Критические параметры шланговых катушек, используемых во взрывозащищенных условиях нефтехимического производства

1. Классификация опасных-зон

Первый параметр – это классификация зоны установки.

Нефтехимические заводы не являются одинаково опасными. В разных местах могут быть разные уровни воздействия горючих газов или паров.

В соответствии с зональным подходом IEC/ATEX в отношении опасностей, связанных с газом, паром и туманом, опасные зоны обычно классифицируются на зону 0, зону 1 и зону 2.

В упрощенном виде:

Конфигурация шлангового барабана должна соответствовать классификации места, где он будет фактически установлен. Это отправная точка всего процесса выбора.

2. Сертификация взрывозащиты-

После определения опасной зоны следующим параметром является действующая сертификация.

В зависимости от целевого рынка и требований проекта сертификация может включать в себя такие системы, как:

• ■АТЕХ
• ■МЭКEx
• ■UL или другие национальные системы сертификации
• ■Разрешения для местных опасных-зон

Покупателю следует запросить фактическую информацию о сертификации, а не полагаться на такие утверждения, как:

В сертификационной документации должны быть указаны применимые характеристики защиты оборудования и условия его использования.

Это становится особенно важным, когда катушка включает в себя электрическое оборудование. Механическая катушка с пружинным-приводом и моторизованная катушка не имеют одинаковых требований к сертификации, поскольку их профили источников воспламенения-различны.

3. Группа газов или классификация веществ.

Также необходимо определить опасную атмосферу. Нефтехимические объекты могут содержать различные газы и пары с разными характеристиками воспламенения.

Соответствующая информация может включать:

• ✔Тип газа или пара
• ✔Газовая группа
• ✔Характеристики зажигания
• ✔Температура самовоспламенения
• ✔точка возгорания
• ✔Концентрация процесса
• ✔Ожидаемые условия выпуска

Выбранное оборудование должно быть пригодно для реальной опасной атмосферы. По этой причине в спецификации проекта должно быть указано используемое вещество, а не описывать область применения только как «нефтяная промышленность» или «нефтехимия».

4. Температурный класс

Максимальная температура поверхности — важнейший параметр для оборудования,-используемого в опасной зоне. Потенциальным источником возгорания не обязательно должна быть электрическая искра. Достаточно горячая поверхность также может воспламенить горючую атмосферу.

К возможным компонентам-выделяющим тепло в шланговой катушке относятся:

Поэтому катушку следует оценивать на предмет максимальной температуры поверхности в предполагаемых условиях эксплуатации. Классификация по температуре должна соответствовать характеристикам воспламенения окружающей атмосферы.

5. Диапазон температур окружающей среды

Нефтехимические предприятия могут подвергаться значительным колебаниям температуры.

Катушка может работать:

• на открытом воздухе
• Под прямыми солнечными лучами
• Рядом с горячим технологическим оборудованием
• В холодном климате
• В закрытых технологических зонах
• В районах с резкими перепадами температуры

Требуемый диапазон температуры окружающей среды должен быть указан во время закупки.

Температура влияет:

Катушка, подходящая для стандартной мастерской в ​​помещении, не должна автоматически считаться подходящей для установки на нефтеперерабатывающем заводе на открытом воздухе.

6. Тип жидкости

Рабочая среда — один из наиболее важных параметров шланговой-катушки.

Возможные нефтехимические среды включают:

• ►Дизель
• ►Бензин
• ►Смазочное масло
• ►Гидравлическое масло
• ►Растворители
• ►Химические жидкости
• ►Чистящие жидкости
• ►Технологические углеводороды

Шланг и внутренние компоненты барабана должны быть совместимы с конкретной средой.

Совместимость жидкостей влияет на:

Материал внутренней трубки|Материал уплотнения|Поворотная конструкция|Фитинги|Муфты|Армирование шланга

Шланг, подходящий для водоснабжения, не может автоматически использоваться для перекачки углеводородов.

7. Химическая совместимость.

Химическую совместимость следует оценивать в реальных условиях эксплуатации.

Поэтому следует проверять весь путь прохождения жидкости, а не оценивать только крышку шланга.

8. Рабочее давление шланга

Рабочее давление должно быть установлено до выбора катушки.

В спецификации следует различать:Нормальное рабочее давление, Максимально допустимое рабочее давление, Скачки давления, иИспытательное давление.

Сама катушка не определяет номинальное давление шланга в сборе.

Каждый компонент,-находящийся под давлением, должен быть пригоден для предполагаемой эксплуатации.

9. Скачок давления

Некоторые системы перекачки испытывают колебания давления.

Давление может быстро возрасти, если:

• Клапан закрывается
• Насос запускается или останавливается
• Линия передачи переключается
• Форсунка закрыта
• Поток внезапно ограничивается

Поэтому характеристики шланговой катушки, основанные только на установившемся-давлении, могут быть неполными. Для применений с высоким-давлением при выборе шланга и катушки следует учитывать условия переходного давления.

10. Внутренний диаметр шланга

Внутренний диаметр шланга следует выбирать в соответствии с требуемым расходом и характеристиками жидкости.

Шланг меньшего размера может привести к:

Чрезмерная потеря давления|Более высокая скорость потока|Повышенное сопротивление накачке|Снижение эффективности передачи

Поэтому требуемый идентификатор следует рассчитывать на основе фактических требований процесса. Катушка также должна физически вмещать выбранный шланг.

11. Наружный диаметр шланга

Внешний диаметр шланга определяет, можно ли правильно хранить шланг на барабане. Катушка, рассчитанная на определенную длину шланга, может не вместить такую ​​же длину шланга большего-диаметра.

Емкость барабана зависит от:

• Внешний диаметр и длина шланга
• Диаметр сердечника барабана и диаметр фланца
• Расположение намотки

Это особенно важно для армированных химических и гидравлических шлангов.

12. Длина шланга

Длина шланга должна основываться на фактическом рабочем диапазоне.

Правильная длина должна обеспечивать необходимый радиус действия без ненужной емкости для хранения шланга.

13. Минимальный радиус изгиба

Шланг должен оставаться в пределах указанного минимального радиуса изгиба. Это особенно важно, когда шланг неоднократно наматывается на барабан. Слишком маленький барабан может вызвать чрезмерную нагрузку на изгиб шланга.

Возможные последствия включают в себя:

Усталость арматуры|Растрескивание крышки|перекручивание|Сокращение срока службы|Напряжение соединения

Поэтому диаметр барабана следует выбирать в соответствии с фактическими требованиями к изгибу шланга.

14. Конструкция шланга

Конструкция нефтехимического рукава может включать несколько слоев:Внутренняя трубка → армирование → наружное покрытие. Каждый слой имеет свою функцию.

• Внутренняя трубка:Обеспечивает химическую совместимость.
• Армирование:Обеспечивает устойчивость к давлению.
• Внешняя крышка:Обеспечивает защиту от истирания, погодных условий, масла, химикатов и механических повреждений.

Для применения в опасных-зонах также может потребоваться указать электрические характеристики.

15. Статическое электричество

Статическое электричество является важным фактором при работе с некоторыми легковоспламеняющимися жидкостями. Движение жидкости может генерировать электростатический заряд в зависимости от проводимости жидкости, скорости потока, конструкции шланга, длины шланга, свойств жидкости и конфигурации системы.

Если заряд накапливается и впоследствии разряжается в виде искры, он может стать источником возгорания.

Таким образом, для системы шланговых барабанов могут потребоваться соответствующие:

Проводящий шланг|Статический-рассеивающий шланг|Склеивание|Заземление|Электрическая непрерывность

16. Электрическое сопротивление шланга

Для применений, связанных с воспламеняющимися жидкостями или парами, электрические свойства шланга могут быть частью спецификации поставки.

Соответствующие параметры могут включать в себя:

• Электрическое сопротивление
• Проводимость
• Статическое рассеяние
• Непрерывность благодаря фитингам

Значение следует оценивать для всего шланга в сборе, а не только для резинового или полимерного материала.

17. Заземление и соединение

Заземление обеспечивает контролируемый путь рассеивания электрического заряда.

В зависимости от конструкции может потребоваться обеспечить целостность электрической цепи:

Рама мотовила → барабан → вертлюг → шланг → фитинг → приемное оборудование

Точки заземления должны оставаться:

Механически безопасный|Электрически непрерывный|Защищено от коррозии|Доступен для осмотра

Краска, коррозия или механические повреждения могут нарушить целостность электрической цепи.

18. Электрические компоненты

Моторизованные шланговые катушки требуют дополнительной электрической оценки.

Потенциальные электрические компоненты включают в себя:

Каждый компонент, установленный в опасной зоне, может повлиять на конструкцию взрывозащиты-. Поэтому сертификацию отдельных компонентов и сертификацию всей конфигурации оборудования следует рассматривать вместе.

19. Мощность двигателя и крутящий момент.

Для катушек с моторным-приводом мощность двигателя не следует выбирать просто в зависимости от длины шланга.

Требуемый крутящий момент зависит от:

• Вес и жесткость шланга
• Радиус барабана и ориентация установки
• Сопротивление намотки, рабочая скорость и трение направляющей шланга

Для тяжелого шланга может потребоваться значительно больший крутящий момент, чем для легкого шланга той же длины. Поэтому двигатель и редуктор следует выбирать с учетом фактической механической нагрузки.

20. Скорость перемотки назад

Скорость перемотки влияет как на производительность, так и на безопасность работы.

Соответствующая скорость должна соответствовать весу, длине и условиям эксплуатации шланга.

21. Крутящий момент пружины

Для катушек с пружинным-приводом крутящий момент пружины является критически важным механическим параметром.

Пружина должна создавать достаточный крутящий момент, чтобы преодолеть:Вес шланга, Сопротивление барабана, Трение подшипника, Направляющее трение, иЖесткость шланга.

В то же время чрезмерная сила пружины может привести к резкому втягиванию. Поэтому барабан следует настроить в соответствии с фактическими характеристиками шланга, а не использовать стандартную настройку пружины.

22. Механические источники возгорания.

Удаление электрических компонентов не устраняет автоматически риск возгорания.

Механическими источниками воспламенения могут быть:

Трение|Влияние|Чрезмерная температура подшипника|Механическая неисправность|Неправильная смазка|Контакт между движущимися металлическими компонентами

Поэтому катушка должна быть спроектирована и обслуживаться таким образом, чтобы предотвратить аномальный механический нагрев и неконтролируемый контакт.

23. Состояние подшипников

Подшипники поддерживают вращающийся барабан и влияют на рабочее сопротивление.

Изношенный подшипник может привести к:

Повышенное трение|Шум|Вибрация|Тепло|Несоосность барабана

В опасной среде особенно важно аномальное выделение тепла. Поэтому проверка подшипников должна стать частью плана технического обслуживания.

24. Спецификация поворотного механизма

Вертлюг представляет собой вращающееся соединение для жидкости между стационарной линией подачи и барабаном.

Его необходимо выбирать по:

Рабочее давление|Совместимость жидкостей|Температура|Размер соединения|Требования к ротации|Материал уплотнения

Вертлюг также должен быть защищен от чрезмерной внешней механической нагрузки. Подающую трубу следует правильно поддерживать, а не переносить ее вес на вертлюг.

25. Материал уплотнения

Неисправность уплотнения может привести к утечке, даже если сам шланг остается неповрежденным.

Материал уплотнения следует выбирать в соответствии с:

• Жидкость и температура
• Давление и химическое воздействие
• Продолжительность услуги

Поворотные и фитинговые уплотнения следует оценивать вместе с материалом шланга.

26. Коррозионная стойкость

Нефтехимические установки могут подвергать оборудование воздействию: углеводородов, солевых брызг, влажности, чистящих химикатов, атмосферных воздействий и конденсата.

Защита от коррозии может включать:

Выбор материала должен отражать реальную окружающую среду, а не предполагать, что все нефтехимические установки имеют одинаковые условия коррозии.

27. Сопротивление крышки шланга

Внешняя оболочка шланга может подвергаться воздействию веществ, находящихся вне шланга. Например, шланг, по которому подается гидравлическое масло, также может столкнуться с разливом топлива, чистящими химикатами, воздействием ультрафиолета, грязью, соленой водой или абразивными поверхностями.

Поэтому внешнюю крышку следует выбирать с учетом окружающей среды, а также внутренней среды.

28. Прочность крепления

Монтажная конструкция должна выдерживать нагрузку, превышающую статический вес катушки. Динамические силы создаются, когда оператор тянет шланг.

Система крепления должна учитывать:

Вес катушки|Вес шланга|Тяговая сила|Сила перемотки|Вибрация|Влияние|Боковая загрузка

Для тяжелых-катушек может потребоваться усиление конструкции.

29. Направление протягивания шланга

Положение установки должно соответствовать нормальному направлению движения шланга.

Чрезмерное боковое растягивание может увеличить нагрузку на:Направляющая для шланга, Барабан, Вал, Подшипники, Монтажный кронштейн, иПоворотный. Это также может привести к неравномерной намотке и истиранию шланга.

Катушку следует расположить так, чтобы наиболее распространенный путь движения шланга был максимально прямым.

30. Направляющая для шланга

Направляющая шланга контролирует, как шланг входит в барабан и выходит из него. Правильно спроектированная направляющая может уменьшить истирание, напряжение изгиба, боковую нагрузку и неравномерную намотку.

Материал и геометрия направляющей должны соответствовать шлангу. В направляющей не должно быть ненужного трения или острых точек контакта.

31. Заглушка шланга

Стопор определяет окончательное доступное положение шланга. Он должен быть надежно закреплен и правильно расположен.

Поврежденный стопор может привести к тому, что шланг слишком глубоко втянется в катушку. Слишком ослабленный стопор также может создавать удары или вибрацию во время повторяющихся операций.

32. Выбор муфты и сопла

Выходная муфта или сопло должны соответствовать применению.

Важные параметры включают в себя:

Рабочее давление|Совместимость жидкостей|Размер соединения|Запорный механизм|Метод уплотнения|Материал|Требуемый расход

В случае легковоспламеняющихся жидкостей случайное отключение или утечку следует рассматривать как проблему-безопасности процесса.

33. Охрана окружающей среды

Катушке может потребоваться защита от: пыли, дождя, конденсата, масляного загрязнения, химических брызг и ультрафиолетового излучения.

Защиту электрического корпуса следует рассматривать отдельно от взрывозащиты.

Корпус с высоким уровнем защиты-не делает электрический компонент автоматически пригодным для работы во взрывоопасной среде.

34. Место установки

Катушку следует устанавливать там, где она может выполнять свою функцию, не создавая дополнительных опасностей.

Избегайте мест, где шланг может соприкасаться:

Горячие трубы|Вращающееся оборудование|Колеса транспортных средств|Острые края|Передвижная техника|Маршруты с интенсивным-интенсивным движением транспорта

Перед установкой следует учитывать весь путь перемещения шланга.

35. Наружные нефтехимические установки

При установке на открытом воздухе необходимо дополнительно учитывать следующие факторы: солнечное излучение, дождь, влажность, ветер, пыль, цикличность температур и воздействие соли.

Выбор материала и обработка поверхности должны учитывать воздействие окружающей среды. На прибрежных нефтехимических объектах защита от коррозии может потребовать большего внимания, чем на закрытых закрытых технологических участках.

36. Выбор механизма перемотки

Механизм перемотки должен соответствовать шлангу и рабочему циклу.

37. Рабочий цикл

При выборе следует учитывать ожидаемое количество рабочих циклов. Катушка, используемая несколько раз в день, имеет другие требования к механическим нагрузкам, чем катушка, постоянно используемая на производственной станции.

Приложения с большим-циклом могут ускорить износ в следующих случаях:

Весна|Подшипники|Путеводитель|Запорный механизм|Поворотный|Шланг

Поэтому катушку следует выбирать в соответствии с фактической рабочей частотой.

38. Вибрация

Нефтехимические предприятия могут содержать насосы, компрессоры, двигатели и другое вращающееся оборудование.

Непрерывная вибрация может повлиять на:Крепежи, Подшипники, Шланговые соединения, Электрические соединения, иМонтажные кронштейны.

Катушка должна быть надежно закреплена, а крепления следует периодически проверять в тех случаях, когда вибрация значительна.

39. Доступность обслуживания

Катушка, установленная в опасной зоне, должна оставаться исправной.

Персоналу технического обслуживания может потребоваться доступ к:

Шланг|Поворотный|Фитинги|Точка заземления|Подшипники|Пружинный механизм|Мотор|Электрические соединения

Катушку не следует устанавливать в положении, которое неоправданно затрудняет регулярный осмотр.

40. Техническое обслуживание взрывозащищенного-оборудования

Техническое обслуживание – это не просто вопрос поддержания работоспособности катушки. Он также должен сохранять характеристики взрывозащиты оборудования.

Особое внимание следует уделить:

• Сертифицированные корпуса и кабельные вводы
• Уплотнения, заземление и электрические соединения
• Состояние поверхности и механическая целостность

Несанкционированная модификация или замена сертифицированных компонентов может повлиять на соответствие оборудования требованиям.

41. Избегайте несанкционированных модификаций

Общие модификации, которые могут повлиять на пригодность-для опасных зон, включают:

Замена двигателя|Добавление переключателя|Сверление корпуса|Замена кабельных вводов|Добавление датчиков|Изменение заземления|Смена электропроводки

Любая модификация должна быть оценена на соответствие сертификации оборудования и применимым техническим требованиям.

42. Проверка состояния шланга

Шланг следует проверить на наличие:

Шланг может оставаться под давлением, даже если внешнее повреждение не очевидно. Поэтому регулярные проверки необходимы на участках процессов с-высоким риском.

43. Обнаружение утечек

К потенциальным точкам утечки относятся: шланги, вертлюги, фитинги, муфты, уплотнения и соединения барабана.

Небольшая утечка может создать большую опасность, если жидкость летучая или легковоспламеняющаяся.

Поэтому необходимо проверить окружающую среду на предмет: влажности, капель, запаха, остатков, потери давления.

Любая аномальная утечка должна быть немедленно расследована.

44. Требования к документации

Для критически важной нефтехимической установки в технической документации должно быть указано:

Модель катушки|Спецификация шланга|Рабочее давление|Длина шланга|Жидкость|Температура|Классификация опасных-зон|Сертификация|Устройство заземления|Требования к установке|Инструкции по техническому обслуживанию

Документация особенно важна, когда оборудование впоследствии будет обслуживаться или заменяться.

45. Практическая спецификация закупок

Технический запрос цен или спецификации оборудования может быть организован следующим образом:

Этот формат дает производителю достаточно технической информации для правильного выбора или настройки катушки.

46. ​​Распространенные ошибки выбора

47. Рекомендуемая последовательность выбора

Для нефтехимической шланговой катушки процесс выбора должен следовать определенной последовательности.

48. Краткий обзор критических параметров

Весь выбор можно свести к семи группам:

49. Заключительные инженерные соображения.

Шланговую катушку для нефтехимического обслуживания следует выбирать как интегрированную систему, а не как изолированное механическое изделие.

Эти параметры взаимодействуют друг с другом. Например, увеличение длины шланга увеличивает его вес. Увеличение веса шланга изменяет крутящий момент перемотки. Для шланга большего размера может потребоваться барабан большего размера. Барабан большего размера снова меняет требования к крутящему моменту. Если мотовило имеет моторный-привод, это может повлиять на выбор мотора и редуктора. Если катушка установлена ​​в опасной зоне, двигатель и электрические компоненты также должны соответствовать применимым требованиям взрывозащиты-.

Таким образом, выбор шланговой катушки должен основываться на полном рабочем диапазоне, а не на одной спецификации каталога.