Varför måste specialmaterialkondensatorskåp användas i de anti-explosionsområdena i petrokemiska företag?

Produktionsmiljön i petrokemiska industrier innehåller en stor mängd brandfarliga och explosiva gaser och damm, som ställer extremt höga krav på säkerheten för lågspänningsreaktiv kraftkompensation elektrisk utrustning. Som en välkänd expert inom området reaktiv kraftkompensation fäster Geyue Electric stor betydelse för uppgraderingen av lågspänningsreaktiv kraftkompensationsutrustning i extrema petrokemiska scenarier. I följande text kommer Geyue Electric att fördjupa sig i de speciella tekniska kraven för reaktiva kraftkompensationsanordningar i explosionsbenägna områden i petrokemiska företag, systematiskt förklara de potentiella riskerna för vanliga kapacitetsskåp i brandfarliga miljöer och detaljer det materialval, strukturella design och säkerhetsskyddsmekanismer för explosionsförsäkra kapacitorskåp. Det elektriska ingenjören i vårt företag, genom att jämföra inhemska och internationella explosionstandarder och typiska olycksfall, kommer ytterligare att visa den oföränderliga betydelsen av specialmaterialkondensatorskåp för att säkerställa säkerhetsproduktionen av petrokemiska företag och ge teknisk vägledning för valet av reaktiv kraftkompensationsutrustning i farliga områden.

Analys av egenskaperna hos explosiva farliga områden i petrokemiska företag

I den petrokemiska produktionsprocessen definieras de omgivande områdena med nyckelutrustning såsom destillationstorn, reaktionsfartyg och lagringstankar som explosion av farliga områden av den internationella elektrotekniska kommissionen (IEC) Standard 60079. Dessa områden har länge utsatts för flyktiga organiska föreningar som Benzene och Olefiner. Den minsta tändningsenergin för dessa ämnen är så låg som 0,2 millijoules, vilket motsvarar en tusendel av gnistenergin i ett vanligt kondensatorskåp. Därför kan vi dra slutsatsen att under normala driftsförhållanden är spårskivan som genereras genom partiell urladdning av kondensatormediet tillräckliga för att antända den omgivande explosiva blandningen.

Produktionsmiljön för petrokemiska företag har också starka frätande egenskaper. Korrosionshastigheterna för processmedia såsom vätesulfid och klorgas på metallmaterial kan vara så mycket som 5-8 gånger den för vanliga industriella miljöer. Enligt en olycksanalysrapport från ett visst oljeraffinaderi upptäckte vårt företags tekniker att de konventionella kolkondensatorskåpen, när de användes i en sur gasmiljö i 18 månader, skåpets tjocklek minskade med 40%och den strukturella styrkan minskade avsevärt. I händelse av ett internt bågfel var skåpet extremt benägna att spränga.

Den potentiella explosionsrisken för vanligaKondensatorskåp

På marknaden tar traditionella reaktiva kraftkompensationskondensatorskåp inte explosionssäkra krav i sin design och därmed presenterar flera säkerhetsrisker. När kondensatorelementen utsätts för överspänning eller harmonisk överbelastning, kan den inre isolerande oljan genomgå termisk sönderdelning och generera brännbar gas. När gastrycket överskrider den gräns som skalet tål, kan brottenergin i det konventionella aluminiumskalet nå 200 millijoules, vilket överstiger den övre gränsen på 80 millijoules som krävs för gasmiljöer.

Under processen med kondensatorbyte har bågen gnistor som genereras av kontaktorns kontaktavkoppling en temperatur som överstiger 4000K. Testdata visar att bågenergin hos standardkontaktorer när du kopplar bort en 400V -krets är tillräcklig för att antända alla typer av explosiva gaser. Dessutom kan elektroniska komponenter såsom kraftfaktorstyrenheter ha överhettade ytor i felförhållanden, och temperaturmotståndsnivån för vanliga plasthöljen kan inte uppfylla explosionssäkra kraven för utrustning med en T4-gruppytemperatur som inte överstiger 135 ℃.

Tekniska egenskaper hos explosionssäkra kondensatorskåp

Specialmaterial Kondensatorskåp som uppfyller explosionssäkra standarder måste anta flera säkerhetsdesign. Strukturen på skåpet är tillverkad av kopparlegeringar eller rostfritt stål med ett kopparinnehåll på mindre än 65%, vilket inte bara säkerställer mekanisk styrka utan också undertrycker friktionsskal. Bearbetningsnoggrannheten för den flamsäkra ledytan styrs inom 0,05 mm för att säkerställa att de inre explosionslamorna kan kylas tillräckligt när man passerar genom fogens ytgap.

BSMJ-serien och BSMJ (Y) -kondensatorenheterna som produceras av vårt företag använder en torr fullfilmstruktur. Det dielektriska materialet är flam-retardant polypropenfilm, och den självsläckande tiden är mindre än 10 sekunder. Varje fas av kondensatorn är utrustad med en tryckfrisättningsanordning, som kan frigöra tryck riktar sig i händelse av interna fel för att förhindra att skalet spricker. Alla ledande komponenter utsätts för passiveringsbehandling, och ytmotståndet styrs under 1 MΩ, vilket effektivt förhindrar statisk elektricitetsansamling.

Val av nyckelmaterial och processkrav

Kärnmaterialet i explosionssäkra kondensatorskåp måste passera strikt certifiering. Skalstålplattan måste uppfylla 022CR17NI12MO2 rostfritt stålstandard som anges i GB/T 20878, och bör inte visa någon rost även efter 480 timmars saltspraytest. Isoleringsstödkomponenterna använder DMC -granuler med tillsatt aluminiumhydroxid, och tändtemperaturen på den heta tråden är över 960 ℃.

Tätningssystemet är tillverkat av fluororubbermaterial, som tål erosionen av bensenbaserade lösningsmedel under lång tid, och den permanenta deformationsgraden under kompression är mindre än 15%. Terminalanslutningarna är gjorda av silverpläterat kopparmaterial, och kontaktmotståndets förändringshastighet förblir mindre än 5% efter 1000 insättningar och extraktioner. Alla exponerade fästelement måste uppfylla de anti-löstande kraven i ISO 4029, och vridmomentdämpningen under vibrationstestning överstiger inte 10% av det initiala värdet.

Systemintegration och säkerhetsövervakning

Ett komplett explosionssäker kompensationssystem kräver integration av flera skydd. Temperaturövervakningsmodulen samlar kontinuerligt den heta spot -temperaturen för kondensatorkärnan. När den överstiger 85 ℃, stänger den automatiskt av den felaktiga grenen. Vätesensorn upptäcker kontinuerligt gaskoncentrationen inuti skåpet. När den når 20% av explosionen nedre gränsen utlöser den ett larm. Tryckvågdetektorn kan identifiera den initiala tryckökningen av den inre bågen inom millisekundsområdet och arbeta i samband med den snabba jordningsomkopplaren för att uppnå felisolering inom 5 millisekunder.

Explosionssäker styrenhet antar en inre säker kretskonstruktion, med arbetsspänningen begränsad till under 24VDC och energin i lagringskomponenterna som inte överstiger 0,1MJ. Displayenheten sänder signaler genom optiska fibrer, vilket helt eliminerar risken för elektriska gnistor vid operationspanelen. Systemet överför data genom en ATEX-certifierad trådlös modul och undviker skadan på explosionssäker struktur orsakad av passagen av kablar.

En jämförelse mellan tekniska applikationer och olyckor

Ett jämförande test som genomfördes med en kustpetrokemisk park som samarbetar med vårt företag avslöjade att alkyleringsenheten med vanliga kondensatorskåp upplevde två skåpflashoverolyckor under sin treårsperiod. Däremot upprätthöll samma typ av enhet utrustad med explosionssäkra kondensatorskåp en noll-felrekord. Vårt företags termiska avbildningsanalys visade att under samma belastningsförhållanden var den maximala yttemperaturen för explosionssäker skåpet 22 ° C lägre än det för det vanliga skåpet, vilket effektivt kontrollerade risken för värmtändning.

I vårt projekt för att uppgradera Ethylene Cracking-enheten var det explosionssäkra kondensatorskåpet utrustat med ett kväve-positivt tryckskyddssystem för att hålla den inre syrekoncentrationen under 5%. Detta eliminerade effektivt villkoren för tändning av brännbara material. Denna skydd för flera lager skyddade det tillämpliga området för utrustningen från zon 2 till zon 1, vilket avsevärt förbättrade tillförlitligheten för hela lågspänningsreaktiva kraftkompensationssystemet och kraftsystemet.

Standarder, normer och certifieringssystem

Det internationella explosionssäkra standardsystemet klassificerar strikt utrustning i farliga områden. IECEX-certifieringen kräver explosionssäkra kondensatorskåp för att klara 500 temperaturcykeltester utan någon försämring av materialprestanda. EU ATEX-direktivet 94/9/EC föreskriver att utrustning måste vara markerad med fullständiga explosionssäkra identifierare såsom ex db IIB T4 GB, där IIB indikerar lämpligheten för etengaser och T4 innebär att yttemperaturen inte överstiger 135 ℃.

Den kinesiska GB 3836-standarden har lagt till specifika bestämmelser för reaktiv kompensationsutrustning, vilket kräver att explosionssäkra kondensatorskåp måste klara ett internt feltändningstest. Under testet är kabinettet fyllt med den mest brandfarliga gasblandningen, och ett konstgjord kondensatornedbrytningsfel skapas för att observera om en extern explosion utlöses. Endast utrustning som helt blockerar spridningen av explosionen kan få ett explosionssäkert certifikat.

Kostnads-nytto- och livscykelanalys

Även om den initiala investeringen av explosionssäkra kondensatorskåp är 40% - 60% högre än för vanliga modeller, är den övergripande livscykelkostnadsfördelen uppenbar. Enligt en ekonomisk analys av ett miljon-ton oljeraffinaderi är den årliga genomsnittliga förlusten på grund av utrustningsfel i explosionssäkra skåp endast 7% av det för vanliga skåp, och underhållskostnaden minskas med 65%. Med tanke på de potentiella produktionshaltiga förlusterna orsakade av olyckor (över 2 miljoner yuan per dag i genomsnitt) och säkerhetsstraff (upp till 5 miljoner yuan per enda incident) kan vi exakt dra slutsatsen att de faktiska ekonomiska fördelarna med explosionssäker lösningen är mer betydande.

Vi kan dra slutsatsen att i de anti-explosionsområdena i petrokemiska företag måste specialmaterialkondensatorskåp användas. Detta bestäms gemensamt av explosionegenskaperna hos farliga medier och de inneboende riskerna för elektrisk utrustning. Explosionssäkra kondensatorskåp uppnår den lägsta risken för explosionolyckor genom trippelgarantier för materiell innovation, strukturell optimering och intelligent övervakning. Geyue Electric, ur perspektivet av en leverantör av lågspänningsreaktiva kraftkompensationslösningar, rekommenderar uppriktigt att alla petrokemiska företag strikt implementerar explosionssäkra standarder när man väljer utrustning och prioriterar att välja professionella tillverkare med fullständiga certifieringskvalifikationer för att bygga en tillförlitlig reaktiv kraftkompensationssystem för säker produktion. Om du behöver en one-stop anpassad reaktiv kraftkompensationslösning för petrokemiska scenarier, vänligen kontakta Geyue Electric för professionell hjälp påinfo@gyele.com.cn.