تصميم النقاط الرئيسية للانفجار - نظام إثبات للصحافة فلتر الغرفة الهيدروليكية

1- مقدمة

في بعض البيئات الصناعية، مثل صناعات البتروكيماويات والتعدين والفحم والصناعات الصيدلانية، حيث توجد مزيجات غاز - هواء محتملة الانفجار أو مزيجات الغبار - الهواء القابلة للاحتراق، يتطلب استخدام آلات فلتر الغرف الهيدروليكية تنفيذ أنظمة موثوقة ضد الانفجار. تتناول هذه المقالة بالتفصيل نقاط التصميم الرئيسية لنظام مقاومة الانفجار لمضخات فلتر الغرف الهيدروليكية لضمان التشغيل الآمن في المناطق الخطرة.

2. تصنيف المناطق الخطرة

2.1 الغاز - المناطق الخطرة

المنطقة 0: المنطقة التي يوجد فيها مزيج من الغازات المتفجرة والهواء بشكل مستمر أو لفترات طويلة. في مصنع البتروكيماويات، على سبيل المثال، يمكن تصنيف الداخل من خزان تخزين يحتوي على سوائل قابلة للاشتعال مع ضغط بخار عالي على أنه المنطقة 0.

المنطقة 1: المنطقة التي من المرجح أن يحدث فيها خليط غاز - هواء متفجر في التشغيل العادي. ويمكن أن يشمل ذلك المناطق المحيطة بالشفات المفتوحة أو الصمامات حيث يمكن إطلاق الغاز القابل للاشتعال أثناء عمليات الصيانة أو العمليات الروتينية.

المنطقة 2: المنطقة التي من غير المرجح أن يحدث فيها خليط غاز - هواء متفجر في التشغيل العادي، وإذا حدث ذلك، فسوف يكون موجودا فقط لفترة قصيرة. على سبيل المثال، قد تكون المنطقة الخارجية لمنزل مضخة جيد التهوية التي تتعامل مع السوائل القابلة للاشتعال المنطقة 2.

2.2 الغبار - المناطق الخطرة

المنطقة 20: المنطقة التي توجد فيها مزيجات الغبار والهواء القابلة للاحتراق بشكل مستمر أو متكرر أو لفترات طويلة. في مصنع معالجة الفحم ، قد يكون داخلي خالية جمع الغبار حيث يتراكم غبار الفحم باستمرار في المنطقة 20.

المنطقة 21: المنطقة التي من المرجح أن تحدث خلائط الغبار والهواء القابلة للاشتعال أثناء التشغيل العادي. قد تكون هذه المنطقة المحيطة بحزام ناقل في مطحنة الدقيق حيث يتم إنتاج غبار الدقيق بانتظام أثناء عملية النقل.

المنطقة 22: المنطقة التي من غير المرجح أن تحدث خلائط الغبار والهواء القابلة للاشتعال فيها في التشغيل العادي، وإذا حدثت، فستكون موجودة فقط لفترة قصيرة. ويمكن أن يكون مثالا على ذلك المنطقة الخارجية لمنطقة التعبئة والتغليف للمواد الكيميائية المسحوقة بتدابير مكافحة الغبار المناسبة.

التصنيف الدقيق للمناطق الخطرة أمر حاسم لأنه يحدد نوع ومستوى الحماية ضد الانفجار المطلوبة لضغطة فلتر الغرفة الهيدروليكية ومكوناتها المرتبطة بها.

3 - مبادئ إثبات الانفجار

3.1 غلاف مضاد للشعلة (سابق د)

مفهوم التصميم: يتم إغلاق المعدات في غلاف قوي يمكنه تحمل الانفجار الداخلي لمزيج غاز متفجر - هواء دون السماح للشعلة أو الغازات الساخنة بالهروب وإشعال الغلاف الجوي المتفجر المحيط بها. تم تصميم الغلاف مع مفاصل وفجوات محددة لإطفاء اللهب.

التطبيق في صحافة الفلتر: بالنسبة للمكونات مثل المحركات وألواح التحكم والمضخات الهيدروليكية التي قد تولد شرارات أو درجات حرارة عالية أثناء التشغيل ، يمكن وضعها في غلاف مضادة للشعلة. يجب أن يكون لمواد الغلاف، مثل الحديد الزهر أو الصلب، قوة كافية لتتحمل ضغط الانفجار الداخلي. يتم تصميم المفاصل بين أجزاء مختلفة من الحاوية وتصنيعها بعناية لضمان الحفاظ على الحد الأقصى من الفجوة المسموح بها. على سبيل المثال ، يجب أن يكون للمفاصل المحيطة بالحافة عرضًا معينًا وخشونة سطحية لضمان إطفاء اللهب بشكل صحيح.

3-2 السلامة الجوهرية (Ex i)

مفهوم التصميم: تحد السلامة الجوهرية من الطاقة المتاحة في الدائرة الكهربائية إلى مستوى غير قادر على إشعال مزيج غاز متفجر - هواء أو غبار قابل للاحتراق - هواء. ويتحقق ذلك باستخدام مكونات خاصة وتقنيات تصميم الدائرة للحد من الجهد والتيار والطاقة المخزنة في الدائرة.

التطبيق في الصحافة الفلتر: يمكن تصميم أجهزة الاستشعار ودوائر التحكم وخطوط الاتصالات التي تستخدم في تشغيل الصحافة الفلتر لتكون آمنة بشكل جوهري. على سبيل المثال، يمكن استخدام أجهزة استشعار الضغط الآمنة بطبيعتها لمراقبة الضغط في النظام الهيدروليكي. تم تصميم هذه أجهزة الاستشعار مع مكونات منخفضة الطاقة ودوائر حماية مناسبة لضمان أن تكون أي شرارات كهربائية أو حرارة تولدها أثناء التشغيل العادي أو في حالة حدوث عطل أقل من طاقة الاشتعال للمزيج المتفجر المحيط.

3.3 غلاف ضغط (ex p)

مفهوم التصميم: يتم ضغط غلاف المعدات بالهواء النظيف أو الغاز الخامل ، مثل النيتروجين. هذا الضغط الإيجابي يمنع دخول مزيجات الغاز المتفجر - الهواء أو الغبار القابل للاحتراق - الهواء إلى الحجرة.

التطبيق في صحافة الفلتر: يمكن تصميم مكونات أو مناطق أكبر من صحافة الفلتر ، مثل غرفة التحكم أو الجسم الرئيسي للصحافة الفلتر حيث توجد مكونات كهربائية وميكانيكية متعددة ، كغلاف مضغوطة. يتم تثبيت نظام مراقبة الضغط الموثوق به لضمان أن الضغط داخل الحجرة دائما فوق الضغط الجوي بحدود هامش معين. في حالة انخفاض الضغط تحت القيمة المحددة ، يتم تشغيل إنذار ، ويتم اتخاذ تدابير لاستعادة الضغط ، مثل فتح صمامات إمداد الهواء الإضافية أو الخاملة.

4. اعتبارات تصميم مستوى المكونات

4.1 المكونات الكهربائية

المحركات المثبتة على الانفجار: يجب أن تكون المحركات المستخدمة في مطبعة فلتر الغرفة الهيدروليكية ، مثل تلك التي تقود المضخة الهيدروليكية أو الناقل لتفريغ كعكة الفلتر ، مضادة على الانفجار. يجب اختيارها وفقا لتصنيف المناطق الخطرة. بالنسبة للمناطق الخطرة للغاز في المنطقة 1 والمنطقة 2 ، يتم استخدام المحركات ذات الأغلفة المضادة للحريق (Ex d). في المناطق الخطرة بالغبار ، هناك حاجة إلى محركات ذات أغلفة مناسبة مقاومة للغبار والاشتعال. المحرك' يجب أن يكون تصنيف الطاقة كافيا لتلبية متطلبات تشغيل مطبعة الفلتر ، وينبغي تصميم نظام التبريد لضمان تبديد الحرارة المناسب حتى في وجود جو محتمل الانفجار.

لوحات التحكم: تضم لوحات التحكم مكونات التحكم الكهربائية المختلفة ، مثل المفاتيح والريلاي وأجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs). وينبغي تصميمها كغلاف مقاوم للانفجار، وفقا للمعايير ذات الصلة لمقاومة الانفجار. يمكن دمج دوائر التحكم الجوهرية من نوع السلامة في لوحات التحكم لضمان التشغيل الآمن. يجب توجيه الأسلاك في لوحات التحكم بعناية وحمايتها لمنع الأخطاء الكهربائية التي يمكن أن تسبب الاشتعال.

أجهزة استشعار: أجهزة استشعار الضغط وأجهزة استشعار المستوى وأجهزة استشعار درجة الحرارة المستخدمة في عملية ضغط الفلتر يجب أن تكون مضادة على الانفجار. غالبا ما تفضل أجهزة استشعار من نوع السلامة الجوهرية لأنها يمكن تثبيتها بأمان في المناطق الخطرة. يجب معايرة هذه أجهزة الاستشعار بانتظام لضمان القياس الدقيق والتشغيل الموثوق به.

4.2 مكونات النظام الهيدروليكي

المضخة الهيدروليكية: يجب تصميم المضخة الهيدروليكية ، والتي هي مكون رئيسي للنظام الهيدروليكي ، للعمل بأمان في المناطق الخطرة. إذا كانت المضخة مدفوعة بمحرك كهربائي ، يجب أن يكون المحرك دليل على الانفجار كما ذكر أعلاه. يجب أن يكون جسم المضخة مصنوع من مواد مقاومة للتآكل وقادرة على تحمل ضغط التشغيل. يجب اختيار الختامات والطوقات في المضخة بعناية لمنع تسرب السوائل الهيدروليكية ، لأن أي تسرب يمكن أن يخلق خطر حريق أو انفجار في وجود جو متفجر.

الخراطيم والأنابيب الهيدروليكية: يجب أن تكون الخراطيم والأنابيب الهيدروليكية مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل والضغط والتآكل الكيميائي. في المناطق الخطرة ، يجب تصميمها أيضًا لمنع إطلاق السوائل الهيدروليكية في حالة التلف. يمكن استخدام خراطيم خاصة ضد الانفجار مع طبقات إضافية من الحماية أو خراطيم معدنية مقلية. يجب أن تكون الاتصالات بين الخرطوم والأنابيب آمنة ومقاومة للتسرب ، وينبغي إجراء عمليات تفتيش منتظمة للكشف عن أي علامات على التآكل أو الضرر.

4.3 المكونات الميكانيكية

لوحات الفلتر والإطارات: يجب أن تكون لوحات الفلتر وإطارات الصحافة الفلتر مصنوعة من مواد غير عرضة لتوليد الشرارات أثناء التشغيل العادي أو في حالة التأثير الميكانيكي. يمكن استخدام المواد غير المشرقة ، مثل أنواع معينة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو المركبات غير المعدنية. يجب أن تكون الحركة الميكانيكية لألواح الفلتر ، مثل أثناء عملية فتح وإغلاق ، سلسة وخالية من أي احتكاك أو تأثير غير طبيعي يمكن أن يولد حرارة أو شرارات.

أنظمة النقل: يجب تصميم أنظمة النقل المستخدمة لتفريغ كعكة الفلتر للعمل بأمان في المناطق الخطرة. يجب أن تكون أحزمة النقل مصنوعة من مواد غير قابلة للاشتعال ، وينبغي أن تكون محركات الدفع والبوكات مقاومة للانفجار. من الضروري الصيانة والتنظيف المنتظمين لنظام النقل لمنع تراكم الغبار القابل للاشتعال أو البقايا.