión de las tuberías de gas (Página 137)

2. Activación del gas portador (Página 137)

3. Encendido del cromatógrafo (Página 137)

4. Inicio del PC y el software operativo (Página 137)

5. Activación del gas de muestra (Página 137)

ADVERTENCIA

Peligro de explosión ● Si realiza la puesta en marcha de un cromatógrafo de gas en un entorno con atmósfera explosiva, debe respetar

las directivas sobre protección contra explosión. ● Apague el cromatógrafo de gas cuando se estén llevando a cabo reparaciones o tareas de mantenimiento en

cuanto penetre el aire atmosférico en el mismo, es decir: – cuando se abra el dispositivo. – Cuando se trabaje en las tuberías de gas portador y en las tuberías de gas de muestra.

● Desconecte también otras fuentes de energía, p.ej., Ethernet y Modbus, si no cuentan con un diseño adecuado a prueba de explosiones.

● Es preciso un certificado de incendio si introduce un PC o un equipo portátil en una zona peligrosa y/o si desea abrir un cromatógrafo en la zona 1.

● Es crucial tener en cuenta la información de la Sección Instrucciones de seguridad (Página 122).


Conexión de las tuberías de gas

Procedimiento

1. Retire los tapones de las entradas y salidas de gas entre "1" y "7" del cromatógrafo.

2. Conecte las tuberías de escape y de gas según el diagrama de tuberías.

Activación del gas portador

Requisitos

Todas las tuberías de gas están conectadas y son a prueba de fugas.

Procedimiento ● Aumente la presión del gas portador de modo que esté comprendida entre 600 y 700 kPa.

Encendido del cromatógrafo

Requisitos

El interruptor de encendido externo está instalado y conectado, tal y como se describe en la Sección "Interruptor de encendido y fusible (Página 134)".

Procedimiento

Encienda la fuente de alimentación externa.

Respuesta en la pantalla hasta la versión 4: Respuesta LED

1. 24 V DC luces encendidas. 2. Health Status (estado de salud) a la derecha y Health Status a la izquierda se encienden. 3. Sample flow (flujo de muestra) y Maint.Reg. (reg. mant.) parpadean a la vez hasta que el MicroSAM está

preparado. 4. Heartbeat (latido) comienza a parpadear cuando el MicroSAM está preparado. 5. Failure (error) se enciende hasta que la temperatura y la presión alcanzan los valores de funcionamiento y

se hayan aceptado las alarmas. 6. Ready (preparado) se enciende al final del procedimiento de encendido en cuanto la cromatografía está

preparada.

Respuesta en la pantalla a partir de la versión 5:

Se inicia el cromatógrafo de gas. Aparece el mensaje "Starting... " (iniciando) en el cuadro de texto de la pantalla. Una vez finalizado el inicio, el mensaje desaparece.

Inicio del PC y el software operativo Hay disponible software operativo específico para cada dispositivo. Para activar el dispositivo e iniciar el software, tenga en cuenta la información de las Instrucciones de utilización y el manual correspondientes.

Activación del gas de muestra

Requisitos

Todas las tuberías de gas están conectadas y son a prueba de fugas.

Procedimiento

1. Aumente la presión del gas de muestra hasta alcanzar el valor absoluto ≤ 160 kPa.

2. Si procede, aumente la presión del gas de calibración hasta alcanzar el valor absoluto ≤ 160 kPa.


Directivas de funcionamiento

Encendido del cromatógrafo

Conecte la fuente de alimentación al dispositivo sólo si éste se ha cerrado correctamente.

Apertura de la carcasa con la fuente de alimentación desactivada

ADVERTENCIA Explosiones Si abre la carcasa antes de tiempo, pueden producirse explosiones debido a los componentes calientes y las cargas eléctricas residuales que se encuentran en el cromatógrafo de gas. El dispositivo cuenta con la correspondiente etiqueta informativa que indica de dicho peligro. Antes de abrir la carcasa en un área peligrosa, desconecte el dispositivo de la fuente de alimentación. Es fundamental que espere 65 minutos después del apagado de la fuente de alimentación.

ADVERTENCIA Certificado de incendio La sustitución de la batería de reserva sólo se permite si dispone de un certificado de incendio. Esta instrucción debe seguirse independientemente de si el cromatógrafo de gas está encendido o apagado.

Apertura de la carcasa con la fuente de alimentación activada

Hay un conector de diagnóstico instalado detrás del panel de la pantalla de estado. Debe abrir la carcasa para poder acceder al mismo.

ADVERTENCIA Certificado de incendio La apertura de la carcasa en el área de peligro con la fuente de alimentación activada sólo se permite si dispone de un certificado de incendio.

Mantenimiento y reparación de componentes

ADVERTENCIA Respete la directiva Tenga en cuenta las normativas de la directiva RL 99/92/EU (ATEX 137) cuando esté llevando a cabo tareas de mantenimiento y reparación de piezas asociadas con la protección contra explosión.


Apagado

ADVERTENCIA Peligro de explosión ● Apague los cromatógrafos de gas cuando se estén llevando a cabo reparaciones o tareas de mantenimiento en cuanto

penetre el aire atmosférico en el mismo, es decir: – cuando se abra el dispositivo. – Cuando se trabaje en las tuberías de gas portador y en las tuberías de gas de muestra.

● Antes de volver a encender el dispositivo, limpie de nuevo las tuberías de gas con gas inerte una vez finalizadas las tareas de mantenimiento.

Nota El sistema de columnas y el detector se contaminan menos si el cromatógrafo permanece funcionando. No apague el dispositivo si el sistema va a permanecer en estado estacionario durante un período de tiempo corto, p.ej., 3 semanas. En dichos casos, apague los dispositivos externos.

Si desea apagar el cromatógrafo de gas, Siemens AG recomienda la secuencia siguiente:

1. Desconecte todos los recorridos de muestra.

2. Apagar la fuente de alimentación

3. Permita que el dispositivo se enfríe durante 65 minutos.

4. Desconecte el gas portador.

5. Si apaga el cromatógrafo de gas durante un período de tiempo mayor, cierre todas las salidas y entradas con los tapones obturadores suministrados. El sellado evita que entre oxígeno o agua en las columnas.

Mantenimiento y servicio técnico

ADVERTENCIA Áreas peligrosas ● Debe contar con un certificado de incendio con el fin de llevar a cabo tareas de mantenimiento en el cromatógrafo de

gas en un área peligrosa. ● Debido a los componentes calientes y a las cargas eléctricas residuales en el cromatógrafo de gas, pueden producirse

explosiones si se abre la carcasa antes de tiempo. El dispositivo cuenta con la correspondiente etiqueta de advertencia. Es, por tanto, fundamental que espere al menos 65 minutos cada vez que abra el cromatógrafo.

● Las tareas de reparación y mantenimiento sólo deben llevarse a cabo por parte del servicio técnico de Siemens o de personal autorizado. Puede encontrar información adicional en las correspondientes Instrucciones de utilización.


Datos técnicos Condiciones ambientales climáticas Temperatura ambiente admisible - 20 ... 55 °C (dependiendo de la temperatura del horno) Temperatura de transporte/almacenamiento admisible -30 ℃ ... +70 °C Humedad relativa admisible Máx. 90% Protección contra el polvo y la humedad: ● Según EN 60529/IEC 60529 IP 65 ● Según NEMA 250 NEMA 4X

Suministro eléctrico Tensión de alimentación Hasta AS08: 24 V DC (+10% ... -15%)

Desde AS08 en adelante: 24 V DC (18,5 V ... 30,2 V) Fusible externo T 2,5 A Consumo de potencia, típico 18 W Consumo de potencia, máximo 60 W

Dimensiones y peso Dimensiones 360 x 300 x 220 (anchura x profundidad x altura en mm) Peso Aprox. 20 kg

Montaje Instalación en Poste, tubería o pared Distancia desde la pared o el siguiente cromatógrafo 300 mm Distancia desde el techo o el suelo 200 mm

Compatibilidad electromagnética Inmunidad CEM Según IEC 613261-1:2005, NAMUR NE 21 Perturbación conducida en las líneas de alimentación de voltaje CA: ● IEC 61000-4-4 2 kV ● IEC 61000-4-5 Asimétrico/simétrico 2 kV/1 kV ● IEC 61000-4-6 10 V ● IEC 61000-4-11 aprobado Perturbación conducida en cables de señal: ● IEC 61000-4-4 1 kV ● IEC 61000-4-5 Asimétrico/simétrico 1 kV/0.5 kV ● IEC 61000-4-6 10 V Inmunidad a descargas electrostáticas: ● IEC 61000-4-2 Aire/contacto 8 kV Inmunidad a campos: ● IEC 61000-4-3 10 V/m Perturbaciones emitidas: ● CISPR 11/EN 55011 Clase B (alojamiento)


Seguridad Seguridad eléctrica IEC 61010/DIN VDE 0411 Protección contra explosión ATEX II 2 G Ex d IIC T4

FM Clase I, Div. 1, Grupos A, B, C, D T4 FM Clase I, Zona 1, Grupo IIC T4 CSA Clase I, Div. 1, Grupos B, C, D T4; Tipo de compartimento 4X

Horno Número/tipo 1/isotérmico Purgado con N2 posible Dimensiones 160 x 10 (diámetro x altura en mm) Calor útil 20 W Interrupción del fusible térmico ≥ 159 °C Rango de temperatura 60 … 155 °C Estabilidad de temperatura ± 0,1 K (60 ... 155 ℃) Precisión de temperatura ± 3 K (60 ... 155 ℃) Variaciones en el tiempo de retención por cada cambio de 10 °C en la temperatura ambiente

Aprox. 0,3%

Período de calentamiento de 30 ... 100 °C 10 minutos

Interrupción del fusible térmico ETC3 ≥ 159 °C ETC4 ≥ 80 ℃

Columnas y gases Tipo de columna Columnas capilares 0,15 ... 0,25 mm ∅diámetro interno Conmutación de columnas Cromatografía multidimensional con retrolavado y corte en el

sistema en vivo Válvula de membrana multifuncional Para inyección y retrolavado Conexiones de gas Swagelok 1/8'' Controlador de presión Máx. 4 controladores de presión electrónicos de un solo canal Válvulas de solenoide para el control de válvulas de membrana multifunción

2 contactos NC, 2/3 contactos NO

Gas portador H2, N2, He, Ar (dependiente de aplicación) ● Pureza del gas (requisito mínimo) ≥ 99,999 % (5.0) ● Partículas < 1 μm ● Filtrado requerido Grado de separación 99,99 % para partículas de 1 μm ● Consumo 10 ... 60 ml/min. (dependiente de aplicación) ● Presión de entrada 500 …700 kPa (absoluta) Aire de instrumentación No necesario


Muestra e inyección Recorridos de muestra 3 para dispositivos con versión posterior a la 4

1 para dispositivos hasta la versión 3 Nota: La versión se indica en la placa de características en "AS".

Recorridos de muestra de calibración 1 Fase Gaseosa Presión de muestra admisible 10 … 60 kPa por encima de la presión atmosférica Flujo de muestra 20 a 100 ml/min. Temperatura máxima de muestra 80 ℃ Partículas < 1 μm Filtrado requerido Grado de separación 99,99 % para partículas de 1 μm Material humedecido por la muestra Acero inoxidable, sílice fundido, poliamida Inyección Inyección en vivo sin válvula, es decir, no son necesarias

válvulas de conexión en el área del horno. ● Control con válvula de membrana multifuncional ● Volumen de inyección ajustable mediante tiempos

de conexión Entre 2 y 50 μl

Detectores, calibración y datos de rendimiento Tipo de detector TCD, máx. 8 sensores Volumen de celda 0,02 μl Calibración Manual o automática, de un sólo nivel o

de varios niveles (sólo en MicroSAM) Rendimiento admisible de gases portadores Capacidad de repetición para rangos de medición 2 … 100%

± 0,5% del valor de escala completa (dependiente de aplicación)

Capacidad de repetición para rangos de medición 0,2 … 1%

± 1% del valor de escala completa (dependiente de aplicación)

Capacidad de repetición para rangos de medición < 0.1%

± 2% del valor de escala completa (dependiente de aplicación)

Límite de detección para rangos de medición > 1000 ppm

1% del valor de escala completa (dependiente de aplicación)

Rango de medición mínimo 1000 ppm (dependiente de aplicación) Rango lineal Normalmente ≥ 104 Tiempo de ciclo Normalmente 30 … 240 s Influencia de la temperatura ambiente Insignificante Influencia de las vibraciones Insignificante Tiempo medio entre averías (MTTR)/ Tiempo medio entre fallos (MTBF)

< 1 hora/3 años (sin consumibles)

Potencia de derivación admisible Gas portador Voltaje de derivación admisible Potencia de derivación admisible Argón (Ar) 700 mV 25 mW Nitrógeno (N2) 700 mV 30 mW Helio (He)/hidrógeno (H2) 1100 mV 70 mW


Electrónica: Controlador de comunicación y analítico (CAC) Microprocesador Arquitectura Intel 586 Flash EEPROM 128 MB RAM dinámica 64 MB Sistema operativo Windows CE 3.0/5.0 Software Preinstalado. Modificaciones o actualizaciones para PC de

funcionamiento disponibles localmente o descargables por red

Electrónica: Procesador de señales en tiempo real (RSP) Microprocesador Motorola 68376, 20 MHz Flash EPROM 1 MB RAM estática 1 MB Sistema operativo Forth Software Preinstalado. Modificaciones o actualizaciones disponibles

mediante la interfaz de servicios interna

Interfaces Comunicación 1 x Ethernet 10BaseT / TCP/IP Acoplamiento de sistema de control 1 x RS485 o RS232 / MODBUS RTU,

OPC (ODPC) por Ethernet (sólo MicroSAM)

Entradas/salidas: Equipo básico Salidas digitales (contacto de relé 0,4 A/24 V DC) Para dispositivos con versión posterior a la 4 4, de uso libre*)

Para dispositivos hasta la versión 3: 2, de uso libre*) Nota: La versión se indica en la placa de características en "AS".

Entradas digitales (24 V a optoacoplador) Para dispositivos con versión posterior a la 4 4, de las cuales 3 son de uso libre*) Para dispositivos hasta la versión 3: 2, de las cuales 1 son de uso libre*)

*) Ampliable por medio de NAU o módulo de ampliación E/S (sólo en MicroSAM, con SITRANS CV preasignado)

Indicador de estado Visualización para la versión 4 y anteriores Pantallas LED para ● Tensión de alimentación

● Estado de actividad del software ● Preparado para el funcionamiento ● Mantenimiento solicitado ● Códigos ● Flujo de muestra ● Estado de conexión Ethernet ● Estado de comunicación

Visualización para la versión 5 y posteriores Pantallas LED para ● Tensión de alimentación

● Estado de actividad del software ● Preparado para el funcionamiento ● Mantenimiento solicitado ● Códigos ● Flujo de muestra


Panel de mando recomendado

Consulte la documentación del software suministrado

Directivas ESD

PRECAUCIÓN Los dispositivos sensibles a la energía electrostática pueden resultar dañados permanente debido a voltajes que se encuentran muy por debajo del umbral de percepción del hombre. Estos voltajes se producen con sólo tocar un componente o las conexiones eléctricas de un módulo sin haber descargado la energía electrostática. Normalmente, los daños causados en un módulo por una sobrecarga no se reconocen de inmediato, pero resultan evidentes tras un largo período de funcionamiento.

Medidas de protección fundamentales contra las descargas estáticas Proporcione una buena puesta a tierra:

al manipular dispositivos sensibles a la energía electrostática, proporcione una buena puesta a tierra para el personal, la estación de trabajo y los embalajes. De este modo, evitará las descargas electrostáticas.

Evite el contacto directo: toque los dispositivos sensibles a la energía electrostática sólo cuando sea completamente imprescindible (p.ej., durante el mantenimiento). Sujete los módulos de modo que no toque los pines ni los conductores impresos. De este modo, la energía de la descarga no alcanzará ni dañará los dispositivos sensibles.

Si debe realizar mediciones en un módulo, descargue su energía electrostática antes de llevar a cabo ninguna acción. Para ello, toque objetos metálicos puestos a tierra. Utilice sólo instrumentos de medición puestos a tierra.

Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG Instrucciones de utilización concisas para dispositivos a prueba de explosión A5E03089771, 09/2010

cromatografía de gases de proceso microsam y … · antes de volver a encender el dispositivo,...

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