Ohrievače kaziet používané v prostrediach chránených proti výbuchu- (kde sa vyskytujú horľavé plyny, výpary, prach alebo vlákna) musia spĺňať prísne konštrukčné kritériá-na ochranu proti výbuchu a musia získať oficiálnu certifikáciu, aby zabránili vznieteniu nebezpečnej atmosféry elektrickými iskrami, vysokými povrchovými teplotami alebo tepelným žiarením. Hlavným princípom konštrukcie je izolovať alebo eliminovať všetky zdroje vznietenia generované ohrievačom počas prevádzky a konštrukčný návrh, výber materiálu a bezpečnostná ochrana musia byť prispôsobené charakteristikám výbušných nebezpečných priestorov. Nižšie sú uvedené povinné špeciálne konštrukčné požiadavky a základné certifikačné normy pre takéto ohrievače.
I. Core Explosion-Požiadavky na návrh dôkazu
1. Prísna kontrola povrchovej teploty (základná požiadavka)
Maximálna povrchová teplota ohrievača musí byť nižšia ako teplota vznietenia horľavého média v aplikačnom prostredí najmenej o 50 stupňov (bezpečnostná rezerva) a musí byť zreteľne vyznačená na výrobku.
- Klasifikujte nebezpečné médium (napr. teplota vznietenia metánu ≈538 stupňov , benzínové výpary ≈280 stupňov ) a určte hodnotu T- (teplotná trieda) ohrievača (napr. T1: menej alebo rovná 450 stupňom, T2: menej alebo rovná 2 0 stupeň alebo rovná 30 menej ako teplotnej triedy podľa zápalných vlastností média.
- Optimalizujte povrchové zaťaženie ohrievača (hustotu výkonu), aby ste predišli lokálnemu prehriatiu; Pre rovnomerný odvod tepla sa uprednostňujú konštrukcie s veľkým-priemerom a nízkym{2}}povrchovým{3}}zaťažením a na overenie, že neexistujú žiadne lokálne horúce miesta, sa vyžaduje testovanie tepelnou simuláciou.
- Pre scenáre odolné voči výbuchu prachu- je potrebný dodatočný štrukturálny návrh proti-hromadeniu prachu (napr. hladký, neporézny-povrch), aby sa zabránilo spaľovaniu prachu spôsobenému akumuláciou tepla na povrchu ohrievača.
2. Konštrukčný návrh s ochranou proti výbuchu{1} (kľúč k izolácii zdrojov vznietenia)
Na základe klasifikácie nebezpečnej oblasti (zóna 0/1/2 pre plyn, zóna 20/21/22 pre prach) a požiadaviek na stupeň ochrany proti výbuchu- vyberte vhodný typ konštrukcie s ochranou proti výbuchu; najbežnejšie používané typy ohrievačov kaziet sú nehorľavý typ (Ex d) a typ so zvýšenou bezpečnosťou (Ex e), pričom typ vnútornej bezpečnosti (Ex ia) sa používa pre špeciálne scenáre nízkej spotreby-.
(1) Nehorľavá štruktúra (Ex d) – pre zónu 1/21 a vyššie rizikové oblasti
- Kovový plášť (telo rúrky a spojovacia skrinka) musí mať dostatočnú odolnosť proti výbuchovému tlaku (schopný odolať tlaku vnútornej detonácie výbušného plynu) a nehorľavú konštrukciu medzery (medzera medzi spojovacími povrchmi plášťa, ako sú závitové spoje a prírubové švy, musí byť v rámci štandardného limitu). Dĺžka a šírka medzery sú presne vypočítané tak, aby ochladzovali plameň a znížili teplotu výbušného plynu pri jeho úniku, čím sa zabráni vonkajšiemu vznieteniu.
- Materiál plášťa musí mať vysokú mechanickú pevnosť (napr. nehrdzavejúca oceľ 316L, uhlíková oceľ s antikoróznym povlakom-) a odolnosť proti nárazu, bez prasklín alebo deformácií pod tlakom výbuchu; zvarové švy sú plne zvarené a podliehajú tlakovej skúške a -nedeštruktívnemu testovaniu.
- Spojovacia skrinka a spojenie telesa trubice majú labyrintový nehorľavý spoj alebo závitovú nehorľavú štruktúru (zapojenie závitu je väčšie alebo rovné 6 zubom) a tesniaci materiál je z fluórokaučuku/silikónové gumy odolný voči vysokej -teple a oleju-, aby sa zabránilo vniknutiu horľavých plynov do plášťa.
(2) Zvýšená bezpečnostná štruktúra (Ex e) – pre zónu 2/22 s nízkym-rizikom
- Zamerajte sa na predchádzanie elektrickým poruchám (skrat, preťaženie), ktoré vytvárajú iskry; posilniť dizajn izolácie, zväčšiť povrchovú vzdialenosť a vzdialenosti medzi elektrickými komponentmi (spĺňať požiadavky zvýšenej bezpečnosti elektrických zariadení) a používať vysoko-spoľahlivé koncovky vodičov (krimpovanie + zváranie), aby sa predišlo slabému kontaktu a iskreniu.
- Plášť je navrhnutý ako prachotesný a vodotesný (IP65 alebo vyšší), aby sa zabránilo vniknutiu horľavého média a jeho hromadeniu. spojenie vyhrievacieho drôtu a prívodného drôtu je zosilnené, aby sa predišlo zlomeniu a iskreniu spôsobenému tepelnou expanziou a kontrakciou.
3. Vylepšený výkon elektrickej izolácie a tesnenia
- Vnútorné izolačné plnivo (prášok oxidu horečnatého) musí byť vysoko-čisté, odolné voči vysokým-teplotám a vlhkosti- (čistota väčšia alebo rovná 99,5 %), musí byť rovnomerne zhutnené, aby sa zabránilo čiastočnému vybitiu a iskreniu spôsobenému zlou izoláciou; izolačný odpor medzi vyhrievacím drôtom a plášťom musí byť väčší alebo rovný 100 MΩ pri 150 stupňoch a musí prejsť testom dielektrickej pevnosti (500 V/1000 V AC po dobu 1 minúty bez poruchy).
- Výstup prívodného drôtu ohrievača a spojovacia skrinka majú viac-vrstvovú tesniacu štruktúru (nehorľavý spoj + tesniaca-tesniaca upchávka odolná voči výbuchu) a tesniaci materiál je odolný voči médiu v aplikačnom prostredí (napr. olej, kyselina a zásada); kábel prechádzajúci cez tesniacu priechodku musí byť vyhradený káblom odolným proti výbuchu-, aby sa zabránilo úniku plynu cez káblovú medzeru.
- Všetky elektrické prípojky (vykurovací drôt, prívodný kábel, svorka) neobsahujú odkryté kovové časti a svorkovnica v spojovacej skrinke je vyrobená z-nehorľavého izolačného materiálu (napr. keramika, horľavosť-PA66) s povrchovou vzdialenosťou a vzdialenosťou, ktoré spĺňajú normy ochrany proti výbuchu-.
4. Spoľahlivé systémy ochrany proti prehriatiu a poruchám
Vybavené viac{0}}úrovňovou bezpečnostnou ochranou, ktorá včas preruší napájanie, keď ohrievač zlyhá, čím sa eliminujú zdroje vznietenia spôsobené prehriatím alebo elektrickými poruchami:
- Dvojité ovládanie teploty a ochrana proti prehriatiu: Nainštalujte zabudovaný-tepelný odpor (PT100/PT1000) a tepelnú poistku-(teplotná poistka) do ohrievača; tepelný odpor realizuje-monitorovanie teploty v reálnom čase a automatickú kontrolu teploty a tepelná poistka-(jedno{7}}/resetovateľné) okamžite preruší napájanie, keď povrchová teplota prekročí bezpečnostný limit.
- Ochrana proti preťaženiu a skratu-: Vonkajší obvod je vybavený ističom proti výbuchu- a tepelným relé, ktoré sa rýchlo vypne, keď prúd prekročí menovitú hodnotu, čím zabráni iskreniu a prehriatiu spôsobenému preťažením/skratom.
- Spoľahlivá konštrukcia uzemnenia: Plášť ohrievača a spojovacia skrinka sú vybavené samostatnými uzemňovacími svorkami odolnými proti výbuchu- (označené symbolom uzemnenia), uzemňovacia skrutka je proti-uvoľneniu (s pružinovou podložkou) a odpor uzemnenia je menší alebo rovný 4 Ω, aby sa zabránilo hromadeniu statickej elektriny a iskreniu spôsobenému únikom.
5. Výber materiálu pre{1}}výbuch a adaptabilitu na životné prostredie
- Materiál plášťa: Vyberte si vysoko-pevné, korózii{2}}odolné a vysoko{3}}tepelne odolné kovové materiály (hlavnou voľbou je nehrdzavejúca oceľ 316L; uhlíková oceľ s epoxidovým -antikoróznym povlakom pre-korozívne prostredie; zliatina titánu pre silné korozívne prostredia). Materiál musí mať dobrú zvárateľnosť a opracovateľnosť, aby sa zabezpečila celistvosť nehorľavej konštrukcie.
- Materiál vykurovacieho telesa: Použite zliatinu niklu-chrómu (Cr20Ni80/Cr15Ni60) so stabilným výkonom pri vysokých-teplotách a rovnomerným vývinom tepla, čím sa zabráni lokálnemu prehriatiu spôsobenému nerovnomerným odporom; vykurovací drôt je upevnený keramickými konzolami, aby sa zabránilo posunutiu a kontaktu s plášťom (skrat) v dôsledku tepelnej rozťažnosti a kontrakcie.
- Pomocné materiály: Všetky izolačné, tesniace a výplňové materiály sú-spomaľujúce horenie, sú odolné voči vysokým-teplotám a sú-neprchavé (neuvoľňujú sa škodlivé plyny pri vysokých teplotách); vnútorné vedenie spojovacej skrinky používa vodič odolný proti výbuchu- vysokej teplote (s fluoroplastovou izoláciou), aby sa zabránilo starnutiu izolácie a praskaniu.
6. Konštrukčný dizajn proti-mechanickému poškodeniu a prachotesný/vodotesný
- Teleso rúrky ohrievača nemá žiadne ostré hrany ani otrepy a spojovacia skrinka je navrhnutá s ochranným krytom, ktorý zabraňuje mechanickému poškodeniu (napr. kolízii, vytlačeniu) nehorľavej konštrukcie a tesniacich častí, čo môže viesť k strate výkonu odolného voči výbuchu-.
- Celkový stupeň ochrany ohrievača je minimálne IP65 (odolný voči prachu a vode); pre vonkajšie prostredie alebo vlhké prostredie odolné proti výbuchu-je vylepšený na IP66/IP67, aby sa zabránilo vniknutiu vody a prachu do interiéru a spôsobeniu elektrických porúch.
II. Normy a systémy certifikácie Core Explosion{1}}
Ohrievače kaziet pre aplikácie chránené proti výbuchu-musia prejsť certifikáciou oficiálnych/autoritatívnych{1}}testovacích inštitúcií tretích strán a produkt je označený certifikačnou značkou, triedou a kódom-odolným proti výbuchu; hlavné globálne certifikačné štandardy-na ochranu proti výbuchu sú nasledovné a certifikácia je povinná pre produkty predávané v príslušných regiónoch/krajinách.
1. Čínska národná norma: Séria GB 3836
Povinná norma pre elektrické zariadenia v Číne-odolné proti výbuchu, ekvivalentná sérií IEC 60079 a základný základ pre certifikáciu proti výbuchu v domácnosti-:
- GB 3836.1: Všeobecné požiadavky na elektrické zariadenia v výbušnom prostredí-odolné proti výbuchu.
- GB 3836.2: Nehorľavý typ "d" pre výbušné plynné atmosféry (kľúčový štandard pre konštrukciu nehorľavej konštrukcie).
- GB 3836.3: Zvýšená bezpečnosť typu „e“ pre výbušné plynné atmosféry (kľúčová norma pre konštrukciu zvýšenej bezpečnosti).
- Séria GB 12476: Normy pre elektrické zariadenia s ochranou proti výbuchu- pre prostredia s horľavým prachom (platí pre scenáre s ochranou proti výbuchu prachu-).
- Certifikačný orgán: CQST (Chongqing Special Equipment Inspection and Research Institute), NEPSI (Shanghai Electrical Apparatus Research Institute) a ďalšie národné autorizované inštitúcie na testovanie-explózie; certifikovaný produkt je označený značkou CNEx proti výbuchu-.
2. Norma EÚ: Smernica ATEX 2014/34/EU
Povinná smernica pre zariadenia chránené proti výbuchu- na trhu EÚ, ktorá sa vzťahuje na všetky elektrické/mechanické zariadenia používané vo výbušnom prostredí v EÚ:
- Nebezpečné oblasti rozdeľte na plyn (zóna 0/1/2) a prach (zóna 20/21/22) a výrobok musí byť označený značkou ATEX (Ex + výbuch-typ + zóna + teplotná trieda, napr. Ex d IIB T4 Gb).
- Požadovať od výrobcu, aby zaviedol systém riadenia kvality (QMS) v súlade s požiadavkami ATEX a dizajn a výroba produktu podliehali prísnej kontrole kvality.
- Certifikácia platí pre celý trh EÚ a testovacie inštitúcie sú notifikované orgány uznávané EÚ (napr. SGS, TÜV, Bureau Veritas).
3. Medzinárodná norma: Certifikačný systém IECEx
Medzinárodný certifikačný-systém ochrany proti výbuchu, ktorý vytvorila IEC (Medzinárodná elektrotechnická komisia), so vzájomným uznávaním medzi členskými krajinami (Čína, EÚ, USA, Austrália atď.), je celosvetovou univerzálnou-certifikáciou proti výbuchu:
- Certifikačný proces je založený na normách série IEC 60079 (plyn) a IEC 61241 (prach), v súlade s medzinárodnými normami a produkt je označený značkou IECEx.
- Certifikovaný produkt je možné predávať vo všetkých členských krajinách IECEx bez opakovaného testovania a certifikácie, čo je preferovaná certifikácia pre produkty orientované na export-.
4. Norma USA: Schválenie UL 1203 / FM
Hlavné štandardy certifikácie-odolné voči výbuchu na severoamerickom trhu (USA, Kanada) s prísnymi požiadavkami na testovanie:
- UL 1203: Norma pre elektrické zariadenia odolné voči výbuchu-a prachu-vznieteniu-pre nebezpečné miesta (zahŕňa ochranu proti výbuchu plynu a prachu-).
- Schválenie FM: Certifikácia FM Global{1}}odolná voči výbuchu, široko uznávaná v petrochemickom, ropnom a plynárenskom priemysle v Severnej Amerike, so zameraním na spoľahlivosť produktov a požiarnu bezpečnosť.
- Certifikovaný produkt je označený značkou UL/FM proti explózii-a dizajn musí spĺňať požiadavky na elektrickú bezpečnosť amerického národného elektrického kódexu (NEC).
5. Iné regionálne normy
- Rusko: Certifikácia GOST-R (na základe série IEC 60079 s miestnymi požiadavkami na prispôsobenie).
- Austrália/Nový Zéland: Séria AS/NZS 60079 (v súlade s IECEx, vzájomné uznávanie certifikácie IECEx).
- Japonsko: séria JIS C 0901 (norma-odolná proti výbuchu pre elektrické zariadenia, použiteľná na japonskom trhu).
III. Označenie kľúčov a požiadavky na aplikáciu
1. Označenie proti výbuchu-: Plášť ohrievača a typový štítok musia byť označené jasnými, nezmazateľnými značkami proti výbuchu-, vrátane typu ochrany proti výbuchu-, nebezpečného priestoru, teplotnej triedy, certifikačnej značky, informácií výrobcu a modelu produktu (napr. Ex d IIB T3 Gb CNEx25.0001, IIC T4 Ex Db).
2. Požiadavky na štítok: Štítok je vyrobený z kovového materiálu odolného voči korózii-, je pevne pripevnený a jeho obsah je jasný a čitateľný; zahŕňa aj menovitý výkon, napätie, povrchovú teplotu a ďalšie kľúčové parametre.
3. Inštalácia a použitie: Inštalácia musí byť v súlade s požiadavkami na konštrukciu-odolnú voči výbuchu (napr. nie je dovolené upravovať alebo poškodzovať ohňovzdorný spoj, tesniaca upchávka musí zodpovedať špecifikovanému priemeru kábla) a údržba sa musí vykonávať v -nebezpečnom prostredí, aby sa predišlo poškodeniu konštrukcie odolnej voči výbuchu-.
4. Typové schválenie: Certifikácia-odolná proti výbuchu je určená pre konkrétne modely a dizajny produktov; akákoľvek úprava konštrukcie, materiálu alebo parametrov ohrievača (napr. výkon, povrchové zaťaženie) vyžaduje re-certifikáciu a testovanie.
IV. Hlavný záver
Ohrievače kaziet používané pri príležitostiach s ochranou proti výbuchu-musia mať za hlavný cieľ eliminácie a izolácie zdrojov vznietenia a musia spĺňať požiadavky na kontrolu povrchovej teploty,-výbuchovú štruktúru, vylepšenú izoláciu/tesnenie a viac{2}}úrovňovú bezpečnostnú ochranu. Nehorľavý typ (Ex d) je vhodný pre vysoko-rizikové oblasti (zóna 1/21) a typ so zvýšenou bezpečnosťou (Ex e) je vhodný pre oblasti s nízkym-rizikom (zóna 2/22); v prípade scenárov ochrany proti výbuchu prachu{10}}musí spĺňať aj vyhradený dizajn a normy proti výbuchu prachu{11}}.
Pokiaľ ide o certifikáciu, produkt musí získať príslušnú oficiálnu-certifikáciu proti výbuchu podľa predajného trhu (GB 3836 pre Čínu, ATEX pre EÚ, IECEx pre globálne, UL/FM pre Severnú Ameriku) a musí byť zreteľne označená značka ochrany proti výbuchu-a kľúčové parametre. Iba ohrievač kazety, ktorý spĺňa vyššie uvedené špeciálne konštrukčné požiadavky a prešiel oficiálnou certifikáciou, sa môže bezpečne používať vo výbušnom nebezpečnom prostredí, čím sa účinne predchádza výbuchom spôsobeným elektrickým vykurovacím zariadením.
