Жанып кету қауіпті орталарда қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін жанбайтын электр қозғалтқыштар қалай жұмыс істейді?

Жарылысқа қарсы конструкция және ішкі жарылысты ұстау механизмі

Жарылысқа төзімді қолданыстарға арналған электр қозғалтқыштар жылдың соңында Grand View Research деректері бойынша 348 кПа-дан астам қысымды шыдай алатын корпус ішінде жарылысты ұстау арқылы жұмыс істейді. Мұндай қозғалтқыш корпустары әдетте мықты шойын немесе берік алюминий қорытпаларынан жасалады. Осы материалдар жарылыс күшін сіңіріп, бөлшектерге жарылмай жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Өндірушілер сонымен қатар жұмыс істеу кезінде искра туғызбайтындай дәл өңделген подшипниктер мен валдар сияқты бөлшектерге ерекше назар аударады. Тағы бір маңызды ерекшелік — қозғалтқыш корпусының ішіндегі бөлшектердің тығыз келуі. Бұл конструкция қозғалтқыштың өнеркәсіптік ортада болуы мүмкін жанғыш заттарды тұтатын деңгейге жетпейтіндей, сыртқа шығуы мүмкін ыстық газдардың температурасын төмендетеді.

Flamepath Сызықтары Қауіпті Сыртқы Атмосфераның Жануын Қалай Блоктайды

Flamepath сызықтары қозғалтқыш бөлшектері арасында лабиринт тәрізді жолдар түзу үшін тісті біріктірулер мен коррозияға төзімді сақиналарды пайдаланады. Осы ұзартылған каналдар:

• Жазық сақтандырғыштармен салыстырғанда жылу шашырату бетінің ауданын 40–60% арттырыңыз
• Бақыланатын қысымның төмендеуі арқылы оттың таралу уақытын 1 миллисекундтан кем болатындай ету
• Сутегіге бай ортада температураның 450°C-ға дейінгі мәнінде шыдайды

Жолды ұзарту және суытуды жақсарту арқылы, ішкі жарылыс болса да, от жолдары сыртқы тұтануды болдырмауға мүмкіндік береді.

Бекітілген корпус және Ex d стандарты: Қысымға төзімділік және жалынды ұстау

IEC 60079-1 Ex d стандартына сай болу үшін, қозғалтқыш корпустары жарылыстың максималды күтілетін қысымының 1,5 есесін бес цикл бойы бұзылмай шыдай алуы тиіс. Алдыңғы қатарлы өндірушілер бұл талапты жақсартылған конструкциялық параметрлер арқылы асып табысады:

Бұл қауіпті аймақтарға тән экстремалды жағдайларда сенімді жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.

Тұтандырғыш қораптардағы жылу реттеу және жылуды шашу

Жану орталарында жоғары температура тез қалыптасатын жабық кеңістіктерде жұмыс істейтіндіктен, жылу реттеу тұтандырғыш электр қозғалтқыштар үшін өте маңызды. Қазіргі заманғы конструкциялардың көбісі бетінің температурасын көбінесе жанатын газдардың іске қосылу температурасынан шамамен 80% төменде ұстауға мүмкіндік беретін жоғары пайдалы әсер коэффициентіне ие суыту қабырғалары мен арнайы салқындату каналдарын қамтиды. Соңғы уақыттағы технологиялық жаңалықтар қызықты нәрсе енгізді. Кейбір өндірушілер қазір қозғалтқыш корпусының ішіне фазалық өзгеріс материалдарын (PCM) енгізуде. Бұл материалдар жүктеме кезінде шамамен 150-ден 220 килоджоульға дейінгі энергияны әрбір куб метрде жұтады. Бұл практикалық тұрғыдан ұзақ уақыт жұмыс істеу кезінде қорап температурасын 12-ден 18 градус Цельсийге дейін төмендетеді. Сондықтан өнеркәсіптік кәсіпорындар қауіпті аймақтардағы жабдықтары үшін жаңа шешімдерді барынша қолданып жатқаны түсінікті.

Тұтандырғыш электр қозғалтқыштарға арналған халықаралық қауіпсіздік стандарттары мен сертификаттау

ATEX және IECEx сәйкестігі: Қауіпті аймақтар үшін халықаралық сертификаттау

Потенциалды жарылыс қауіпті ортада жұмыс істейтін электрқозғалтқыштар үшін ATEX (ЕО Директивасы 2014/34/ЕО) және IECEx стандарттарына сәйкестік міндетті талап. Бұл нормативтер бірнеше маңызды параметрлер бойынша толық бағалауды талап етеді. Өндірушілер өз корпусының қатаң жағдайларға шыдай алатынын, жұмыс істеу кезінде қауіпсіз температураны сақтай алатынын және жанасулардың сыртқа шығуын болдырмауын дәлелдеуі керек. Нақты IECEx сертификаттау процесіне келетін болсақ, оны толықтыруға шамамен он екі ай қажет. Электрқозғалтқыштар IEC 60079-1:2020 нұсқаулықтарына сәйкес олар әдетте кездестіретін қысымнан 1,5 есе жоғары қысымға ұшырайтын қатаң жарылысқа төзімділік сынақтарынан өтуі керек. IECEx-тің соңғы деректеріне сәйкес мұнай қайта өңдеу және химиялық өндіріс саласындағы шамамен 85 пайыз құрылымдар қауіпті аймақтарда (1-және 21-белдеулерде) орнатылатын жабдықтар үшін осындай сертификаттарды талап етеді. Бұл дүниежүзілік деңгейде өнеркәсіптік орындардағы қауіпсіздік протоколдарына деген сананың артуын көрсетеді.

Солтүстік Американың қауіпті аймақталу талаптары үшін CSA және UL сертификаттандыру

Солтүстік Американың кез-келген жерінде жанғыш қозғалтқыштар Class I, Division 1 және 2 қауіпті аймақтарда жұмыс істеу үшін CSA C22.2 No. 30 және UL 674 сияқты нақты нормативтерге бағынуы керек. Бұл талаптар шынында да жалын жолының саңылауларына көптегендердің күткеннен гөрі қатаң шектеулер енгізеді – IIB және IIC классификацияланған қауіпті газдар үшін шамамен 0,15 мм, бұл ATEX нұсқаулығында кездесетін 0,2 мм стандартынан тарырақ. Шаралы атмосферада қауіпсіздікке әсер етуі мүмкін кішігірім айырмашылықтардың маңызы бар екенін саланың ішкі мамандары жақсы түсінеді. 2023 жылы CSA жүргізген соңғы тексерулер де өте тамаша нәтижелер көрсетті: инкапсуляцияланған орамдар мен өндіру кезінде пайдаланылатын ерекше антистатикалық қаптамалар сияқты шаралар арқасында сертификатталған қозғалтқыштардың шамамен 92%-ы жаңа доға басу стандарттарына сай келді.

Жалынбекіткіш жабдықтар үшін NEC, IEC және аймақтық стандарттардың үйлестірілуі

ISO 80079-38:2016 стандартына сәйкес келу үшін глобалдық өндірушілер біртіндеп NEC (NFPA 70), IECEx және аймақтық бағдарламалармен үйлестіруді күшейтуде. Бұл үйлестіру шекаралар арқылы сертификаттау шығындарын 25%-ға дейін төмендетеді (Frost & Sullivan, 2023), сонымен қатар қауіпсіздіктің бірыңғай деңгейін қамтамасыз етеді. Негізгі бірыңғай критерийлерге мыналар жатады:

Жарылғышқа төзімді электр қозғалтқыштарды сертификаттау процесі: сынақ және құжаттама

Сертификаттау процесі әдетте төрт негізгі кезеңнен өтеді. Біріншісі — жобаны қарастыру, бұл әдетте алтыдан сегізге дейін апта алады. Содан кейін түрлендіргіштің жарылысқа сынақтан өткізу кезеңі жүреді, ол сегізден он екіге дейін аптаға созылады. Одан кейін зауыттар төрт апталық аудиттен өтеді. Және соңында өнімнің өмірлік циклі бойы өндірістің үздіксіз бақылауы жүргізіледі. TÜV Rheinland сияқты ұйымдарға Сертификаттау Техникалық Файлдары деп аталатын құжаттамалардың егжей-тегжейлі нұсқасы қажет. Бұл файлдар материалдардың техникалық сипаттамаларынан бастап жылулық модельдеу нәтижелеріне дейін және материалдардың он жыл бойы коррозияға төзімділігін көрсететін деректерге дейін барлығын қамтуы керек. IECEx 2023 жылы жүргізген соңғы сынақтарға назар аударсақ, біраз қатерлі тенденциялар байқалады. Бұл сынамалар кезінде двигательдердің шамамен үштен екісі операцияны он бес жыл бойы модельдеуден кейін от жолдарымен байланысты мәселелерге байланысты болды. Бұл өнімдердің осындай ұзақ мерзімдер бойы өз бүтіндігін сақтай алатыны туралы ауыр сұрақтар туғызады.

Қауіпті Орталарды Жіктеу: Жарылысқа қауіпсіз Қозғалтқыштарды Қауіп Деңгейлеріне Сәйкестендіру

I Класс (Газ) және II Класс (Шаң) Қауіпті Аймақтарды Түсіну

Ұлттық электр кодексі (NEC) бойынша ерекше назар аудару қажет болатын негізінен екі түрлі қауіпті орта бар. Біріншісі — жанғыш газдар, будар немесе сұйықтар болуы мүмкін класс I аймақтар. Мысалы, көмір шахталарында метанның жиналуы немесе химиялық өңдеу процестері кезінде пропанның сырқатуы сияқты жағдайларды елестетіңіз. Екіншісі — көмір ұнының жиналуы, дәнді дақылдарды сақтау құрылғылары немесе метал ұнтағы цехтары сияқты жанатын ұнтақ мәселелерімен айналысатын класс II аймақтар. Мұндай аймақтарда ішкі электр шамалары сыртқы трагедиялық жарылыстарға әкеліп соқпауы үшін жарылысқа төзімді қораптарға орналасқан ерекше жасалған жанбайтын қозғалтқыштар қажет. 2023 жылғы зерттеулер класс I және II қауіптердің әлем бойынша өнеркәсіптегі барлық жарылыс апаттарының шамамен 68 пайызын туғызатынын көрсетті. Бұл өндірістік немесе өнеркәсіптік ортада жұмыс істейтіндер үшін NEC талаптарын түсіну маңыздылығын абсолютті деңгейде көрсетеді.

Газ және шаң топтарының классификациясы (C–G топтары) және қозғалтқыш таңдау критерийлері

Материалдар жану сипаттамаларына байланысты топшаларға бөлінеді:

Мысалы, D тобының заттар (мысалы, бензин булары) C тобының (сутек) заттарға қарағанда жоғары тұтандыру энергиясына ие, бұл мотор корпустарында тығыз буындық бос орынды қажет етеді. NEC 2023 стандарттары бұл айырмашылықтарды тұтастыру тиімділігін оңтайландыру үшін күштеп орындайды.

Сайт-спецификалық қауіптер үшін дұрыс отқа төзімді электр моторын таңдау

Моторды таңдау аймақ жіктелуіне және қоршаған орта жағдайларына байланысты:

• 0/1 аймақ (газ) және 21/22 аймағы (шаң) : Қысымға төзімді шойын корпусы бар Ex d-сертификатталған қозғалтқыштар қажет
• Коррозиялық орта: Тозуға қарсы қаптамасы және IP66 сығылмалылығы бар қозғалтқыштарды көрсету керек
• Үлкен тербеліс аймақтары: Күшейтілген подшипниктері және соққыны жұтатын орнату жүйелері бар құрылғыларды қолдану керек

2022 жылғы мұхиттан тыс бұрғылау платформалары бойынша жүргізілген зерттеуде сутегіге арналған (IIC тобы) және тұзды суға ұштасуға есептелген қозғалтқыштарға ауысқаннан кейін тұтандыру оқиғалары 92% азайғаны хабарланды

Жану Қауіпі Бар Ортадағы Температура Классының Бағалауы және Жылу Қауіпсіздігі

Тұтатынды азайту үшін Температура Классының Бағалауының (мысалы, T4) Маңызы

Температура класы немесе T-класы бағалауы негізінен жанғыш заттар болуы мүмкін аймақтарда проблемалар туғызбайтындай, двигательдің бетінің қаншалықты ыстық болуы мүмкін екендігін көрсетеді. Мысалы, T4 бағалауы бар двигательдердің беті 135 градус Цельсийден жоғары температураға жетуге мүмкіндік бермейді. Бұл маңызды, себебі этилен деп аталатын зат, оны өнеркәсіптің әр түрлі салаларында кеңінен кездестіруге болады, шамамен 150 градус Цельсийде өздігінен жанады. Сондықтан қауіпсіздік үшін жеткілікті төмендетілген шекара қалайын қалады. Осы бағалаулар жүйесі IEC 60079-0 стандартына сәйкес тексеріледі. Өндірушілер нормативтік талаптарға сай келетінін тексеру үшін белгілі процедура бойынша сынақтар өткізеді.

Беткі Температураны Бақылау және Қауіпсіз Пайдаланудағы Рөлі

Алдын ала қыздырудың алдын алу жүйелері, жанбайтын құймалар және ауа ағынының оптималды жолдары 95% жүктеме кезінде де қауіпсіз жұмыс істеу температурасын сақтауға көмектеседі. Ірі апаттардың 23%-ы қыздыруға байланысты (Panelmatic, 2024), бұл жанбайтын қозғалтқыштардағы тиімді жылулық конструкцияның маңыздылығын көрсетеді.

ATEX, IECEx және NEC негіздері бойынша T-класы рейтингтерін салыстыру

Шағын айырмашылықтарына қарамастан, барлық негіздер сәйкестікті растау үшін тәуелсіз сертификаттауды талап етеді.

Жоғары қауіпті өнеркәсіптік аймақтар үшін стандартты T4 рейтингі жеткілікті ме?

IIB тобы газдарымен айналысатын қондырғылар, мысалы, пропан, әдетте T4 номиналы бар қозғалтқыштармен жақсы жұмыс істейді. Бірақ IIC тобының құрамына кіретін сутекке келгенде, жағдай қиындап кетеді, өйткені бұл газ әлдеқайда төмен температурада тұтанады. Сондықтан көптеген өнеркәсіптік қондырғылар қазір 100 градусқа дейін температураға T5 моторларын немесе тіпті 85 градусқа дейін T6 моторларын белгілейді. Біз соңғы уақытта сұйытылған табиғи газ терминалдарында T5 сертификаты бар құрылғыларға сұраныс өте жоғары екенін байқадық. 2022 жылдың басында 40 пайыздық өсім болды, бұл реттегілер жылуды басқарудың жақсы протоколдарын енгізуге күш салып жатқандығын ескерсек, бұл түсінікті.

Жалынға төзімді (Ex d) мотор технологиясының нақты қолданылуы және болашақ үрдістері

Қадамдар: Мұнай және газ, химия және тау-кен өнеркәсібіндегі отқа төзімді қозғалтқыштардың жұмыс істеу қабілеті

Жанбайтын қозғалтқыштардың қауіпсіздікті жақсартуы қауіпті өндірістік орталарда ойынды түбегейлі өзгертеді. Өтоткізгіш стандарттарға сәйкес сертификатталған мұнай қайта өңдеу зауыттары өтоткізгіш қозғалтқыш жүйелеріне ауысқаннан кейін өткен жылы GlobeNewswire дерек бойынша қауіпсіздік оқиғалары шамамен 12 пайызға төмендеді. Теріс жер асты кеніштерінде осы ерекше қозғалтқыштар жер астында жиналатын шаңды жандыруы мүмкін ішкі искраларды ұстап, қауіпсіздікті сақтайды. Химиялық өңдеу қондырғылары да заттардың осы күрделі ерітінділерін жарылыссыз өңдеу үшін оларға сүйенеді. Нақтырақ айтқанда, цифрлар бұл пікірді жақсы негіздейді – Ex d қозғалтқыштарын орнатқан терең қазба өндірістері өрттерге байланысты тоқтаулар санын шамамен 17% азайтты, ал өндірістің уақытын жоғалту компанияларға қанша ақша шығын болатынын ойластырсаңыз, бұл логикалық түсініктеме береді.

Заманауи Ex d Қозғалтқыштардағы Ақылды Сенсорлар мен Нақты Уақытта Бақылау

Қазіргі заманғы жанбайтын қозғалтқыштар нақты уақытта температураны, тербелісті және сақтандырғыштың бүтіндігін бақылайтын Интернет-негізіндегі сенсорларды қамтиды. Бұл деректер болжамды техникалық қызмет көрсетуді қамтамасыз етеді және газ өңдеу қондырғыларында күтпеген тоқтап қалуларды 25%азайтады және жұмыс істеу сенімділігін арттырады.

Сақтандыру, коррозияға төзімділік және энергияны үнемдеу саласындағы жетістіктер

Шынықтырылған болаттан жасалған жанбайтын сақтандырғыштар офшорлық орталарда дәстүрлі материалдармен салыстырғанда 150% жоғары коррозияға төзімділік көрсетеді. Осыған қоса, герметизацияланған орамдар мен үйкелісі төмен мойынтіректер IE4 пайдалы әсер коэффициенті деңгейлеріне жетуге мүмкіндік береді – жарылыстан қорғауды нашарлатпай отырып, жоғары энергетикалық өнімділікке қол жеткізеді.

Болашақ перспективасы: Сандық сәйкестік және интеллектуалды жанбайтын қозғалтқыш жүйелері

Дамып келе жатқан сандық егіз технологиясы жарылыс сынақтарын виртуалды түрде модельдеуге мүмкіндік береді және сертификаттау уақытын қысқартады 40%тараған сипаттағы Ex d қозғалтқыштар үшін. AI-мен басқарылатын жылулық модельдеу келесі ұрпақтың компактты қозғалтқыштарындағы жылуды шашыратуды одан әрі жетілдіреді, әсіресе істіктері жоғары сутегі негізіндегі отын жүйелері үшін арналған қозғалтқыштарда.

Жиі қойылатын сұрақтар

Қандай моторлар қауіпсіз моторлар?

Жалынның таралуынан қорғайтын электр қозғалтқыштары қауіпті орталарда ішкі жарылысты ұстап тұруға және сыртқы жануды болдырмауға арналып жасалған.

Жалын жолағының герметиктері жануды қалай болдырмайды?

Жалын жолағының герметиктері тісті жалғастырулар мен коррозияға төзімді прокладкаларды пайдаланып, лабиринт тәрізді жолдар жасайды, жылуды шашыратуды арттырып, сыртқы жануды болдырмайды.

Жалынның таралуынан қорғайтын электр қозғалтқыштары қандай стандарттарға сәйкес келуі тиіс?

Жалынның таралуынан қорғайтын қозғалтқыштар қауіпті аймақтарда қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін ATEX, IECEx, CSA және UL стандарттары сияқты халықаралық сертификаттауға сәйкес келуі тиіс.

T-класы бағалауларының маңызы қандай?

T-класы бағалаулары қозғалтқыштардың максималды беткі температурасын көрсетеді және олар жанбайтын заттары бар орталарда қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.