أنظمة التحكم المقاومة للانفجار للتوربينات الريحية البحرية: دليل

عندما تكون خزانة التوربينات الهوائية البحرية على بعد 100 متر فوق البحر الأبيض المتوسط، لا يوجد مكان لوحدة تحكم تعمل فقط في ظروف داخلية نظيفة. الضباب الملحي، الاهتزاز، والمتطلبات المستمرة لصفر توقف غير مخطط يغير تمامًا حديث المواصفات. أنظمة التحكم المقاومة للانفجار لهذه التركيبات ليست ببساطة منتجات برية في صندوق مقاوم للعوامل الجوية – إنها أنظمة مصممة يجب أن تصمد أمام تهديدات متعددة في وقت واحد. استنادًا إلى أكثر من ثلاثين عامًا من تصميم وتقديم معدات مقاومة للانفجار للمشاريع البحرية والكيميائية والصناعية الثقيلة، لقد رأيت ما يعمل وما يفشل، وغالبًا ما يعود الفرق إلى ثلاثة عوامل: مادة العلبة، تصميم التوصيل، ومقاومة التآكل.

متطلبات نظام التحكم للتوربينات الهوائية البحرية

تشمل أنظمة التحكم في التوربينات الهوائية البحرية التحكم في الزاوية، والتحكم في التوجيه، وحماية المولد، وتوزيع الطاقة المساعدة، غالبًا ضمن منطقة مصنفة حول المحول أو داخل الخزانة حيث قد تتراكم الغازات القابلة للاشتعال تحت ظروف العطل. يجب أن تكون معدات التحكم – من محركات البدء وصناديق التوزيع إلى صناديق الطرفيات وعلب التوصيل – مصنفة للمنطقة 1 أو المنطقة 2 وفقًا لـ IEC 60079 وتتطلب عادة مفاهيم حماية من نوع Ex d مقاوم للهب أو Ex e لزيادة السلامة. من خلال خبرتنا في دعم مشاريع المنصات البحرية، فإن اختيار مفهوم الحماية الصحيح في مرحلة المخطط يزيل الحاجة إلى إعادة العمل المكلفة لاحقًا.

يشمل ملف الحمل الكهربائي للتوربين تيارات عالية عند بدء التشغيل من محركات التوجيه والزاوية، إلكترونيات حساسة لدمج SCADA، وإمدادات احتياطية للطوارئ. يستخدم لوحة تحكم مصممة لهذه الأحمال بنية معيارية تفصل دوائر الطاقة عن أدوات القياس، مع إبقاء المفاتيح ذات التيار العالي بعيدًا عن كابلات الأدوات وتقليل التداخل الكهرومغناطيسي. عادةً ما نحدد لوحات التوزيع من سلسلة HRMD92/93 مع أنظمة قضبان التوزيع وحاويات مقسمة بشكل قطاعي لهذا السبب بالذات.

مواد العلب للبيئات البحرية المملوءة بالملح

اختيار المادة هو المكان الذي تفشل فيه العديد من العلب المقاومة للانفجار العامة في محطة طاقة بحرية. سبائك الألمنيوم شائعة وفعالة من حيث التكلفة، ولكن في الجو البحري يجب أن يكون الطلاء المسحوق سليمًا ويجب أن تكون درجة السبيكة مقاومة للتآكل. الفولاذ المقاوم للصدأ 316L مثالي للمناطق المعرضة مباشرة لرش البحر، مثل صناديق التوصيل على منصة التوربين أو قطعة الانتقال. يوفر GRP (البوليستر المعزز بالألياف الزجاجية) مقاومة ممتازة للتآكل ولكنه يتطلب اختيارًا دقيقًا لـ موصلات الكابل للحفاظ على المفصل المقاوم للهب.

لقد رأينا علب الألمنيوم ذات الطلاء المخدوش تتطور إلى حفر خلال دورة صيانة واحدة في البحر الأبيض المتوسط. لهذا السبب، يجب أن يتم تحديد أي علبة مركبة خارجيًا على التوربين أو محطة التوزيع باستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316L أو GRP ويجب أن تتضمن مسامير من الفولاذ المقاوم للصدأ. يجب أن تكون أطراف التأريض الداخلية بحجم التيار المحتمل للعطل ومقاومة أيضًا للتآكل الجلفاني عندما تتلامس مع معادن غير متشابهة.

الشهادات والمعايير للمناطق البحرية الخطرة

عادةً تتطلب مشاريع الطاقة الريحية البحرية في المياه الأوروبية شهادة ATEX بموجب التوجيه 2014/34/EU، بينما قد تقبل المشاريع الدولية IECEx أو أنظمة محلية مثل CNEX للمياه الصينية. جهاز معتمد لكل من ATEX و IECEx، مع تقرير اختبار ساري من جهة اعتماد مثل TÜV، LCIE، أو PTB، يوفر أدنى مخاطر الامتثال. أوصي بشدة بطلب شهادة IECEx وتقرير تقييم الجودة (QAR) لكل مجموعة تحكم قبل الشحن.

مجموعة الغازات هي تفصيل آخر يُغفل أحيانًا. عادةً ما تكون حاويات محولات التوربينات الهوائية والخزانة من مجموعة الغازات IIB أو IIA اعتمادًا على سائل المحول والتهوية، ولكن إذا كان المشروع قد يتضمن مولدات مبردة بالهيدروجين، فمطلوب مجموعة IIC. مطابقة مجموعة الغاز لعلامة العلبة تتجنب عدم التوافق الذي قد يبطل شهادة التركيب.

إذا تم تركيب نظام التحكم الخاص بك في حاوية ذات ضغط جزئي أو تهوية، يمكن أن يتغير تصنيف المنطقة من المنطقة 2 إلى المنطقة 1 أثناء الصيانة. من الجدير تأكيد تصنيف وضع التشغيل مع مصنع التوربين قبل تحديد مواصفات غطاء الكابل والحاوية – تواصل على gm*@***om.com لمراجعة فنية.

دمج معدات التحكم في حاويات توربينات الرياح

المساحة داخل الحاوية محدودة جدًا، وغالبًا ما يجب تقسيم لوحات التحكم إلى حاويات متعددة متصلة ببعضها البعض. هذا يخلق تحديات للحفاظ على سلامة مقاومة اللهب للنظام بأكمله. كل اتصال بين الحاويات يتطلب غطاء كابل مقاوم للهب معتمد أو مدخل أنبوب يحافظ على مفهوم الحماية. غالبًا ما نستخدم غطاء كابل مقاوم للانفجار DQM-III مع أجسام نحاسية مطلية بالنيكل لمقاومتها للتآكل وسهولة تركيبها في المساحات الضيقة.

الاهتزاز هو المدمر الآخر غير المرئي. لوحة التحكم التي تجتاز اختبار النوع على منصة مختبر يمكن أن تتعرض لارتخاء الأطراف بعد ثلاث سنوات على التوربين. نطلب تثبيت مضاد للاهتزاز لجميع المكونات الداخلية، وأطراف مزنرة بزنبرك لدوائر الطاقة، ومدخلات الكابلات التي تتضمن تخفيف الإجهاد. في مشروع منصة بحرية واحد، قللنا من الأعطال بعد التشغيل عن طريق استبدال الكتل الطرفية القياسية بأطراف قفصية في جميع خزائن التوزيع.

اختيار المورد والتحقق من الجودة

اختيار مصنع لمعدات التحكم المقاومة للانفجار للطاقة الريحية البحرية يتطلب أكثر من مقارنة أسعار الوحدات. عدد المتغيرات – من تكوين مدخل الكابل وتصنيف قضبان التوزيع إلى مفهوم الحماية الدقيق – يجعل من الصعب مقارنة العروض على أساس رقمي بحت. أوصي بالبدء بتدقيق فني: اطلب قائمة المشاريع المرجعية في بيئات بحرية أو بحرية، واطلب فاتورة مواد مفصلة للوحة نموذجية تتضمن جميع مكونات الطرف الثالث، وزر زيارة المصنع إذا أمكن لمشاهدة اختبار القبول في المصنع (FAT) على لوحة تحكم مصممة وفقًا لمواصفاتك.

في منشأتنا الإنتاجية، نقوم بإجراء اختبارات روتينية على كل لوحة، بما في ذلك اختبارات العزل العالي الجهد، وفحوصات استمرارية الأرض، والتحقق من عدم تسرب الغاز قبل الشحن. يجب على المشترين طلب تقرير اختبار موثق والتحقق من أن قيم الاختبار تتطابق مع لوحة البيانات. بالنسبة لمشاريع الرياح البحرية ذات فترات التسليم الطويلة، تصبح قدرة المورد وأداء التسليم في الوقت المحدد مهمين بشكل متساوٍ – يمكن أن يؤخر لوحة تحكم واحدة متأخرة تركيب البرج بأكمله.

الأسئلة الشائعة حول أنظمة التحكم المقاومة للانفجار للرياح البحرية

هل أحتاج إلى معدات تحكم مصنفة للمنطقة 1 أو المنطقة 2 داخل حاوية توربين الرياح؟

يعتمد ذلك على تصميم التوربين والسائل المستخدم في المحول. تصنف معظم الحاويات على أنها المنطقة 2 تحت التشغيل العادي، ولكن إذا كانت التهوية محدودة أو لم يتم تركيب نظام كشف الغاز، قد يصنف المالك المنطقة على أنها المنطقة 1. دائمًا تحقق من رسم تصنيف المنطقة المقدم من مصنع التوربين أو المقاول الرئيسي للمشروع. إذا لم يوجد رسم، فحدد معدات المنطقة 1 كافتراض أكثر أمانًا.

ما المادة التي تدوم أطول على منصة توربين بحرية؟

من خلال خبرتنا في دعم المشاريع البحرية، تظهر حاويات الفولاذ المقاوم للصدأ 316L مع ختم IP66 تآكلًا ضئيلًا بعد خمس سنوات من الخدمة عندما تكون البراغي وغطاء الكابل أيضًا من الفولاذ المقاوم للصدأ. حاويات GRP بحماية IP66 أيضًا متينة وأخف وزنًا، مما يسهل التعامل معها أثناء التركيب. يمكن أن يؤدي سبائك الألمنيوم مع الطلاء بالبودرة أداء جيد إذا لم يتعرض الطلاء للتلف، ولكن نوصي باستخدامها فقط للداخلية المغلقة تمامًا للحاوية.

هل يمكنني استخدام نفس تصميم لوحة التحكم عبر نماذج توربينات متعددة؟

فقط إذا كانت جدول الأحمال الكهربائي، وتصنيف المنطقة، ومواقع مدخلات الكابل متطابقة. غالبًا ما يكون لدى تصميمات التوربينات المختلفة تصنيفات محركات بدء مختلفة وترتيبات أسلاك التحكم. عادةً نطور تصميمًا أساسيًا لمنصة التوربين ثم نكيف التخطيط الداخلي ومواقع لوحة الغطاء لتتناسب مع كل نموذج، مع الحفاظ على إطار الشهادة متسقًا.

ما الوثائق التي يجب أن أتوقعها قبل شحن لوحة تحكم مخصصة؟

يجب أن تتلقى مجموعة كاملة من الوثائق كما-built بما في ذلك شهادة IECEx أو ATEX للمجموعة، وقائمة المكونات مع مراجع المصنع، ومخطط التوصيل، وتقرير FAT مع قيم الاختبار، وتعليمات التركيب. لا تقبل الشحنة بدون تقرير الاختبار النهائي – فهو ضمانك الوحيد أن اللوحة المركبة تلبي التصميم المعتمد. شارك مواصفات مشروعك وسنؤكد حزمة الوثائق عند gm*@***om.com أو اتصل بالرقم +86 21 39977076.

إذا كنت مهتمًا، اطلع على هذه المقالات ذات الصلة:

أغطية مقاومة للعوامل الجوية للظروف القطبية: أساسيات التصميم
تم تنظيم المنتدى الدولي 2025 لتقنيات explosion-proof الصناعية بنجاح في شنغهاي
معدات مضادة للانفجار: حماية معامل السكر ومصانع التخمير
معدات مقاومة للانفجار: سلامة مطحنة الدقيق وخزان الحبوب

مع أكثر من عقد من الخبرة، هو مهندس كهربائي مقاوم للانفجار متمرس متخصص في تصميم وتصنيع منتجات السلامة ومقاومة الانفجار. يمتلك خبرة عميقة في مجالات رئيسية بما في ذلك أنظمة مقاومة الانفجار، إضاءة الطاقة النووية، السلامة البحرية، حماية من الحرائق، وأنظمة التحكم الذكية. في شركة Warom Technology Incorporated، يشغل مناصب قيادية مزدوجة كمهندس نائب رئيس أول internationales للأعمال ورئيس قسم البحث والتطوير الدولي، حيث يشرف على مبادرات البحث والتطوير ويضمن تقديم وثائق التصميم بدقة للمشروعات الدولية. ملتزم بتعزيز السلامة الصناعية العالمية، يركز على ترجمة التقنيات المعقدة إلى حلول عملية، لمساعدة العملاء في تطبيق أنظمة تحكم أكثر أماناً وذكاءً وموثوقية حول العالم.

Qi Lingyi