הבנה של Explosion-Proof Enclosures

המתחםים עמידים בפני Explosion הם דיור ממונדס שנועד להכיל רכיבים חשמליים הפועלים בסביבות שבהן גזים דלימים, apors, או אבקים בלתי ניתן לכבס, הפונקציה העיקרית שלהם היא לעמוד בפיצוץ פנימי ללא קרע ולמנוע את הזריקה של האווירה הסובבת על ידי להבות, ניצוצות, או גזים חמים.

העיצוב והבחירת החומרי של כלולים אלה נשלטים על ידי סטנדרטים בינלאומיים קפדניים, כולל IECEx (מערכת הנציבות האלקטרונית הבינלאומית להסמכת התקנים החלים על ציוד לשימוש ב- Explosive Atmospheres), ATEX (European Union Directive 2014/34/EU), ו- UL (תחת מעבדות מכונות) כמו UL 1203 ו- UL98Aliance עם התקנים מסוכנים אלה, כגון מתקני שמן, כגון מתקני דגנים, מתקני ייצור, כגון מתקני מחסנים, כגון מתקני מזון, מחסנים, מחסנים, מחסנים, , UL, מחסנים, מחסנים, , UL, UL, מחסנים, מחסנים, , UL , מחסנים, UL UL UL , , תקנים כימיים, UL UL UL תקנים UL UL תקנים תקנים , , תקנים תקנים תקנים כגון תקנים כגון UL UL UL UL UL UL UL UL 1203 ו- UL 6Aliance UL 698 ו- 6Aliance תקנים מסוכנים, תקנים מסוכנים, תקנים כגון , מחסנים

מפתח בבחירה חומרית

בחירת החומר הנכון עבור מתחם התפוצצות-ההגנה דורש הערכה מקיפה של קריטריונים מרובים של ביצועים. להלן הם הגורמים הקריטיים כי מהנדסים ומומחים רכש חייבים לשקול.

כוח מכני והתנגדות השפעה

המתחםים העמידים בפני Explosion חייבים לשאת לחצים ניכרים מהלחץ הפנימי במהלך אירוע הפיצוץ, כמו גם השפעות חיצוניות מאובייקטים נופלים, תחבורה בציוד או תנאים תפעוליים קשים.חומרים חייבים להפגין כוח רב-קרקעי גבוה, כוח התשואה וקשוח למנוע עיוות או קרע.לדוגמה, הטילו ברזל מציע כוח עליון אך הוא שופע בתנאים מסוימים, בעוד נירוסטה משלב כוח עם דממה.

התנגדות קורוזיה

סביבות מסוכנות לעתים קרובות כרוכות בחשיפה לכימיקלים קורוזיים, תרסיס מלח, לחות או אטמוספירה חומצית. חומרי אנקלאז חייבים להיות חד-עמידים מטבעם או להיות מוגנים על ידי ציפויים מתאימים (למשל, epoxy, פוליאורטטן, או גליון) יכול לסבול סגסוגת פלדה מבוזרת פחות (כגון 304L או 316L) לספק התנגדות מצוינת בצורות כימיות ייצוב, אך עשוי לגרום לאלומיניום מתאים באופן טבעי).

התנהגות תרמית ופירוק חום

רכיבים חשמליים פנימיים מייצרים חום.אם חומר המתחם אינו פועל חום ביעילות, הטמפרטורה הפנימית עשויה לעלות, להגדיל את הסיכון של עלייה בטמפרטורת החשקה של האווירה הסובבת חומרים עם מוליכות תרמית גבוהה, כגון אלומיניום חול (כ-150 עד 200 W/mK), לעזור לדיסיפוך חום יעיל.

בידוד ותפקוד

המתחם עצמו לא חייב להיות מקור של ignition עקב פריקה סטטית או נתיבים חשמליים לא מוליכים. חומרים לא מוליכים כמו פולימרים פולימרים באופן טבעי לספק בידוד, אבל הם חייבים להיות מפורשים להיות אנטי-סטטי או dissipative כדי למנוע הצטברות.חומרים התנהגותיים (metals) דורשים ריצוף תקין וחיבור כדי לחסל הבדלים פוטנציאליים.

עקבו אחרי International Standards

(הבחירה של החומר קשורה ישירות לדרישות ההסמכה של שוק היעד.לדוגמה, ATEX דורשת כי חומרים המשמשים את ההסגרה (Ex d) לעמוד בדרישות מכניות ותרמיות ספציפיות, כולל כוח קרע מינימלי של חומרים שאינם מטבוליים: IECEx79-1 מאשר את עיצוב משותףי הלהבה, אשר תלוי בחומרים ובמשטח.

חומרים נפוצים המשמשים ב Explosion-Proof Enclosures

בעוד שקיימים חומרים רבים, ארבע קטגוריות שולטות בתעשייה בשל הביצועים המוכחים שלהם ויעילות העלות.לכל אחד יש יתרונות ומגבלות שונים.

אלומיניום: Alloys

אלומיניום קסטיליה ( ⁇ sly סגסוגת כמו A356 או 380) הוא החומר הנפוץ ביותר עבור תרכובות עמידות התפוצצות, במיוחד במקומות מסוכנים למטרות כלליות כגון צמחי פטרוכימי ומתקני עיבוד דגנים. צפיפות נמוכה שלה (כ- 2.7 גרם / 3) מפחית משקל, פשטת ההתקנה וטיפול.אלומיניום גם מציעה מוליכות תרמית מעולה יכול להיות מסובכת עם קירות דקים, המאפשרת אופטימיזציה עבור משטחים עבור דלקת ריאות נאותה.

פלדה ללא ספק

ציוני פלדה ללא סטטינים כגון 304L, 316L, ו 316Ti הם העדיפו סביבות קשות הכרוכות לחות גבוהה, תרסיס מלח, חומציות vapors, או כביסה תכופה (למשל, פלטפורמות offshore, עיבוד מזון, יישומים ימיים) התוכן כרום (לפחות 10.5%) מהווה שכבה פסיבית אשר מתנגדת קורוזיה, גם מציע כוח גבוה יותר ועמידה גבוהה יותר לחומות (אך) עם לחץ דם גבוה יותר מאשר לחץ דם גבוה יותר (אך) עם יותר מאשר 30).

ברזל

ברזל קסטיליה שימש במשך עשרות שנים במחסנים עמידים להתפוצצות, במיוחד עבור מנועים תעשייתיים גדולים, מתגאגאר וקופסאות צומת בתעשיות כבדות.החוזק הדחיסה הגבוהה שלה (250–350 MPa) ועלויות נמוכות הופכות אותה לבחירה כלכלית עבור יישומים בעלי שם גבוה, ברזל גם לחות רטט ביעילות.

פולימר Composites

תוספות לפוליסטר (GRP), פוליקרבונט, ו-פוליפנולן פיקסלים (PPO) מוזנים יותר ויותר בשימוש עבור מחסנים עמידים לפיצוץ בגדלים קטנים יותר, במיוחד עבור Ex e (בטיחות מוגברת) ו- n (לא-Sparking) לטיפול בתקני הגנה קרינת C2 (אך חומרים אלה הם קלים, קורוזים-resistant, וחשמליים בצורות מורכבות יותר מ-UC) בדרך כלל לא ניתן לשלב אותם לטמפרטורות נמוכות יותר מאשר לטמפרטורה נמוכה יותר.

אסטרטגיות לבחירה חומרית

גישה שיטתית לבחירת חומרים מבטיחה בטיחות, עמידה ואופטימיזציה של עלויות.הצעדים הבאים מתווה אסטרטגיה טובה ביותר לפרקטיקה.

שלב 1: הערכה למחלקה והערכה סביבתית

החל על ידי זיהוי סיווג האזור המסוכן על פי ISO / IEC 80079-20-1 (גז) או 80079-20-2 (תעש) לקבוע את שיעור הטמפרטורה (T1 ל-T6), קבוצת גז (I, IIA, IIB, IIC, או IIIC עבור אבקות), ותנאי תערובת (טווח זמני, לחות, נוכחות של סוכנים קורוזיים).

שלב 2: דרישות ביצועי Define Enclosure

חישוב הלחץ הפנימי המקסימלי חייב המתחם לעמוד (בדרך כלל 1.5 x הלחץ הפיצוץ המקסימלי לסטנדרט) גם להגדיר את דירוג הגנת התוקפנות (IP), עובי מינימלי מבוסס על כוח חומרי, ועומס תרמי ממרכיבים פנימיים.חשב את גבולות המשקל של מבנים עולים - חומרי משקל קלים עשויים להפחית תמיכה בעלויות פלדה.אם המתחם יותקן בסביבה קפואה, חומרים חייבים להתנגד לסדקים מהבדלים תרמיים מהתפשטות תרמית.

שלב 3: ניתוח סינון חומרי וסחר-off

צור ממטריקס של חומרים מועמדים נגד דרישות. השתמש בגליונות נתונים או מקורות מכובדים (למשל, ASM International, NACE) עבור תכונות מכניות, תרמיות וכימיקליות התנגדות. Cost per Complex (חומר + ייצור + ציפוי) צריך לכלול.לדוגמה, אלומיניום עשוי להיות בעל עלות חומרי גלם נמוכה אבל דורש כלי ליהוק חול יקר יותר ל- פאונד אבל לעתים קרובות דורש קירות וציפוי מגן פחות.

שלב 4: ייצור יכולת

ייעוץ עם מדגמים על ליהוק, זיוף, או יכולת עובש. ליהוק אלומיניום צריך גישור נאותה כדי למנוע porosities כי יכול לגרום נתיבי דליפה. ארמונות פלדה ללא ספק דורשים לעתים קרובות השקיה רובוטית כדי להבטיח איכות משותפת עקבית עבור פערים חסונים להבה. פולימר מורכב חייב להיות מעוצב עם אוריינטציה סיבים נאותה עבור כוח.לוודא כי החומר הנבחר יכול להשיג את פני השטח הדרושים על נתיבים (בדרך כלל יותר מ 6.3 מ ⁇ â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ ¢ â ¢ â ¢ ¢ ¢ â ¢ ¢ â â ¢ â â ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ¢ ⁇ ¢

שלב 5: בדיקות

המתחם חייב לעבור בדיקות מסוג תחת תקן רלוונטי.עבור ATEX, זה כולל בדיקות overpressure, בדיקות עלייה טמפרטורה, בדיקות IP. עבור IECEx, כולל אימות חומרים נגד תוכנית ספציפית שאושרה.תוכנית עבור בדיקות ההזדקנות מואצת אם באמצעות חומרים שאינם ממתכתיים כדי להבטיח שלמות ארוכת טווח.

דרישות בדיקות והסמכת

בחירה חומרית אינה שלמה ללא הבנה כיצד המתחם יוסמך.המבחנים הבאים הם קריטיים:

  • בדיקה אחרונה ב-6 ביולי 2010. ^ FLT:0.0.Hydrostatic Stress Test: FLT1 The Mansion is Pressurized to 1.5 פעמים הלחץ הפיצוץ המקסימלי (בדרך כלל 10-30 בר) כדי לבדוק את ההדלפות או עיוות קבוע.
  • מבחן הפחתת:0 (Explosion Test:FLT:1ir) פיצוץ פנימי אמיתי באמצעות תערובת גז נכונה (למשל, 83% מימן + 17% חמצן עבור IIC) מראה כי המתחם מכיל את הפיצוץ ואינו מזין גזים סביב.
  • (FLT:0) מבחן הירומל: 1FLT:1 הטמפרטורה החיצונית של פני השטח במהלך ניתוח רגיל, ובמצב האשמה הפנימי המקסימלי חייב להישאר מתחת לטמפרטורת החשקה של האווירה המסוכנים.
  • (FLT:0Corrosion ו-UV Resistance:Fillo:1 ; מחסנים שאינם ממתכתיים כפופים לחשיפה חום-סואק, UV ובדיקות התנגדות כימיות (לעתים קרובות לכל IEC 60079-0 ו- ISO 4892). מרוקלי עוברים בדיקות נשיגות מלח (AS B117) כדי לאמת עמידות ציפוי.

כשל בכל אחד מהמבחנים הללו עשוי לכפות חשיבה מחדש על חומר.לדוגמה, פולימר המורכב מיציבות UV לא מספקת עלול לפצח לאחר כמה שנים במתקני בחוץ.תמיד כרוך בגוף מאומת (למשל, TÜV Rheinland, Bureau Veritas) בשלב העיצוב כדי להימנע מעבודות חוזרות יקרות.

חומרים מתעוררים ומגמות עתידיות

התקדמות במדע החומרי מציגה אפשרויות חדשות עבור תרכובות התפוצצות-הגנה.לדוגמה, ⁇ אלומיניום עתירי גבוה משפרות את ההתנגדות והחוזק בטמפרטורות גבוהות.ייצור אדרטיבי (3D) של ⁇ מתכת (למשל, Inconel 625 עבור סביבות קורוזיות) מאפשר הגיאומטריה פנימית מורכבות שמשפרת את הפירוק חום ולהפחית את משקל הסיבים-inreal-inforces (כגון RM) עם תכונות אלה (כגון , עם תכונות שאינן יכולות להשיג יעילות) עם ביצועים גבוהות יותר (IQ) עם ביצועים גבוהים יותר (IEX) עם ביצועים גבוהים יותר (IQ) עם תכונות) עם תכונות מורכבות יותר (IQ) עם תכונות טיפוליות (IEX) עם תכונות טיפוליות) עם ביצועים גמישות) עם תכונות מורכבות יותר (IK10) עם ביצועים עם ביצועים עם ביצועים גמישות) עם ביצועים גבוהים יותר (IK10) עם ביצועים גבוהים יותר (אך) עם ביצועים גמישות) עם ביצועים גמישות) עם ביצועים גמישים) עם ביצועים עם ביצועים גמישים) עם ביצועים גבוהים יותר (אך יכולות להשיג תכונות מורכבות יותר (Ix) עם ביצועים גמישים) עם ביצועים גבוהים יותר (מתאים עם ביצועים גבוהים יותר (ICC) עם ביצועים גבוהים יותר (Ix) עם ביצועים גבוהים

מסקנה

בחירת החומר הנכון עבור מתחם התפוצצות הוא החלטה רבת פנים כי מאזן כוח מכני, עמידות קורוזיה, ניהול תרמי, בטיחות חשמלית, וציות רגולטוריות. סגסוגת אלומיניום נשאר סוס העבודה לשימוש תעשייתי כללי, בעוד נירוסטה הוא חיוני עבור סביבות קשות.ק ברזל מציע עמידות עלות נמוכה יותר, ופולימרים לספק חלופות קלות משקל עבור מושגים הגנה ספציפיים.