Módulo Proximitor/Monitor Sísmico Bently Nevada 3500/42-04-00

Monitor Proximitor/Sísmico Bently Nevada 3500/42-04-00 com Barreiras Internas

O Bently Nevada 3500/42-04-00 é um módulo monitor de vibração de 4 canais com barreiras de segurança intrínseca integradas, projetado para o sistema de proteção de máquinas da Série 3500. Este módulo versátil aceita entrada de sondas de proximidade (proximitors), acelerômetros e sensores de velocidade para monitorar vibração radial, posição de empuxo, expansão diferencial e excentricidade em máquinas rotativas críticas instaladas em áreas perigosas.

Especificações Técnicas

• Número do Modelo: 3500/42-04-00
• Série: Sistema de Monitoramento Rack 3500
• Canais de Entrada: 4 canais configuráveis
• Tipos de Sensores: Sondas de proximidade (série Bently Nevada 3300), acelerômetros (piezoelétricos, IEPE), sensores de velocidade (transdutores sísmicos)
• Barreiras de Segurança Intrínseca: Barreiras Zener integradas em todos os 4 canais
• Certificação de Barreira: FM aprovado Classe I Div 1 Grupos A, B, C, D; ATEX/IECEx Zona 0
• Parâmetros de Medição: Vibração radial, posição de empuxo, expansão diferencial, excentricidade, envelope de aceleração
• Faixa de Frequência: 0,1 Hz a 10 kHz (proximidade), 1 Hz a 10 kHz (sísmico)
• Faixa Dinâmica: 120 dB para entradas de proximidade, 100 dB para entradas sísmicas
• Limites de Alarme: 2 por canal (Alerta e Perigo) com histerese ajustável
• Relés de Saída: 4 relés de alarme (2 por par de canais) com lógica configurável
• Comunicação: Protocolo proprietário do backplane 3500
• Consumo de Energia: 8,5W da fonte de alimentação do rack 3500
• Temperatura de operação: -30°C a +65°C (-22°F a +149°F)
• Temperatura de armazenamento: -40°C a +85°C (-40°F a +185°F)
• Umidade: 5% a 95% sem condensação
• Dimensões: 24,4 mm L × 241,8 mm A × 241,3 mm P (0,96" × 9,52" × 9,50")
• Peso: 0,46 kg (1,01 lbs)
• Posição do Slot: Qualquer slot no rack 3500 exceto o Slot 1

Barreiras de Segurança Intrínseca Integradas

A variante -04-00 possui barreiras Zener instaladas de fábrica que permitem operação segura em atmosferas explosivas:

• Conformidade com Áreas Perigosas: Permite instalação de sensores em locais classificados Classe I Divisão 1 (NEC) e Zona 0 (IEC) sem painéis de barreira externos
• Parâmetros de Entidade: Voc ≤28V, Isc ≤93 mA, Ca ≤0,09 μF, La ≤0,44 mH por canal
• Limitação de Energia: Diodos Zener e resistores limitadores de corrente garantem que a energia entregue à área perigosa não possa inflamar gases ou vapores inflamáveis
• Instalação Simplificada: Elimina a necessidade de painéis separados de barreira de segurança intrínseca, reduzindo em 40% o espaço necessário no gabinete
• Redução de Custos: Barreiras integradas reduzem custos de instalação em US$ 800 a US$ 1200 por canal em comparação com soluções de barreira externa
• Documentação de Certificação: Inclui desenhos de controle e especificações de parâmetros de entidade para verificação de compatibilidade de dispositivos de campo

Compatibilidade Multi-Sensor

O 3500/42-04-00 aceita diversos tipos de sensores para monitoramento abrangente de máquinas:

• Sondas de Proximidade: Sondas de corrente parasita Bently Nevada 3300 XL de 8mm e 11mm para medição de vibração do eixo sem contato com sensibilidade de 200 mV/mil
• Acelerômetros: Acelerômetros IEPE (ICP) para monitoramento de vibração da carcaça do rolamento com sensibilidade típica de 100 mV/g
• Sensores de Velocidade: Transdutores sísmicos de velocidade para medição de vibração da carcaça com sensibilidade de 100 mV/in/s
• Capacidade de Entrada Dupla: Cada par de canais pode monitorar sondas de proximidade X-Y para análise de órbita do eixo ou medições radiais independentes
• Detecção Automática de Sensor: O módulo identifica automaticamente o tipo de sensor e aplica o condicionamento de sinal apropriado
• Filtragem Configurável: Filtros programáveis passa-alta e passa-baixa otimizam a relação sinal-ruído para cada tipo de sensor

Cenários de Aplicação

O monitor 3500/42-04-00 é essencial para proteger equipamentos rotativos críticos em ambientes perigosos:

• Plataformas Offshore de Petróleo e Gás: Monitore compressores acionados por turbinas a gás em áreas classificadas Zona 1/Divisão 1 onde hidrocarbonetos inflamáveis estão presentes durante operações normais
• Refinarias Petroquímicas: Proteja bombas de processo, compressores e turbinas que manuseiam compostos orgânicos voláteis em locais Classe I Divisão 1
• Instalações de GNL: Monitore bombas criogênicas e compressores de gás de evaporação em áreas com potenciais vazamentos de metano
• Plantas de Processamento Químico: Proteja agitadores, misturadores e centrífugas que manipulam solventes inflamáveis e produtos químicos reativos
• Fabricação Farmacêutica: Monitore equipamentos em áreas de recuperação de solventes e instalações de secagem por spray com atmosferas de poeira explosiva
• Instalações de Pintura e Revestimento: Proteja equipamentos de mistura e acionamentos de transportadores em áreas com concentrações de vapores inflamáveis

Capacidades Avançadas de Monitoramento

O 3500/42-04-00 oferece recursos sofisticados de análise de vibração:

• Medição Geral de Vibração: Calcula amplitudes RMS, pico e pico-a-pico de vibração com precisão de 0,1%
• Alarme por Banda de Frequência: Monitora energia de vibração em bandas de frequência definidas pelo usuário para detectar assinaturas específicas de falhas (desbalanceamento, desalinhamento, defeitos em mancais)
• Envelopamento de Aceleração: Demodula vibração de alta frequência em mancais para detecção precoce de defeitos em elementos rolantes
• Monitoramento da Posição de Empuxo: Mede a posição axial do eixo com precisão de ±0,5 mil para detectar desgaste do mancal de empuxo
• Expansão Diferencial: Calcula o crescimento térmico diferencial rotor-carcasa para evitar atritos durante partida/parada
• Medição de Excentricidade: Monitora a posição da linha central do eixo durante rotação lenta para detectar curvaturas e afundamentos

Configuração & Programação

O 3500/42-04-00 oferece configuração flexível através do Software de Configuração do Rack 3500:

• Atribuição de Canal: Configure cada canal para medição de vibração radial, posição de empuxo, expansão diferencial ou excentricidade
• Lógica de Alarme: Programe pontos de ajuste de Alerta e Perigo com histerese ajustável e atrasos temporais para evitar disparos indesejados
• Configuração de Relé: Atribua relés de alarme a canais individuais ou combine múltiplos canais com lógica AND/OR
• Fatores de Escala: Insira a sensibilidade do sensor, tensão de gap e conversões de unidades de engenharia para medições precisas
• Configurações de Filtro: Ajuste as frequências de corte dos filtros passa-alta e passa-baixa para otimizar para velocidades específicas de máquinas
• Lógica de Votação: Implemente votação 2-de-3 ou 2-de-4 para evitar desligamentos falsos causados por falhas em sensores individuais

Instalação e Comissionamento

A instalação adequada garante operação confiável em áreas perigosas:

• Seleção de Slot: Instale em qualquer slot disponível, exceto o Slot 1 (reservado para a fonte de alimentação); agrupe os monitores de vibração para facilitar o gerenciamento dos cabos
• Fiação em Áreas Perigosas: Use cabo azul intrinsecamente seguro (Belden 8761 ou equivalente) para todas as conexões de sensores em áreas classificadas
• Verificação da Entidade: Confirme que a capacitância e indutância total do cabo (sensor + cabo) estão dentro dos parâmetros da entidade da barreira antes de energizar
• Aterramento: Conecte as blindagens dos cabos ao terra somente na extremidade do módulo de monitoramento; não aterre na área perigosa para evitar loops de terra
• Montagem do Sensor: Instale sondas de proximidade com folga de 40-80 mil; monte acelerômetros com parafuso ou adesivo conforme especificações do fabricante
• Captura de Linha de Base: Registre assinaturas de vibração durante a comissionamento para monitoramento futuro e diagnóstico de falhas
• Teste de Alarme: Verifique os pontos de ajuste do alarme e a operação do relé usando funções de teste integradas antes de colocar o equipamento em serviço

Recursos de Diagnóstico & Solução de Problemas

O 3500/42-04-00 oferece capacidades abrangentes de diagnóstico:

• LEDs de Status do Canal: LEDs verdes indicam operação normal; LEDs vermelhos sinalizam falhas no canal ou condições de alarme
• LED OK: LED âmbar confirma que o módulo está energizado e comunicando com o rack
• Diagnóstico Integrado: Monitoramento contínuo da integridade do sensor, integridade do cabo e qualidade do sinal
• Códigos de Falha: Mensagens detalhadas de falha identificam circuitos abertos, curtos-circuitos, falhas de sensores e erros de configuração
• Problemas Comuns: Falha no sensor (verifique conexões de cabo e alimentação do sensor), leituras erráticas (verifique fontes de EMI e aterramento), bloqueio de alarme (confirme valores de setpoint e configurações de histerese)

Integração de Sistemas

O 3500/42-04-00 integra-se à arquitetura completa de monitoramento 3500:

• Compatibilidade com Rack: Instala em racks do sistema 3500/05 (configurações de 2 a 17 slots)
• Gateway de Comunicação: Interface com gateway 3500/92 para conectividade Modbus TCP/IP, Ethernet/IP ou OPC ao DCS/SCADA
• Interface de Dados Transitórios: Funciona com o módulo 3500/22M TDI para capturar formas de onda de alta resolução para análise no System 1
• Módulos de Relé: Conecta-se aos módulos de relé 3500/32 ou 3500/33 para saídas adicionais de alarme
• Integração de Display: Suporta módulos de display 3500/93 ou 3500/94 para indicação local de vibração

Conformidade & Certificações

O 3500/42-04-00 atende a rigorosos padrões internacionais:

• Segurança Intrínseca: Aprovado FM Classe I Div 1 Grupos A, B, C, D; ATEX II 1G Ex ia IIC T4; IECEx Ex ia IIC T4
• Segurança: Listado UL 508, CSA C22.2 No. 142, marcado CE conforme Diretiva ATEX 2014/34/EU
• EMC: EN 61000-6-2 (imunidade), EN 61000-6-4 (emissões) para ambientes industriais
• Normas de Vibração: Conforme API 670 para sistemas de proteção de máquinas
• Marítimo: Aprovado pelo DNV GL Tipo para monitoramento de máquinas em navios
• Ambiental: Conforme RoHS, registrado no REACH

Manutenção & Gestão do Ciclo de Vida

Práticas recomendadas para confiabilidade sustentada:

• Agenda de Inspeção: Verificação anual do status do LED, operação do relé de alarme e qualidade do sinal do sensor
• Teste de Barreira: Verifique a integridade da barreira a cada 5 anos conforme procedimentos de segurança do site; meça Voc e Isc
• Calibração do Sensor: Valide a sensibilidade do sensor e a tensão de gap a cada 2 anos usando shaker calibrado ou medidor de gap
• Atualizações de Firmware: Verifique atualizações de firmware do módulo trimestralmente; atualizações podem melhorar diagnósticos ou adicionar recursos
• Estratégia de Peças de Reposição: Estoque um módulo sobressalente 3500/42-04-00 por site para aplicações críticas; MTBF típico excede 150.000 horas
• Expectativa de Vida Útil: Vida útil típica excede 20 anos em instalações devidamente mantidas

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