Центры управления взрывозащищенными электродвигателями для насосов, работающих во взрывоопасных зонах, выходят из строя редко из-за недостаточного номинала пускателя. Они ломаются потому, что технические характеристики электродвигателя, сертификат взрывозащиты и чертеж ввода кабеля никогда не сверялись перед размещением заказа. Я анализировал комплекты насосных установок для нефтяной, газовой и химической проектах, где звукоизоляционный кожух прибыл с несоответствующим диапазоном защиты от перегрузки или где правильный пускатель не мог принять бронированный кабель, указанный для зоны 1. На практике проблему можно решить, если рассматривать центр управления двигателями (MCC) как единую интегрированную взрывозащищенную сборку с момента первого анализа технических данных, а не как группу сертифицированных компонентов, соединенных болтами во время монтажа на объекте. Это меняет то, что должно входить в коммерческое предложение и что проверяется перед отгрузкой.
Центры управления двигателями насосов для взрывоопасных зон требуют большего, чем просто сертифицированный корпус
Привод насоса — это лишь одна из частей контура управления во взрывоопасной зоне. Центр управления двигателями может быть установлен в невзрывоопасном электротехническом помещении и питать двигатель в зоне 1, либо находиться на раме-санях внутри собственного корпуса по стандарту Ex d или Ex e. Расположение меняет требования к корпусу и допустимым компонентам. В большинстве проектов установок центр управления двигателями находится в безопасной зоне, а в цепи двигателя используются взрывонепроницаемые кабельные наконечники или клеммы повышенной безопасности на насосе. Когда центр управления должен располагаться на месте, корпус должен соответствовать группе газов, температурному классу и зоне установки, а не только паспортной табличке двигателя.
Это различие имеет значение еще до составления любого коммерческого предложения. Панель, созданная для электротехнического помещения, не становится панелью для взрывоопасной зоны только потому, что двигатель находится в зоне 1. Полевое подключение, кабельные вводы и корпус пускателя должны соответствовать единой логике классификации. Если учитывать только двигатель, заказчик получает панель, которая выглядит правильно на чертеже, но создает проблемы с соблюдением требований безопасности при инспекции.
Классы зон и категорий определяют конструкцию корпуса и компонентов
Метод защиты меняет не только материал корпуса. Насос для зоны 1 может требовать применения Ex d стартеры двигателей или клемм Ex e внутри корпуса с пламягасящими зазорами. Насос для зоны 2 часто допускает использование компонентов Ex nA, Ex ec или с ограниченным доступом воздуха, но это не значит, что туда можно установить любую промышленную панель. Когда покупатель отправляет только фразу «взрывозащищенный центр управления двигателями» без указания зоны, поставщик вынужден либо закладывать в расчет наихудший сценарий, либо задерживать отправку предложения с уточняющими вопросами.
| Area classification | Типичный подход к защите центров управления двигателями насосов | Параметр для проверки |
|---|---|---|
| Зона 1, группа газов IIC | Взрывонепроницаемая оболочка Ex d или отсек Ex e с взрывозащищенными компонентами | Давление взрыва внутри оболочки и точно обработанные пламягасящие зазоры |
| Зона 1, группа газов IIB | Корпус Ex d или Ex e, рассчитанный на группу IIB | Избегайте переплаты за категорию IIC, если свойства газа этого не требуют |
| Зона 2, группа газов IIC или IIB | Компоненты Ex nA, Ex ec или с ограниченным доступом воздуха в сертифицированном корпусе | Убедитесь, что каждый искрящий компонент защищен или отсутствует |
| Класс I, Раздел 1 | Взрывозащищенный корпус с сертифицированными пускателями двигателей | Убедитесь, что классификация по NEC соответствует классу и группе |
| Класс I, Раздел 2 | Искробезопасные цепи, герметичные контакты или взрывозащищенный корпус | Убедитесь, что панель не рассматривается как обычное промышленное оборудование |
Та же логика групп газов и температурных классов, которая ограничивает центр управления двигателями (MCC) насоса, распространяется и на полевые устройства на той же раме. <Взрывозащищенные электромагнитные клапаны: контроль безопасности газопроводов описывает, как оцениваются цепи управления вокруг газопроводов, чтобы концепция защиты оставалась неизменной от пускателя до исполнительного элемента.
Объект с водородом или ацетиленом может перевести насосную установку из группы газов IIB в IIC, что меняет конструкцию корпуса. Температурный класс также ограничивает комбинацию контактора и реле перегрузки, поскольку температура поверхности компонентов внутри корпуса должна оставаться ниже температуры воспламенения газа. Эти детали невозможно решить после сборки панели.
Детали паспорта двигателя меняют выбор взрывозащищенного MCC насоса
Пускатель нельзя выбирать только по мощности. Ток заторможенного ротора, коэффициент запаса, способ пуска и рабочий цикл — все это определяет настройки перегрузки и размер контактора. Если насос представляет собой перекачивающий насос для сырой нефти с высокой инерцией и длительным временем разгона, стандартная кривая перегрузки Класса 10 может сработать во время пуска. Может потребоваться Класс 20 или Класс 30. Если пускатель имеет обход (байпас) частотно-регулируемого привода (VFD), контактор должен быть рассчитан на ток байпаса, а повышение температуры в корпусе должно быть проверено при указанной температуре окружающей среды. Отсутствие хотя бы одного из этих значений меняет коммерческое предложение и часто размер корпуса.
Если ваше приложение включает в себя режим длительного разгона, байпас VFD или двигатель мощностью более 100 кВт, стоит подтвердить класс перегрузки и номинал контактора байпаса до утверждения проекта. Отправьте паспорт двигателя и пусковую характеристику в gm*@***om.com и мы сможем проверить конфигурацию MCC на соответствие рабочему режиму насоса, а не делать расчет только по лошадиным силам.
Аналогичное несоответствие возникает в проектах химических заводов, когда MCC заказывается до того, как утвержден график классификации взрывоопасных зон. В проекте модернизации электрической безопасности General Paint в России практическая польза заключалась в первоначальном обходе объекта, выявлении рисков воспламенения газов и пыли и последующем проектировании электротехнического комплекта под реальную классификацию. Тот же принцип применим к управлению насосами: зона определяет конструкцию, а не наоборот.
Кабельные вводы и заземление — это то, на чем буксует получение разрешений на взрывозащищенные MCC
Кабельный ввод — это то, на чем буксует большинство согласований. Взрывозащищенный центр управления двигателями может быть сертифицирован как корпус, но смонтированная сборка также должна соответствовать требованиям к кабельным вводам и заглушкам. Ввод DQM-III Ex d может подойти для бронированного кабеля в одном вводе, в то время как для другого ввода требуется ввод Ex e для небронированного кабеля контрольно-измерительных приборов. Если поставщик не знает кабельный журнал, он не сможет правильно просверлить отверстия для вводов. Как только корпус покидает завод, модификация взрывонепроницаемого ввода на месте — это именно то изменение, которое может аннулировать сертификацию.
Внутренние и внешние клеммы заземления, проводники выравнивания потенциалов и путь заземления через пластины кабельных вводов не являются косметическими деталями. Для уличных насосных установок в прибрежных районах или зонах с высокой вибрацией IP66 и класс коррозионной стойкости WF2 являются стандартными минимумами. Крепежные изделия из нержавеющей стали и обработка против откручивания имеют большее значение, когда оборудование подвергается воздействию соляного тумана и постоянной вибрации.
Поставщик должен формировать предложение на основе перечня двигателей, а не только панели
Риск заключается не в том, что поставщик не сможет собрать шкаф управления для взрывоопасной зоны. Риск в том, что коммерческое предложение поступает раньше, чем будут заданы правильные вопросы. В компании Warom мы предпочитаем начинать с совместного рассмотрения перечня электродвигателей, способа пуска насосов, карты взрывоопасных зон и кабельного журнала. Такой подход позволяет нам подтвердить тип защиты оболочки, класс перегрузки, размеры кабельных вводов, температурный класс и схему сертификации еще до выпуска конструкторской документации.
Отправьте спецификацию вашего насоса, чертеж классификации зон и кабельный журнал на gm*@***om.com или позвоните по телефонам +86 21 39977076 или +86 21 39972657 и запросите техническую проработку вместо простого расчета цены. Заказ на поставку должен основываться на конфигурации, которая гарантированно пройдет инспекцию на объекте.
Вопросы, которые задают покупатели перед заказом станции управления насосами (MCC)
В чем разница между взрывозащищенным MCC и стандартным промышленным MCC?
Оболочка и каждый токоведущий компонент подбираются таким образом, чтобы внутреннее дуговое замыкание, искра или нагретая поверхность оставались изолированными от гозовой среды снаружи. Стандартный промышленный шкаф предназначен для безопасной зоны и не имеет испытанных взрывонепроницаемых соединений, сертифицированных кабельных вводов и рейтинга температурного класса для горючих газов. Разница не ограничивается толщиной стенок. Она включает в себя сертификационную документацию, подбор компонентов, конструкцию заземления и ограничения на модификацию на объекте.
Когда я могу использовать стандартный шкаф для насоса во Второй зоне (Zone 2) вместо взрывозащищенного MCC?
Это зависит от группы газа, зоны и от того, содержит ли шкаф компоненты, которые искрят или выделяют тепло при нормальной работе. Вторая зона допускает использование некоторых конструкций с защитой от искрения Ex nA или Ex ec, однако обычные промышленные контакторы все равно могут создавать искры при коммутации. Если шкаф содержит реле, контакторы или компоненты частотно-регулируемых приводов (VFD), не сертифицированные для данной зоны, использование стандартного промышленного шкафа недопустимо. Практический критерий заключается в том, можно ли сопоставить каждый находящийся внутри компонент с концепцией взрывозащиты по стандарту МЭК 60079 (IEC 60079).
Многие покупатели предполагают, что каждый пускатель насоса для взрывоопасной зоны обязательно должен быть взрывонепроницаемым. Так ли это?
Это предположение увеличивает затраты, не всегда повышая уровень защиты. Взрывонепроницаемая оболочка (Ex d) — это один из надежных методов, особенно для Первой зоны (Zone 1) и группы газа IIC. Повышенная безопасность (Ex e) также применяется там, где компоненты не производят искр при нормальной работе, а для Второй зоны могут использоваться менее дорогие методы с ограниченным пропусканием газов или без искрения. Правильный метод зависит от зоны, группы газа, способа пуска и наличия искрящих компонентов внутри оболочки.
какую документацию следует запросить перед принятием взрывонепроницаемого центра управления двигателями?
Запросите чертеж, соответствующий фактическим кабельным вводам, сертификат на оболочку и сертификаты компонентов, установленных внутри. Испытательный сертификат имеет ценность только в том случае, если точные положения кабельных вводов, типы сальников, температурный класс и компоновка устройств соответствуют поставляемому шкафу. Также убедитесь, что схема заземления и все устанавливаемые по месту посты управления указаны на том же сборочном чертеже. Предоставьте нам свой перечень двигателей и карту взрывоопасных зон, и мы подтвердим комплект сертификатов и чертежи вводов перед отгрузкой.
Если вас интересует, ознакомьтесь с этими связанными статьями:
OGI 2024 Джакарта в разгаре
Освещенность, взрывобезопасная для зернохранилищ и мукомольных заводов: соответствие требованиям безопасности
2025 Международный форум по технологии взрывозащиты промышленности успешно прошёл в Шанхае
С более чем десятилетним опытом он — опытный инженер по взрывобезопасности электротехники, специализирующийся на проектировании и производстве безопасной и взрывобезопасной продукции. Он обладает глубокими знаниями в ключевых сферах, включая системы взрывозащиты, освещение для атомной энергетики, морскую безопасность, пожарную защиту и интеллектуальные системы управления. В Warom Technology Incorporated Company он занимает две руководящие должности: заместитель главного инженера по международному бизнесу и руководитель отдела международных НИОКР, где курирует исследования и разработки и обеспечивает точную передачу проектной документации для международных проектов. Стремясь к продвижению глобальной промышленной безопасности, он сосредоточен на преобразовании сложных технологий в практические решения, помогающие клиентам внедрять более безопасные, умные и надёжные системы управления по всему миру.
Qi Lingyi