Ievads
Strādāt bīstamās zonās, kur sprādzienbīstamas gāzes, tvaiki vai putekļu daļiņas rada pastāvīgus draudus? Jūs neesat vienīgais, kas jūtas pārņemts ar pareizā kabeļu vada izvēles sarežģītību. Viena nepareiza izvēle var novest pie katastrofālas aprīkojuma kļūmes, drošības pārkāpumiem vai vēl sliktāk - apdraudēt dzīvības.
Galvenais, lai izvēlētos ideālu kabeļu vadu bīstamajām zonām, ir izprast trīs būtiskus faktorus: konkrētās bīstamās zonas klasifikāciju, nepieciešamos sertifikācijas standartus (ATEX1, IECEx, UL) un vides apstākļiem, tostarp temperatūras, ķīmiskās iedarbības un aizsardzības pret iekļūšanu prasībām.
Esmu pieredzējis, kā neskaitāmi inženieri cīnās ar šo lēmumu, un bieži vien tikai pēc uzstādīšanas atklāj, ka viņu sākotnējā izvēle nav bijusi atbilstoša. Pagājušajā mēnesī Deivids, iepirkumu vadītājs no naftas ķīmijas rūpnīcas Teksasā, panikā sazinājās ar mums pēc tam, kad saprata, ka viņa pašreizējiem kabeļu vada vadiem nav atbilstoša ATEX sertifikāta 1. zonas lietojumam. Ļaujiet man jūs iepazīstināt ar šo kritisko izvēles procesu, lai izvairītos no šādām dārgi izmaksājošām kļūdām.
Satura rādītājs
- Kādēļ kabeļu vāki ir piemēroti bīstamām zonām?
- Kā noteikt bīstamo zonu klasifikāciju?
- Kuriem sertifikācijas standartiem jāpiešķir prioritāte?
- Kādi materiālu izvēles faktori ir vissvarīgākie?
- Kā vides apstākļi ietekmē jūsu izvēli?
- Bieži uzdotie jautājumi par bīstamo zonu kabeļu vada blīvslēgiem
Kādēļ kabeļu vāki ir piemēroti bīstamām zonām?
Vai esat kādreiz aizdomājušies, kāpēc parastie kabeļu vadi vienkārši nedarbojas sprādzienbīstamā vidē? Atbilde slēpjas īpašās konstrukcijas iezīmēs, kas novērš aizdegšanās avotus.
Kabeļu vada vada caurulēm bīstamās zonās ir sprādziendroša konstrukcija, sertificētas blīvēšanas sistēmas un liesmas ceļa tehnoloģija2 lai novērstu iekšējo sprādzienu izplatīšanos ārējā atmosfērā, nodrošinot drošu ekspluatāciju sprādzienbīstamā vidē.
Galvenās dizaina iezīmes
Standarta kabeļu ieliktņi galvenokārt ir vērsti uz vides hermētiskumu, bet bīstamo zonu versijām jāatbilst stingrām drošības prasībām:
- Sprādziendroši korpusi ar precīziem liesmas ceļa izmēriem
- Sertificēti blīvēšanas savienojumi kas saglabā integritāti ekstremālos apstākļos.
- Antistatiski materiāli lai novērstu elektrostatisko izlādi
- Temperatūrai izturīga konstrukcija augstas karstuma pakāpes lietojumiem
Atšķirība kļuva pilnīgi skaidra, kad Hasans, kuram pieder naftas pārstrādes rūpnīca Kuveitā, dalījās savā pieredzē. Pēc gandrīz notikuša negadījuma ar standarta kabeļu uzmavu 1. zonas zonā viņš saprata, cik svarīga ir pareiza sprādziendrošības sertifikācija. "Čaks," viņš man teica, "es nekad nesapratu, kāpēc sprādziendrošie grodi maksā dārgāk, kamēr neredzēju, kas var notikt bez tiem."
Sertifikācijas prasības
Atšķirībā no standarta lietojumiem bīstamo zonu instalācijām ir nepieciešama trešās puses sertifikācija no atzītām iestādēm:
Sertifikācija | Reģions | Galvenie standarti |
---|---|---|
ATEX | Eiropa | EN 60079 sērija |
IECEx | Starptautiskais | IEC 60079 sērija |
UL/CSA | Ziemeļamerika | UL 1203, CSA C22.2 |
PESO | Indija | IS/IEC 60079 |
Bepto uztur plašu sertifikācijas portfeli, tostarp ATEX, TUV un PESO apstiprinājumus mūsu sprādziendrošajiem kabeļu ieliktņiem, kas nodrošina globālu atbilstību jūsu svarīgākajiem lietojumiem.
Kā noteikt bīstamo zonu klasifikāciju?
Jūtaties apmulsuši par 0., 1. un 2. zonas klasifikāciju? Jūs neesat vieni - tieši šajā vietā iestrēgst lielākā daļa inženieru.
Bīstamo zonu klasifikācija ir atkarīga no sprādzienbīstamas vides klātbūtnes biežuma un ilguma: 0. zona (nepārtraukta), 1. zona (neregulāra normālas darbības laikā) un 2. zona (tikai ārkārtas apstākļos), un katrā no tām ir nepieciešami arvien mazāk stingri iekārtu aizsardzības līmeņi.
Zonu klasifikācijas sadalījums
Izpratne par konkrēto zonu nosaka nepieciešamo Iekārtu aizsardzības līmenis (EPL)3:
0 zona (EPL Ga):
- Pastāvīga sprādzienbīstama atmosfēra
- Nepieciešams augstākais aizsardzības līmenis
- Piemēri: Uzglabāšanas tvertņu iekšpuse, tvaika telpas.
1. zona (EPL Gb):
- Sprādzienbīstama atmosfēra iespējama normālas darbības laikā
- Mērenas aizsardzības prasības
- Piemēri: Pie tvertņu ventilācijas atverēm, sūkņu zonās
2. zona (EPL Gc):
- Sprādzienbīstama atmosfēra maz ticama, izņemot ārkārtas apstākļos
- Pamataizsardzība ir pietiekama
- Piemēri: Vispārējās iekārtas telpas, vadības telpas
Praktiskie novērtēšanas soļi
Kad mums piezvanīja Deivids no Teksasas naftas ķīmijas rūpnīcas, viņa pirmais jautājums bija: "Kā es vispār varu zināt, kurā zonā es atrodos?" Lūk, sistemātiskā pieeja, ar kuru es dalījos:
- Pārbaudiet sava objekta bīstamo zonu rasējumus. - Tajās jānorāda zonas robežas
- Konsultējieties ar savu drošības inženieri - Viņi izprot īpašos riskus.
- Apsveriet sliktākos scenārijus - Kas notiek tehniskās apkopes vai aprīkojuma atteices laikā?
- Ventilācijas efektivitātes faktors - Slikta ventilācija paaugstina zonas klasifikāciju
Atcerieties, ka šaubu gadījumā vienmēr izvēlieties piesardzīgāku aprīkojumu un izvēlieties aprīkojumu ar augstāku aizsardzības līmeni.
Kuriem sertifikācijas standartiem jāpiešķir prioritāte?
Jūs pārņem sertifikāciju alfabētiskā zupa? Ļaujiet man jums vienkāršot šo svarīgo lēmumu.
Nosakiet sertifikācijas prioritātes, pamatojoties uz savu ģeogrāfisko atrašanās vietu un gala tirgus prasībām: Eiropas tirgiem - ATEX, Ziemeļamerikai - UL/CSA, starptautiskiem projektiem - IECEx, un vienmēr pārbaudiet specifiskās vietējās prasības ar jurisdikcijas iestādes4.
Reģionālās sertifikācijas prioritātes
Eiropas Savienība un eksporta tirgi:
- ATEX Direktīva 2014/34/ES (obligāta ES)
- IECEx sertifikācija (plaši atzīta starptautiskā mērogā)
- CE marķējums vispārējai produktu atbilstībai
Ziemeļamerikas tirgi:
- UL 1203 (ASV)
- CSA C22.2 Nr. 30 (Kanāda)
- I klases, 1/2 nodaļas vai 0/1/2 zonas klasifikācija
Jaunattīstības tirgi:
- PESO sertifikācija (Indija - obligāta vietējiem projektiem).
- NEPSI (Ķīna - vietējām iekārtām)
- KOSHA (Dienvidkoreja - īpaši lietojumi)
Sertifikācijas verifikācijas process
Hasana pieredze man iemācīja, cik svarīga ir pareiza pārbaude. Kad viņš sākotnēji iegādājās kabeļu uzmavas savai Kuveitas naftas pārstrādes rūpnīcai, viņš uzskatīja, ka visi "sprādziendrošie" izstrādājumi ir līdzvērtīgi. Pēc tehniskās pārbaudes mēs atklājām vairākas būtiskas nepilnības:
- Trūkst ATEX sertifikāta 1. zonas piemērošanai
- Nepareizs temperatūras klases novērtējums
- Neatbilstošs IP novērtējums uzstādīšanai ārpus telpām
Mēs nodrošinājām pienācīgi sertificētas alternatīvas ar:
- ATEX Ex d IIC T6 sertifikācija
- IP68 kategorija skarbiem āra apstākļiem
- Nerūsējošā tērauda 316L konstrukcija ķīmiskai izturībai
Mācība? Vienmēr pieprasiet sertifikācijas dokumentus un pārbaudiet, vai tie atbilst jūsu konkrētā pieteikuma prasībām.
Kādi materiālu izvēles faktori ir vissvarīgākie?
Izvēloties starp misiņu, nerūsējošo tēraudu vai alumīniju, var izšķirt vai sabojāt jūsu instalācijas ilgmūžību un drošību.
Materiāla izvēle bīstamās zonas kabeļu vada vākiem ir atkarīga no ķīmiskās saderības, temperatūras prasībām un izturības pret koroziju, un nerūsējošais tērauds 316L ir zelta standarts agresīvām ķīmiskām vidēm un jūras lietojumiem.
Materiālu salīdzināšanas matrica
Materiāls | Temperatūras diapazons | Ķīmiskā izturība | Izmaksu faktors | Labākie lietojumprogrammas |
---|---|---|---|---|
Misiņš (ar niķeļa pārklājumu) | -40°C līdz +100°C | Mērens | Zema | Vispārējā rūpnieciskā, sausā vidē |
Nerūsējošais tērauds 316L | -60°C līdz +200°C | Lielisks | Augsts | Ķīmiskās rūpnīcas, jūras, pārtikas rūpniecība |
Alumīnijs | -50°C līdz +150°C | Labi | Vidēja | Viegli lietojumi, nerūsējošā vidē |
Materiālu izaicinājumi reālajā dzīvē
Deivida ražotne Teksasā bija lielisks materiālu atlases problēmu piemērs. Sākotnējās misiņa kabeļu vada uzmavas jau pēc sešiem mēnešiem uzrādīja ievērojamu koroziju. sērūdeņraža vide5. Mēs ieteica pāriet uz 316L nerūsējošo tēraudu ar šādām priekšrocībām:
- Lieliska ķīmiskā izturība H2S un citām korozīvām gāzēm.
- Pagarināts kalpošanas laiks uzturēšanas izmaksu samazināšana.
- Saglabāta sertifikācijas integritāte skarbos apstākļos
- Rentabls ilgtermiņa risinājums neraugoties uz lielākām sākotnējām investīcijām
Īpaši apsvērumi
Augsttemperatūras lietojumi:
- Apsveriet termiskās izplešanās koeficientus
- Pārbaudiet sertifikācijas temperatūras rādītājus
- Izvērtēt blīvējuma materiāla saderību
Ķīmisko vielu iedarbība:
- Pārskatiet ķīmiskās saderības diagrammas
- Apsveriet galvaniskās korozijas potenciālu
- Izvērtēt tīrīšanas/dekontaminācijas prasības
Jūras vide:
- Prioritāte - 316L nerūsējošā tērauda konstrukcija
- Pārbaudiet atbilstību sāls izsmidzināšanas testam
- Apsveriet papildu aizsargpārklājumus
Kā vides apstākļi ietekmē jūsu izvēli?
Vides faktori var ātri pārvērst perfektu kabeļu gļotu izvēli par apkopes murgiem, ja tos neievēro.
Vides apstākļi, tostarp ekstremālas temperatūras, ķīmiskā iedarbība, UV starojums, vibrācija un prasības attiecībā uz aizsardzību pret iekļūšanu, tieši ietekmē kabeļu vadu materiālu izvēli, blīvēšanas tehnoloģiju un sertifikācijas prasības, lai nodrošinātu uzticamu ilgtermiņa darbību.
Kritiskie vides faktori
Temperatūras apsvērumi:
- Apkārtējās temperatūras diapazons ietekmē materiālu izvēli
- Iekšējā siltuma veidošanās no elektriskajām slodzēm
- Termiskā cikliskā slodze uz blīvēm un savienojumiem
- Sertifikācijas temperatūras klases prasības (T1-T6)
Aizsardzības pret iekļūšanu (IP) prasības:
- IP66: aizsardzība pret spēcīgām ūdens strūklu plūsmām
- IP67: Aizsardzība pret īslaicīgu iegremdēšanu
- IP68: Aizsardzība pret ilgstošu iegremdēšanu
- IP69K: augstspiediena un augstas temperatūras mazgāšana
Ķīmiskās vides novērtējums:
- Identificēt konkrētas esošās ķīmiskās vielas
- Apsveriet koncentrācijas līmeņus un iedarbības ilgumu
- Izvērtēt tīrīšanas līdzekļus un dezinfekcijas procedūras.
- Materiālu saderības datu lapu pārskatīšana
Uzstādīšanas vides izaicinājumi
Hasana naftas pārstrādes rūpnīcas projekts atklāja vairākas vides problēmas, par kurām sākotnēji nebijām domājuši:
Tuksneša klimata faktori:
- Ekstrēmas temperatūras svārstības (no -10°C līdz +60°C)
- Bažas par smilšu un putekļu iekļūšanu
- Polimēru komponentu UV degradācija
- Termiskās izplešanās spriegums savienojumos
Mūsu risinājumu pakete:
- 316L nerūsējošā tērauda konstrukcija temperatūras stabilitātei
- IP68 kategorija ar uzlabotu blīvējuma dizainu
- Pret UV starojumu izturīgi kabeļu ieejas blīvējumi
- Termiskās izplešanās kompensācijas funkcijas
Vibrācija un mehāniskā slodze:
- Iekārtām, kas uzstādītas uz iekārtām, ir pastāvīga vibrācija
- Termiskā cikliskums rada izplešanās/saspiešanās spriegumu.
- Vēja slodze āra iekārtām
- Seismiskie apsvērumi zemestrīču apdraudētos apgabalos
Tehniskās apkopes pieejamība
Neaizmirstiet par uzstādīšanas un apkopes praktiskajiem aspektiem:
- Pieejamība pārbaudei - Vai varat viegli pārbaudīt blīvējuma integritāti?
- Tehniskās apkopes telpu prasības - Atbilstoša atstarpe kabeļa vilkšanai
- Prasības attiecībā uz rīkiem - Standarta instrumenti pret specializētu aprīkojumu
- Rezerves daļu pieejamība - Vietējie krājumi pret ilgu piegādes laiku
Secinājums
Izvēloties pareizo kabeļu blīvslēgu bīstamajām zonām, nav svarīgi tikai izpildīt minimālās prasības - ir svarīgi nodrošināt ilgtermiņa drošību, uzticamību un rentabilitāti. Galvenais ir izprast savu konkrēto zonu klasifikāciju, noteikt prioritātes attiecīgajiem sertifikātiem, izvēlēties saderīgus materiālus un rūpīgi novērtēt vides apstākļus. Atcerieties Deivida nodarbību par pareizu ATEX sertifikāciju un Hasana pieredzi ar materiālu izvēli - šie reālie piemēri parāda, kāpēc rūpīga iepriekšēja analīze ietaupa gan naudu, gan iespējamus drošības incidentus. Mēs, Bepto, esam apņēmušies palīdzēt jums pieņemt šos sarežģītos lēmumus, izmantojot mūsu plašo produktu klāstu, globālos sertifikātus un desmit gadu specializēto pieredzi bīstamo zonu lietojumos.
Bieži uzdotie jautājumi par bīstamo zonu kabeļu vada blīvslēgiem
J: Kāda ir atšķirība starp ATEX un IECEx sertifikāciju kabeļu vadiem?
A: ATEX ir Eiropas Savienības direktīva, kas ir obligāta ES tirgiem, savukārt IECEx ir starptautiska sertifikācijas sistēma, kas ir atzīta visā pasaulē. ATEX ir vērsta uz atbilstību ES tiesību aktiem, savukārt IECEx nodrošina plašāku starptautisku atzīšanu ar līdzīgām tehniskajām prasībām.
J: Vai es varu izmantot 2. zonas klases kabeļu vada vadus 1. zonas lietojumos?
A: Nē, paaugstināta riska zonās nevar izmantot zemākas klases aprīkojumu. 1. zonas lietojumiem nepieciešams EPL Gb klases aprīkojums, bet 2. zonas aprīkojumam ir tikai EPL Gc klases aprīkojums. Vienmēr izmantojiet aprīkojumu, kas atbilst jūsu konkrētajai zonai vai augstākas klases aprīkojumu.
J: Kā noteikt pareizo temperatūras klasi savam lietojumam?
A: Izmēriet maksimālo apkārtējās vides temperatūru, pieskaitot elektroiekārtu radīto siltumu. Kabeļu vada T-atzīmei ir jāpārsniedz šī kopsumma. Piemēram, T6 kategorija pieļauj maksimālo 85 °C virsmas temperatūru, kas piemērota lielākajai daļai rūpniecisko lietojumu.
J: Kāda IP kategorija ir nepieciešama, lai uzstādītu ārā bīstamās zonās?
A: Āra instalācijām parasti ir nepieciešama vismaz IP66 izturība pret laikapstākļiem, bet IP67 vai IP68 ir ieteicama izmantošanai skarbā vidē. Ņemiet vērā tādus faktorus kā tieša ūdens iedarbība, iegremdēšanas risks un augsta spiediena mazgāšanas prasības.
J: Vai misiņa kabeļu vāki ir piemēroti lietošanai ķīmiskajās rūpnīcās?
A: Misiņa kabeļu uzmavas labi darbojas vispārējā rūpnieciskā vidē, bet var korodēt agresīvā ķīmiskā vidē. Ķīmijas rūpnīcās nerūsējošā tērauda 316L konstrukcija nodrošina augstāku izturību pret koroziju un ilgāku kalpošanas laiku, neraugoties uz augstāku sākotnējo cenu.
-
Piekļūstiet oficiālajai Eiropas Komisijas lapai par ATEX Direktīvu 2014/34/ES par sprādzienbīstamas vides iekārtām. ↩
-
Izpratne par liesmas ceļa inženiertehniskajiem principiem un to, kā tas novērš iekšējā sprādziena izplatīšanos. ↩
-
Uzziniet vairāk par dažādiem iekārtu aizsardzības līmeņiem (EPL), kas definēti IEC 60079 standartu sērijā. ↩
-
Uzziniet, kāda ir kompetento iestāžu (AHJ) loma un nozīme normatīvo aktu ievērošanā un drošības apstiprinājumos. ↩
-
Izpētiet sērūdeņraža (H₂S) gāzes korozīvo iedarbību uz dažādiem metāliem, tostarp misiņu un nerūsējošo tēraudu. ↩