Patlama-Proof Enclosures

Patlama koruyucuları, alevler, buharlar veya sıcak gazlar içeren ortamlarda çalışan elektrik bileşenleri içeren bir iç patlamaya karşı temel işlevleri, dış çevrenin altındaki gazları önlemek için tasarlanmıştır.

Bu tür muhafazalar için tasarım ve malzeme seçimi, IECEx (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu Sistem, Explosive Atmospheres'te Kullanımı için Ekipmanı Yeniden Tanımlamalı Standartlar için Ekipmanlar İçin Standartlar için Sertifikalandırmak için) ve UL 1203 ve UL 698A gibi uluslararası standartların katılabilmesi için tasarlanmıştır.

Malzeme Seçmenlerinde Anahtar Faktörler

Bir patlama koruyucu için doğru materyali seçmek, birden fazla performans kriterinin kapsamlı bir değerlendirme gerektirir. Aşağıda, mühendisler ve tedarik uzmanlarının dikkate alması gereken kritik faktörlerdir.

Mekanik Güç ve Etki Direnişi

Patlama koruyucuları, bir patlama olayı sırasında iç baskıdan önemli streslere katlanmak zorunda, ayrıca dış etkilerden düşme, ekipman taşıma veya sert operasyonel koşullara karşı korunmalıdır. Malzemeler, yorgunluk veya bozulmadan kaçınmak için yüksek basınç yükü sergilemeli. Örneğin, demir üstün bir güç sunar, ancak yüksek çözünürlükte sert bir şekilde birleştirir, paslanmaz çelik de gücü birleştirir.

Korozyon Direnişi

Tehlikeli ortamlar genellikle koreatif kimyasallar, tuz spreyi, nem veya asit atmosferine maruz kalmalarını içerir. Enküre materyali doğal olarak korozyona dayanıklı veya uygun kaplamalar (örneğin, epoxy, poliurethane, veya hidrojen) bozulmamış çelik alaşımları (örneğin 304L veya 316L) deniz veya kimyasal işleme uygulamaları için mükemmel bir direnç sağlar.

Termal Davranış ve Heat Dissipation

İç elektrik bileşenleri ısı yaratır.Eğer muhafaza materyali ısı etkili bir şekilde yapmazsa, iç sıcaklık yükselebilir, çevre kirliliğinin ısıtılması riskini artırabilir. Yüksek ısı iletkenliği ile malzeme, döküm alüminyum (yaklaşık 150-200 W /m·K) gibi, yüksek ısı iletkenliği hesaplamak için yardımcı olur.

Elektrik yalıtımı ve Davranış

Korumanın kendisi statik deşarj veya istenmeyen elektrik yolları nedeniyle bir ateşleme kaynağı olmamalıdır. Polimer kompozitleri gibi ithal edilen malzemeler de yalıtım sağlar, ancak genellikle kompozitlere kıyasla daha iyi bir şekilde formüle edilmelidir.

Uluslararası Standartlar ile Uyum

Malzeme seçimi doğrudan hedef pazarın sertifikasyon gereksinimlerine bağlıdır. Örneğin, ATEX, malzemenin sertliği ve yüzey bitirmesine bağlı olarak kullanılan malzemeleri gerektirir.(Ex d) malzemenin gücüne bağlı olarak, belirli mekanik ve termal özellikleri karşılamak.Her zaman ilgili standartların baskısına izin verin - örneğin, malzeme sertliği ve yüzey bitirmeye bağlı olarak. UL:5, Madde 1.5 ila 4 kez değiştirilebilir basınç testleri [Döneticileri kontrol eder).

Patikastlarda Kullanılan Yaygın Malzemeler

Birçok malzeme var olsa da, kanıtlanmış performansları ve maliyet-aktifliği nedeniyle endüstriye hükmederek dört kategori var.Her biri farklı avantajları ve sınırlamaları var.

Cast alüminyum alaşımları

Cast alüminyum (A356 veya 380 gibi tipik olarak alaşımlar) patlama koruyucular için en yaygın kullanılan malzemedir, özellikle de petrokimyasal bitkiler ve tahıl işleme tesisleri gibi tehlikeli yerlerde. Düşük yoğunluk (yaklaşık 2.7 g/cm3) ağırlık azaltır, basit ısı iletkenliği ve işlemeye kıyasla daha düşük güç verir ve yüksek basınçlı parçalara da uygun olabilir (örneğin, 10-15 iç basınç dağılımı için yüzey alanı optimize eder).

Paslanmaz Çelik Çelik

304L, 316L gibi paslanmaz çelik notları ve 316Ti yüksek nem, tuz spreyi, asit buharları veya sık sık yıkama makineleri (örneğin, deniz uygulamaları) için sağlam bir tabaka tercih edilir.

Cast Iron Iron

Cast demir on yıllardır patlama koruyucu muhafazalarda kullanılıyor, özellikle büyük endüstriyel motorlar için, geçişli ve ağır endüstrilerde çarşaflar. yüksek sıkıştırıcı gücü (250-350 MPa) ve düşük maliyet yüksek hacimli uygulamalar için ekonomik bir seçim yapmak. Cast demir dempens titreşimi etkili bir şekilde. ancak, çok ağır sanayili motorlar, yüksek çözünürlükte yüksek ısıtılır (örneğin, kaplamanın hasar görmesi veya sınırlı korozyon direncine sahipse, yüksek çözünürlükte daha az ısıtılır.

Polimer Kompozitleri

Cam destekli polyester (GRP), polifenyle oksit (PPO) kompozitler daha küçük boyutlarda patlama koruyucular için giderek daha fazla kullanılır, özellikle Ex e (aslıt güvenlik) ve Ex n (sparking) koruma türleri için kullanılır (genellikle -40 ° C) ve daha yüksek çözünürlükte sabit olmayan yüzeyler için betonlar için betonlar oluşturmak gerekir.

Malzeme Seçmenleri için Stratejiler

Malzeme seçimine sistematik bir yaklaşım, güvenlik, uyumluluk ve maliyet optimizasyonu sağlar. Aşağıdaki adımlar en iyi-pratik bir stratejiyi özetler.

Adım 1: Tehlike Sınıfları ve Çevre Değerlendirme

ISO/IEC 80079-20-1 (gas) veya 80079-20-2 (dust) Sıcaklık sınıfı (T1 to T6), gaz grubu (I, IIA, IIB, IIC, veya IIIC tozları için) ve çevre koşulları (sıcaklık aralıkları, koreatif ajanlar) ile ilgili olarak, T4, IIC Storage bir yüksek korozyonla paslanmaz çelik gerektirir, T6, IIB, temiz bir kimyasal bitkide muhafaza alüminyumun hepsinden memnun olabilir: UV etkisi, temizlik kimyasalları ve mekanik riskleri.

2. Adım: Enlosure Performans Gereksinimleri Tanımlayın

Korumanın en yüksek iç basıncı hesaplanmalıdır (tipik olarak 1.5 x standart başına maksimum patlama basıncı). Ayrıca malzeme gücüne dayalı minimum duvar kalınlığı ve iç bileşenlerden termal yük.Kaç malzemelerini artırmak çelik işleri destekler.

3. Adım: Material Ekraning and Trade-off Analysis

Gereksinimlere karşı aday materyallerin bir matrisi oluşturun. Örneğin, alüminyum düşük ham malzeme maliyetine sahip olabilir, ancak genellikle ince duvarlar ve daha az koruyucu kaplama gerektirir.

Adım 4: Üretim Feabilite

Kumaşlama, ya da kalıp yetenekleri hakkında kumaşçılara danışın. alüminyum dökümler, alev yolları üzerinde gerekli yüzeyleri elde etmek için uygun bir şekilde süzme ihtiyaç duyar (genellikle yerel kabul için tutarlı bir ortak kaliteyi sağlamak için robot kaynağı gerektirir).

Adım 5: Sertifika Testi

Prototiplemeler, ilgili standart altında tür testlere tabi olmalıdır. ATEX için, bu, uzun vadeli bir bütünleme sağlamak için gerekli olan dokümanları kullanarak da onaylanmış tanımlamalara karşı materyal doğrulamayı içerir.For IECEx, ayrıca onaylanmış spesifikasyonlara karşı malzeme doğrulamayı içerir. Plan for speed tests if using non-metalliclic material to support the notification file.

Test ve Sertifika Gereksinimleri

Malzeme seçimi, muhafazanın nasıl sertifikalandırılacağını anlamadan eksiktir. Aşağıdaki testler kritiktir:

  • [FONT=0)Hydrostatik Basınç Testi: Koruma, maksimum patlama basıncının (tipik olarak 10-30 bar) sızıntıları veya kalıcı deformasyon için kontrol edilmesi için baskıya maruz kalır.
  • [FONT=0)Explosion Test: [DÜDÜDÜ: 0,0) Katı gaz karışımını kullanarak gerçek bir iç patlama (örneğin,% 83 hidrojen +% 17 IIC için oksijen), muhafazanın patlamayı içerdiğini ve gazların çatlakları olmadığını gösteriyor.
  • [FONT:0] ⁇ Test:[Dönetici:[Dönetici:0) Normal işlem sırasında dış yüzey sıcaklığı ve tehlikeli atmosferin ateşleme sıcaklığının altında kalmalı.Bu test, malzeme seçiminde kullanılan termal iletken varsayımları doğrulamaktadır.
  • [FONT:0)Corrosion ve UV Direnişi: [Dönetici: 1) Metalik olmayan muhafazalar ısı-soak, UV maruziyeti ve kimyasal direnç testlerine tabidir (FİR 60079-0 ve ISO 4892). Metalik muhafazalar tuzlu-spray testlerine sahiptir (ASTM B117) kaplama dayanıklılığını doğrulamak için.

Bu testlerden herhangi birinde başarısız bir malzeme yeniden düşünmez. Örneğin, düşük UV stabilitesi olan bir polimer kompozit, açık yüklemelerde birkaç yıl sonra kırılabilir. Her zaman bir bildirim organı (örneğin, TÜV Rheinland, Büro Datatas) erken tasarım aşamasında pahalı yeniden çalışmadan kaçınmak için çatlayabilir.

Gelişen Malzemeler ve Gelecek Trendleri

Malzeme bilimindeki ilerlemeler, patlama koruyucu ortamlar için yeni seçenekler tanıtıyor. Örneğin, yüksek çözünürlükte alüminyum alaşımlar yüksek sıcaklıklarda direnç ve güç geliştiriyor.Templetörel üretim (3D baskı) metal alaşımları (örneğin, Inconel 625 for corrosive environment) karmaşık bir iç geometriler ısı dağılımını artırmak ve kilo azaltmak için çok sayıdaki betonlar sağlar. Fiber-reinforced termoplastikler yüksek ısı iletkenliği (5-10 W /m·K) Kalanlar (örneğin, bu malzemeler şu anda ATEX veya IECEx'de yaygın bir sertifikasyon eksikliğinden yoksundur.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Bir patlama koruyucu için doğru materyali seçmek, paslanmaz çelik sert ortamlarda vazgeçilmezdir ve polimerler belirli koruma konseptleri için mekanik güç, korozyon direnci, termal yönetim, elektrik güvenliği ve düzenleyici uyumluluk ile başlayan bir stratejidir. Cast alüminyum, genel endüstriyel kullanım için işhorları kalırken, paslanmaz çelik hem personel hem de varlıklar için tehlikeli yerler için vazgeçilmezdir.