مراقبة الميثان المقاومة للانفجار لحقول الفحم

الميثان عنصر دائم الوجود في تعدين الفحم، ولكنه لا يتحول إلى خطر يمكن التحكم فيه إلا عندما يتم تصميم المراقبة المقاومة للانفجار والحماية الكهربائية كوحدة واحدة متكاملة. خلال ثلاثة عقود من تحديد معدات المجموعة الأولى (Group I)، رأيت الكثير من المشاريع التي تعامل كاشف الغاز باعتباره النظام بأكمله وتترك الطاقة، والأسلاك، والعلب كفكرة لاحقة. تشرح هذه المقالة ما يجب أن نظام مراقبة مقاوم للانفجار لكشف الميثان في مناجم الفحم أن يتضمنه، والشهادات المطبقة، وخيارات التركيب التي تحدد ما إذا كان النظام سيبقى موثوقاً في ظروف الغبار، والرطوبة، والاهتزاز، والغازات القابلة للاشتعال (Firedamp).

الكشف عن الميثان يقع داخل حدود الحماية من الانفجار

يصبح الميثان قابلاً للاشتعال في الهواء بنسبة تتراوح تقريباً بين 5 و15 بالمائة من الحجم. تبدو مناجم الفحم مختلفة عن chemical المصانع لأن الغلاف الجوي نفسه مصنف ضمن المجموعة الأولى (Group I)، وليس كمجموعة غازات سطحية. هذا يغير مفهوم الحماية. إن الكاشف الآمن فقط لمجاعات العمل العادية قد يظل مصدراً للإشعال من خلال إلكترونيات عرضه، أو قابسه، أو حشو الكابلات الخاص به. لقد رأيت تقارير حالة تم فيها تركيب خلية قياسية صناعية للأكسجين/الميثان في غلاف بلاستيكي غير معتمد في مجرى هواء راجع. كان عنصر الاستشعار نفسه هو أقل المخاطر شأناً. الغلاف، وأسنان المدخل، وغرفة الأطراف كلها بنفس أهمية مكون الكشف.

نظام مراقبة منجم الفحم يحتاج لأكثر من مجرد أجهزة استشعار الغاز

رأس المستشعر هو العنصر الأول فقط. تتضمن حزمة الكشف عن الميثان العاملة كاشفاً أو مرسلاً مقاوماً للانفجار، وלוحة تحكم مثبتة في منطقة محمية أو آمنة، ومنبه وضوء تحذيري مرئي، وتوزيع الطاقة، وصناديق التوصيل والأطراف، وحشوات الكابلات، وغالباً كاميرا مضادة للانفجار للتحقق البصري. يوضح الجدول أدناه المكان الذي يثبت فيه كل مكون جدارته.

كاميرا مقاومة للانفجار تضيف فحصًا آخر عندما لا يمكن تتبع إنذار الكاشف على الفور.

عندما يجب أن يتوقف جهاز قياس الميثان أو يقلل من قدرة مراوح التهوية، لا يمكن تحديد حلقة الكاشف ومشغل المروحة بشكل منفصل. <معدات مقاومة للانفجار: حماية محركات مراوح تهوية المناجم> يغطي جانب تشغيل المروحة من تلك الواجهة ولماذا يهم مسار التوقف المختبر أكثر من نقطة ضبط الإنذار فقط.

مطابقة شهادات مقاومة الانفجار مع جو المناجم الفعلي

الشهادة هي المكان الذي تحدث فيه العديد من أخطاء الشراء. المعدات لمناجم الفحم تحت الأرض تأتي تحت المجموعة الأولى مع الفئات M1 و M2. تظل معدات M1 آمنة حتى عندما يكون الميثان موجودًا ويستمر التشغيل؛ معدات M2 تكون غير مفعلة عندما يكون الجو متفجرًا. قد تستخدم معدات السطح الموسومة بـ IIA أو IIB نفس لغة مقاومة الانفجار ولكنها ليست مناسبة تلقائيًا لتعدين الفحم. إذا كان الجهاز يحتوي على دائرة استشعار آمنة جوهريًا، فإن مفهوم الحماية يستخدم Ex i لحلقة الكاشف بينما قد تكون العلبة Ex d أو Ex e. للحل المختلط، أطلب من المورد تأكيد مفهوم الحماية عبر كل جهاز متصل، وليس فقط رأس الكاشف.

إذا كان منجمك يحتوي على طبقات متعددة أو ظروف غاز مختلطة، أكد على تسلسل الإنذار ومنطق التوقف قبل إتمام قائمة المواد. أرسل قائمة نقاط الكشف وخريطة المنطقة إلى gm*@***om.com وسنقوم بفحص مفهوم حماية المجموعة الأولى عبر الكواشف والطاقة والكابلات.

قرارات التركيب والمعايرة تحدد موثوقية المراقبة

لا يزال بإمكان نظام معتمد أن ينحرف خارج نطاق العمل الآمن خلال شهور إذا لم يتحكم التركيب في الرطوبة والغبار. مدخلات الكابل هي المسار الأكثر عرضة للفشل. أحدد غدد نحاسية مطلية بالنيكل للمناجم الرطبة ولا أترك المدخلات غير مستخدمة مغطاة بتركيبات مؤقتة. يجب أن تكون صناديق التوصيل IP66 على الأقل، ويجب أن يكون مسار التأريض مستمرًا عبر كل وصلة. المعايرة هي المتغير الثاني. حساسات الميثان المعايرة باستخدام خليط غازات خاطئ أو عند معدل تدفق غير صحيح تنتج ثقة زائفة. يجب تخزين نقاط الإنذار والتوقف في وحدة التحكم وفحصها أثناء الصيانة، وليس إعادة ضبطها بواسطة فريق الموقع لمحاولة إيقاف إنذارات الإزعاج.

تحديد النظام وتقييم المورد

في مرحلة طلب عروض الأسعار، اطلب أكثر من بيانات أداء الكاشف. يجب أن يقدم المورد نطاق شهادة المجموعة الأولى، رسم مفهوم الحماية، جدول دخول الكابل، مادة العلبة، وقائمة الغازات المعتمدة للمعايرة. ينطبق نفس الانضباط على جانب توزيع الطاقة. إذا كانت لوحة المراقبة وصناديق التغذية تأتي من مصانع مختلفة، فإن وثائق الواجهة تصبح مصدر الخطر.

شراء الكاشف من بائع واحد وصناديق التوزيع من آخر يعمل فقط عندما تتطابق الوثائق. <تقييم مزودي صناديق التوزيع المقاوم للانفجار الصينيين> يغطي فحوصات التدقيق التي تميز بين الحاويات المعتمدة الأصلية والمطالبات في الكتالوج، وما يجب طلبه قبل زيارة المصنع.

بالنسبة لحزم مناجم الفحم، أقوم بمراجعة مماثلة عبر الكاميرا، صناديق التوصيل، والحاويات الكهربائية بحيث يكون خط الشهادة مستمرًا من الكاشف إلى المغذي. في ووروم، نلتزم بنفس معيار الوثائق عبر الحلقة بدلاً من اعتبار الكاشف العنصر الوحيد المعتمد.

مراقبة الميثان هي مشكلة اختيار هندسي، وليست عملية شراء من الكتالوج. يجب أن يتطابق الكاشف، الحاوية، توزيع الطاقة، وخط الشهادة مع جو المناجم الفعلي وسلوك التهوية. أرسل مخطط منجمك، نقاط الكشف، ومتطلبات الشهادة إلى gm*@***om.com أو اتصل على +86 21 39977076 أو +86 21 39972657. سنؤكد طريقة الحماية من المجموعة الأولى ومسار الإنذار الصحيح قبل الالتزام بقائمة المعدات.

أسئلة شائعة حول مراقبة الميثان في مناجم الفحم

ما الفرق بين معدات المجموعة الأولى ومعدات غازات السطح؟

تغطي مجموعة الأولى المعدات المستخدمة في المناجم تحت الأرض حيث قد يتواجد غاز الميثان وغبار الفحم. تغطي مجموعات غازات السطح IIA، IIB، وIIC الغازات الصناعية مثل البروبان، الإيثيلين، والهيدروجين. يتم اختبار الحاوية، مدخلات الكابل، ومفهوم الحماية بشكل مختلف للمناجم تحت الأرض لأن الجو يمكن أن يتغير بسرعة. المنتج الموسوم بـ IIA غير مقبول لمناجم الفحم إلا إذا مددت الشهادة بشكل خاص إلى المجموعة الأولى. دائمًا أتحقق من نطاق الشهادة قبل مقارنة الأسعار، لأن الفرق ليس مجرد تسمية.

هل يمكن استخدام كاشف غازات مقاوم للانفجار قياسي تحت الأرض؟

يفترض العديد من المشترين أن أي علامة مقاومة للانفجار تجعل الكاشف مناسبًا لمناجم الفحم. هذا غير صحيح. يجب أن تكون معدات منجم الفحم تحت الأرض من المجموعة الأولى ومصنفة M1 أو M2، بينما يتم اختبار معظم الكواشف الجاهزة لمجموعات غازات السطح. حتى عندما تكون تقنية المستشعر نفسها، يختلف الهيكل، مدخلات الكابل، ومسار الشهادة. إذا كان الجهاز يحمل فقط شهادة مجموعة غازات السطح، فإن إحضاره تحت الأرض يخلق خطر إشعال غير موثوق به عند التوصيلات والعرض، وليس فقط عند عنصر الاستشعار.

كم مرة يجب معايرة حساسات الميثان في منجم الفحم؟

يعتمد ذلك على تقنية المستشعر وكيفية تغير جو المنجم. عندما تتقلب تركيزات الميثان أو تكون أحمال الغبار عالية، فإن فحوصات المعايرة الشهرية أكثر واقعية من فاصل ستة أشهر. قد يعطي المصنع فترة قياسية، لكن نمط التهوية في المنجم وتقلبات درجة الحرارة يمكن أن تقصرها. أجدول المعايرة مقابل نقاط إنذار الإعداد بحيث يؤكد وحدة التحكم أن المستشعر لا يزال يقيس في النطاق الصحيح بدلاً من مجرد اجتياز اختبار العرض.

هل يحتاج نظام المراقبة إلى إيقاف التشغيل التلقائي للطاقة؟

في المناجم التي عملت عليها، يربط التصميم الأكثر أمانًا مستوى الميثان العالي بقفل تحكم أو تقليل الحمل للدائرة الكهربائية المتأثرة بدلاً من الاعتماد فقط على إنذار. يعتمد الإجراء الدقيق على خطة السلامة في المنجم. بعض الأنظمة تقفل مروحات التهوية إلى حالة آمنة، وأخرى تعزل المعدات فقط في المنطقة المتأثرة. الجزء المهم هو أن مسار الإيقاف يتم اختباره كجزء من نفس مفهوم الحماية مثل الكاشف، وليس إضافته لاحقًا كإعداد برمجي.

ما الوثائق التي يجب مراجعتها قبل الشحن؟

سؤال الوثائق عادة ما يكون متعلقًا بنطاق الشهادة. على الأقل، اطلب شهادة المجموعة الأولى، رسم مفهوم الحماية، جدول مدخلات الكابل، مادة الحاوية وتصنيف IP، وإجراء المعايرة. إذا كان النظام يتضمن وحدة تحكم، اطلب قائمة نقاط الإنذار والإيقاف. شارك نطاق الشهادة المطلوب مع gm*@***om.com وسنؤكد لك الوثائق التي يمكنك توقعها قبل مغادرة المعدات المصنع.

إذا كنت مهتمًا، اطلع على هذه المقالات ذات الصلة:

أضواء LED مضاد للانفجار: دليل السلامة في المناطق الخطرة
معدات التحكم المقاومة للانفجار: سلامة منطقة غبار معالجة الطعام
عيد وطني سعيد
جمعية ترويج التسويق المقاوم لانفجار وورم 2024

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