Элементы проектирования взрывозащитной системы фильтра давления гидравлической камеры

1. Введение

В некоторых промышленных средах, таких как нефтехимическая, угольная и фармацевтическая промышленность, существуют потенциально взрывоопасные газо - воздушные смеси или горючие пыльно - воздушные смеси, и использование гидравлических камерных фильтров требует внедрения надежных взрывозащищенных систем. В этой статье описаны элементы конструкции взрывозащищенной системы гидравлического камерного фильтра для обеспечения безопасной работы в опасных районах.

2. Классификация опасных районов

2.1 Газы - опасные зоны

Зона 0: область, где взрывоопасная газо - воздушная смесь сохраняется или присутствует в течение длительного времени. Например, на нефтехимическом заводе внутренняя часть резервуара, содержащего легковоспламеняющиеся жидкости с высоким давлением пара, может быть классифицирована как зона 0.

Зона 1: Зона, в которой может появиться взрывоопасная газо - воздушная смесь при нормальном функционировании. Это может включать открытые фланцы или зоны вокруг клапанов, которые могут выделять легковоспламеняющиеся газы во время текущего технического обслуживания или технологических операций.

Зона 2: Районы, где взрывоопасная газо - воздушная смесь маловероятна при нормальном функционировании, если это действительно происходит, будут существовать только в течение короткого периода времени. Например, внешняя область хорошо проветриваемой насосной станции, которая обрабатывает легковоспламеняющиеся жидкости, может быть зоной 2.

2.2 Пыль - опасные зоны

Зона 20: область, в которой горючая пыль - воздушная смесь присутствует непрерывно, часто или в течение длительного времени. На углеперерабатывающих заводах внутренняя часть коллектора, в котором постоянно накапливается угольная пыль, может быть зоной 20.

Зона 21: область, где во время нормальной эксплуатации может появиться горючая пыльно - воздушная смесь. Это может быть область вокруг конвейера мукомольного завода, где во время транспортировки часто образуется пыль из муки.

Зона 22: Районы, где горючая пыльно - воздушная смесь вряд ли появится при нормальном функционировании, если она действительно появится, будут существовать только в течение короткого периода времени. Одним из примеров может быть внешняя зона зоны упаковки порошковых химических веществ, где были приняты соответствующие меры защиты от пыли.

Точная классификация опасных зон имеет решающее значение, поскольку она определяет тип и уровень защиты от взрыва, необходимые для гидравлических камерных фильтров и связанных с ними компонентов.

3. Принцип взрывозащиты

3.1 Взрывозащитная оболочка (Ex d)

Концепция дизайна: Устройство, закрытое в прочную оболочку, может выдерживать внутренний взрыв взрывоопасной газо - воздушной смеси, не позволяя пламени или горячему газу выходить и зажигать окружающую взрывоопасную среду. Конструкция корпуса имеет конкретные соединения и зазоры, чтобы погасить пламя.

Применение в фильтрах под давлением: для таких компонентов, как двигатели, панели управления и гидравлические насосы, которые могут генерировать искру или высокую температуру во время работы, они могут быть установлены в взрывозащищенной оболочке. Материалы оболочки, такие как чугун или сталь, должны обладать достаточной прочностью, чтобы выдерживать внутреннее взрывное давление. Соединения между различными частями корпуса тщательно спроектированы и изготовлены для обеспечения максимально допустимого зазора. Например, фланцевые соединения корпуса должны иметь определенную ширину и шероховатость поверхности, чтобы обеспечить надлежащую закалку пламени.

3.2 Существенная безопасность (Ex i)

Концепция проектирования: Существенная безопасность ограничивает доступную энергию в цепи до уровня, который не может воспламенить смесь взрывчатого газа - воздуха или горючей пыли - воздуха. Это достигается за счет использования специальных методов проектирования компонентов и схем для ограничения напряжения, тока и хранения энергии в цепи.

Применение фильтров под давлением: датчики, схемы управления и линии связи, используемые в работе фильтров под давлением, могут быть спроектированы как существенно безопасные. Например, датчики давления безопасного типа могут использоваться для мониторинга давления в гидравлической системе. Эти датчики спроектированы таким образом, чтобы иметь компоненты малой мощности и соответствующие защитные цепи для обеспечения того, чтобы любая искра или тепло, генерируемые при нормальной работе или при выходе из строя, были ниже энергии зажигания окружающих взрывоопасных смесей.

3.3 Корпус под давлением (Ex p)

Концепция дизайна: Корпус устройства под давлением инертных газов, таких как чистый воздух или азот. Это положительное давление предотвращает попадание в оболочку взрывоопасных смесей газа - воздуха или горючей пыли - воздуха.

Применение в фильтре под давлением: более крупные части или области фильтра под давлением, такие как диспетчерская или основная часть фильтра под давлением, в которых имеется несколько электрических и механических компонентов, могут быть спроектированы как корпус под давлением. Была установлена надежная система мониторинга давления для обеспечения того, чтобы давление в корпусе всегда превышало определенный запас атмосферного давления. Если давление падает ниже заданного значения, срабатывает тревога и принимаются меры для восстановления давления, такие как открытие дополнительного воздуха или клапана подачи инертного газа.

4. Соображения, касающиеся конструкции компонентов

4.1 Электрические элементы

Взрывоопасный двигатель: двигатель, используемый в гидравлическом камерном фильтре, например, двигатель, приводящий гидравлический насос или разгрузочный конвейер, должен быть взрывоопасным. Выбор должен основываться на классификации опасных районов. Для газоопасных зон зоны 1 и зоны 2 обычно используются электродвигатели с взрывозащищенной оболочкой (Ex d). В пыльно - опасных зонах требуется электродвигатель с соответствующей пылезащитной и взрывозащищенной оболочкой. Электрический & # 39; s Номинальная мощность должна быть достаточной для выполнения эксплуатационных требований фильтра давления, и его система охлаждения должна быть сконструирована таким образом, чтобы обеспечить надлежащее охлаждение даже при наличии потенциально взрывоопасной среды.

Панель управления: Панель управления содержит различные компоненты электрического управления, такие как переключатели, реле и программируемые логические контроллеры (PLC). Они должны быть сконструированы как взрывозащищенные оболочки в соответствии с соответствующими стандартами взрывозащиты. Схемы управления физической безопасностью могут быть интегрированы в панель управления для обеспечения безопасной работы. Подключения в панели управления должны быть тщательно проложены и защищены от электрических неисправностей, которые могут привести к возгоранию.

Датчики: Датчики давления, датчики уровня жидкости и датчики температуры, используемые в работе фильтра давления, должны быть взрывозащищенными. Существенно безопасные датчики обычно являются предпочтительными, поскольку они могут быть безопасно установлены в опасных районах. Эти датчики должны регулярно калиброваться для обеспечения точных измерений и надежной работы.

4.2 Компоненты гидравлической системы

Гидравлический насос: Гидравлический насос является ключевым компонентом гидравлической системы и должен быть спроектирован для безопасной работы в опасной зоне. Если насос управляется электродвигателем, то двигатель должен быть взрывозащищенным, как описано выше. Корпус насоса должен быть изготовлен из коррозионно - стойкого материала, способного выдерживать рабочее давление. уплотнения и прокладки в насосе должны быть тщательно отобраны, чтобы предотвратить утечку гидравлического масла, поскольку любая утечка может вызвать пожарную или взрывоопасную опасность во взрывоопасной среде.

Гидравлические шланги и трубы: Гидравлические шланги и трубы должны быть изготовлены из износостойких, герметичных и химических коррозионных материалов. В опасных зонах они также должны быть сконструированы таким образом, чтобы предотвратить высвобождение гидравлического масла при повреждении. Можно использовать специальные взрывозащищенные шланги или металлические плетеные шланги с дополнительной защитой. Соединение между шлангом и трубопроводом должно быть прочным и герметичным, и его следует регулярно проверять на любые признаки износа или повреждения.

4.3 Механические компоненты

Фильтры и стойки: Фильтры и стойки фильтров для фильтров под давлением должны быть изготовлены из материалов, которые не могут легко вызвать искру во время нормальной работы или механического удара. Могут использоваться материалы без искр, такие как некоторые типы нержавеющей стали или неметаллические композиты. Механическое движение фильтрующей пластины, например, во время включения и выключения, должно быть плавным без каких - либо аномальных трений или ударов, которые могут вызвать тепло или искру.

Транспортная система: транспортная система, используемая для сброса фильтров, должна быть сконструирована таким образом, чтобы обеспечить безопасную работу в опасных районах. Конвейерная лента должна быть изготовлена из негорючих материалов, а приводные двигатели и ролики должны быть взрывозащищенными. Регулярное техническое обслуживание и очистка конвейерной системы необходимы для предотвращения накопления горючей пыли или остатков.