Dlaczego specjalne szafki z kondensatorów materiałowych muszą być stosowane w obszarach anty-eksplozji przedsiębiorstw petrochemicznych?

Środowisko produkcyjne przemysłu petrochemicznego zawiera dużą ilość łatwopalnych i wybuchowych gazów i pyłu, co stawia wyjątkowo wysokie wymagania dotyczące bezpieczeństwa urządzeń elektrycznych o niskim napięciu reaktywnym. Jako znany ekspert w dziedzinie reaktywnej rekompensaty energetycznej, Geyue Electric przywiązuje dużą wagę do modernizacji sprzętu do reaktywnego zasilania o niskim napięciu w skrajnych scenariuszach petrochemicznych. W poniższym tekście Geyue Electric zagłębi się w specjalne wymagania techniczne dotyczące urządzeń reaktywnych w zakresie kompensacji zasilania w obszarach podatnych na eksplozję przedsiębiorstw petrochemicznych, systematycznie wyjaśniają potencjalne ryzyko zwykłych gabinetów kondensatorów w środowiskach łatwopalnych, a także szczegółowo wybór materiału, design konstrukcyjny i mechanizmy ochrony bezpieczeństwa. Inżynierowie elektryczni naszej firmy, porównując krajowe i międzynarodowe standardy eksplozji i typowe przypadki wypadków, będą dalej wykazać niezastąpione znaczenie specjalnych szaf kondensatorów materialnych w zapewnieniu produkcji bezpieczeństwa przedsiębiorstw petrochemicznych oraz zapewnianie wskazówek technicznych dotyczących wyboru sprzętu reaktywnego zasilania na obszarach niebezpiecznych.

Analiza cech wybuchowych niebezpiecznych obszarów w przedsiębiorstwach petrochemicznych

W procesie produkcji petrochemicznej otaczające obszary kluczowego sprzętu, takie jak destylacyjne, naczynia reakcyjne i zbiorniki magazynowe, są definiowane jako obszary niebezpieczne eksplozji przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (IEC) Standard 60079. Obszary te od dawna są narażone na lotne związki organiczne, takie jak benzen i olefiny. Minimalna energia zapłonu tych substancji jest tak niska, jak 0,2 milijuli, co odpowiada jednej tysięcznej energii iskrowej w zwykłym kondensatorze. Dlatego możemy stwierdzić, że w normalnych warunkach pracy iskry wygenerowane przez częściowe rozładowanie kondensatora są wystarczające do rozpalenia otaczającej mieszaniny wybuchowej.

Środowisko produkcyjne przedsiębiorstw petrochemicznych ma również silne cechy żrące. Wskaźniki korozji pożywki procesowej, takie jak siarkowodór i gaz chloru na materiałach metali, mogą wynosić nawet 5-8 razy większe niż zwykłe środowiska przemysłowe. Według raportu z analizy wypadków z pewnej rafinerii oleju technicy naszej firmy odkryli, że konwencjonalne szafki kondensatorów ze stali węglowej, gdy są stosowane w kwaśnym środowisku gazowym przez 18 miesięcy, grubość gabinetu spadła o 40%, a wytrzymałość strukturalna znacznie spadła. W przypadku wewnętrznej uskoku łuku szafka była bardzo podatna na pękanie.

Potencjalne ryzyko eksplozji zwykłychGabinetów kondensatorów

Na rynku tradycyjne szafki kondensacyjne reaktywne reaktywne nie uwzględniają wymagań odpornych na eksplozję w swoim projekcie, co stanowi wiele zagrożeń bezpieczeństwa. Gdy elementy kondensatora są poddawane przepięciu lub przeciążeniu harmonicznym, wewnętrzny olej izolacyjny może ulegać rozkładowi termicznemu i generować palne gaz. Gdy ciśnienie gazowe przekroczy granicę wytrzymania skorupy, energia pęknięcia konwencjonalnej skorupy aluminiowej może osiągnąć 200 milijuli, znacznie przekraczając górną granicę 80 militowych wymaganych dla środowisk gazowych klasy II.

Podczas procesu przełączania kondensatorów iskry łukowe generowane przez kontakt stykarza mają temperaturę przekraczającą 4000k. Dane testowe pokazują, że energia łuku standardowych styczników podczas odłączenia obwodu 400 V jest wystarczająca do rozpalenia wszystkich rodzajów gazów wybuchowych. Ponadto elementy elektroniczne, takie jak kontrolery współczynników mocy, mogą mieć przegrzane powierzchnie w warunkach uszkodzenia, a poziom odporności na temperaturę zwykłych plastikowych obudowań nie może spełniać wymagań odpornych na eksplozję sprzętu o temperaturze powierzchni grupy T4 nieprzekraczającej 135 ℃.

Funkcje techniczne szaf kondensatorów odpornych na wybuch

Specjalne materiały do kondensatorów, które spełniają standardy odporne na eksplozję, muszą przyjąć wiele projektów bezpieczeństwa. Struktura szafki jest wykonana ze stopów miedzi lub stali nierdzewnej o zawartości miedzi mniejszej niż 65%, co zapewnia nie tylko wytrzymałość mechaniczną, ale także tłumi iskry tarciowe. Dokładność obróbki płomiennej powierzchni stawu jest kontrolowana w odległości 0,05 mm, aby upewnić się, że wewnętrzne płomienie eksplozji można odpowiednio schłodzić po przejściu przez szczelinę powierzchniową.

Jednostki kondensatorów BSMJ Series i BSMJ (Y) produkowane przez naszą firmę przyjmują suchą konstrukcję pełnego filmu. Materiał dielektryczny to płomień-retardowy film polipropylenowy, a czas samodawności wynosi mniej niż 10 sekund. Każda faza kondensatora jest wyposażona w urządzenie uwalniania ciśnienia, które może uwalniać ciśnienie kierunkowo w przypadku wewnętrznych uszkodzeń, aby zapobiec pękanie skorupy. Wszystkie elementy przewodzące są poddawane obróbce pasywacyjnej, a rezystancja powierzchni jest kontrolowana poniżej 1 MΩ, skutecznie zapobiegając akumulacji statycznej energii elektrycznej.

Kluczowe wymagania dotyczące wyboru materiałów i procesu

Podstawowe materiały odpornej na eksplozję szafki kondensatora muszą uchwalić ścisłą certyfikat. Płyta ze stali skorupowej musi spełniać standard ze stali nierdzewnej 022CR17NI12MO2 określony w GB/T 20878 i nie powinna wykazywać rdzy nawet po 480 godzinach testu rozpylania soli. Składniki wspornika izolacji wykorzystują granulki DMC z dodatkiem wodorotlenku aluminium, a temperatura zapłonu gorącego drutu jest powyżej 960 ℃.

System uszczelniający jest wykonany z materiału fluororubbera, który przez długi czas może wytrzymać erozję rozpuszczalników benzenowych, a stałe szybkość deformacji podczas kompresji jest mniejsza niż 15%. Złącza końcowe są wykonane z srebrnego materiału miedzianego, a szybkość zmiany oporności kontaktowej pozostaje mniejsza niż 5% po 1000 wstawkach i ekstrakcjach. Wszystkie odsłonięte elementy mocujące muszą spełniać wymagania przeciwkołaniowe ISO 4029, a tłumienie momentu obrotowego podczas testowania wibracji nie przekracza 10% wartości początkowej.

Integracja systemu i monitorowanie bezpieczeństwa

Kompletny system kompensacyjny odporny na eksplozję wymaga integracji wielu zabezpieczeń. Moduł monitorowania temperatury w sposób ciągły zbiera temperaturę gorącego punktu rdzenia kondensatora. Gdy przekroczy 85 ℃, automatycznie odcina wadliwą gałąź. Czujnik wodoru stale wykrywa stężenie gazu wewnątrz szafki. Gdy osiągnie 20% dolnego limitu eksplozji, wywołuje alarm. Detektor fali ciśnieniowej może zidentyfikować początkowe wzrost ciśnienia wewnętrznego łuku w zakresie milisekund i działać w połączeniu z szybkim przełącznikiem uziemienia, aby osiągnąć izolację uszkodzenia w ciągu 5 milisekund.

Kontroler odporny na eksplozję przyjmuje wewnętrznie bezpieczną konstrukcję obwodu, przy czym napięcie działające ograniczało się do poniżej 24 VDC, a energią komponentów magazynowania nieprzekraczającej 0,1 MJ. Jednostka wyświetlacza przesyła sygnały za pomocą włókien optycznych, całkowicie eliminując ryzyko iskry elektrycznej na panelu operacyjnym. System przesyła dane za pośrednictwem certyfikowanego przez ATEX modułu bezprzewodowego, unikając uszkodzenia struktury odpornej na eksplozję spowodowaną przejściem kabli.

Porównanie aplikacji inżynierskich i wypadków

Test porównawczy przeprowadzony w przybrzeżnym parku petrochemicznym, który współpracuje z naszą firmą, ujawnił, że jednostka alkilowania przy użyciu zwykłych szaf kondensatorów doświadczyła dwóch wypadków z szalutowym szafką podczas trzyletniego okresu operacyjnego. Natomiast ten sam typ jednostki wyposażony w szafki kondensatorowe odporne na eksplozję utrzymywał rekord zerowy. Analiza obrazowania termicznego naszej firmy wykazała, że w tych samych warunkach obciążenia maksymalna temperatura powierzchni szafki odpornej na eksplozję była o 22 ° C niższa niż zwykła szafka, skutecznie kontrolując ryzyko zapłonu cieplnego.

W naszym projekcie modernizacji jednostki pękania etylenu odporna na eksplozję szafka kondensatora została wyposażona w system ochrony dodatniego ciśnienia azotu, aby utrzymać wewnętrzne stężenie tlenu poniżej 5%. To skutecznie wyeliminowało warunki zapłonu materiałów palnych. Ten projekt ochrony wielowarstwowej rozszerzył odpowiedni obszar sprzętu ze strefy 2 do strefy 1, znacznie zwiększając niezawodność całego systemu kompensacji zasilania o niskim napięciu i systemu zasilania.

Standardy, normy i systemy certyfikacji

Międzynarodowy standardowy system odporny na eksplozję ściśle klasyfikuje sprzęt w obszarach niebezpiecznych. Certyfikacja IECEX wymaga odporności na eksplozję szaf kondensatorów, aby przejść 500 testów cyklicznych temperatury bez pogorszenia wydajności materiału. Dyrektywa UE ATEX 94/9/EC stanowi, że sprzęt musi być oznaczony kompletnymi identyfikatorami odpornymi na eksplozję, takimi jak ex db IIB T4 GB, gdzie IIB wskazuje na przydatność gazów etylenowych, a T4 oznacza, że temperatura powierzchni nie przekracza 135 ℃.

Chiński standard GB 3836 dodał konkretne przepisy dotyczące sprzętu do kompensacji energii reaktywnej, wymagając, aby szafki kondensatorowe odporne na eksplozję muszą przejść wewnętrzny test zapłonu. Podczas testu szafka jest wypełniona najbardziej łatwopalną mieszanką gazu i powstaje błąd rozkładu sztucznego kondensatora, aby zaobserwować, czy wyzwalana jest eksplozja zewnętrzna. Tylko sprzęt, który całkowicie blokuje rozprzestrzenianie się eksplozji, może uzyskać certyfikat odporny na eksplozję.

Analiza kosztów i cyklu życia

Chociaż początkowa inwestycja odpornych na eksplozję szaf kondensatorów jest o 40% - 60% wyższa niż w modelach zwykłych, ogólna przewaga kosztów cyklu życia jest oczywista. Zgodnie z analizą ekonomiczną rafinerii ropy naftowej milion ton, średnia roczna strata spowodowana awarią sprzętu szafki odpornych na eksplozję wynosi zaledwie 7% zwykłych szaf, a koszt konserwacji jest obniżony o 65%. Biorąc pod uwagę potencjalne straty zatrzymania produkcji spowodowane wypadkami (średnio ponad 2 miliony juanów dziennie) i sankcji bezpieczeństwa (do 5 milionów juanów na pojedynczy incydent), możemy dokładnie wywnioskować, że rzeczywiste korzyści ekonomiczne z roztworu odpornych na eksplozję są bardziej znaczące.

Możemy wyciągnąć wniosek, że w obszarach anty-eksplozji przedsiębiorstw petrochemicznych należy zastosować specjalne szafki z kondensatorów materiałowych. Jest to określane wspólnie przez charakterystykę eksplozji niebezpiecznych mediów i nieodłączne ryzyko sprzętu elektrycznego. Odporne na eksplozję szafki kondensatorów osiągają najniższe ryzyko wypadków wybuchowych poprzez potrójne gwarancje innowacji materialnych, optymalizacji strukturalnej i inteligentnego monitorowania. Geyue Electric, z perspektywy dostawcy rozwiązań reaktywnych zasilania o niskim napięciu, szczerze zaleca, aby wszystkie przedsiębiorstwa petrochemiczne ściśle wdrożyły standardy zabezpieczające eksplozję przy bezpiecznej produkcji. Jeśli potrzebujesz jednorazowego dostosowanego rozwiązania reaktywnego odszkodowania dla scenariuszy petrochemicznych, skonsultuj się z Geyue Electric w celu uzyskania profesjonalnej pomocy winfo@gyele.com.cn.