Развитие взрывозащищенных Exd-оболочек Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

АВТОМАТИЗАЦИЯ

Г.К. Феодориди, генеральный директор, ООО «КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ»

РАЗВИТИЕ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫХ БХО-ОБОЛОЧЕК

Взрывоопасные промышленные объекты в большинстве случаев являются стратегически важными объектами, так как специфика их деятельности - топливо и энергетика, ВПК, химическая промышленность, аграрный комплекс, пищевая промышленность, машиностроение и многие другие стратегические производства. Обеспечение безопасности на таких объектах является очень важной задачей, так как она напрямую связана с безопасностью государства и его граждан.

Эксплуатация взрывозащищенного электрооборудования значительно отличается от эксплуатации общепромышленного электрооборудования как по характеру нагрузок, так и по неблагоприятным условиям, в которых оно работает. Суровые климатические и эксплуатационные условия, в которых работают предприятия на территории РФ, использующие взрывозащищенное электрооборудование, предъявляют обоснованно повышенные требования к материалам, из которых изготовлены оболочки оборудования и его основные элементы.

Качество взрывозащищенного электрооборудования, независимо от его назначения и вида исполнения, в значительной степени определяется материалами, из которых изготовлены оболочки, токоведущие части, электроизоляционные детали и т.п. Поэтому надежность и долговечность взрывозащищенного электрооборудования зависит не только от конструкции,технологии производства, точности расчетов, но также от свойств материалов, из которых оно изготовлено.

При проектировании взрывозащищенного электрооборудования материалы можно разделить ■. на три группы: материалы, из которых производят конструкцию изделия (из них изготовляются корпусные детали), материалы, из которых изготавливают детали механизмов, и материалы крепежных элементов. Так как взрывозащищенное электрооборудование

зачастую находится в сложных условиях эксплуатации, материалы, из которых оно изготовлено, должны выдерживать проверку временем, не разрушаясь и не меняя своих свойств под воздействием сырости, повышенной температуры и химических реагентов, в том числе паров сероводорода и соляной кислоты. Для оболочек выбирают такой материал, который пригоден для работы в условиях повышенной влажности и химического воздействия, а также устойчивый к температурным перепадам и механическим нагрузкам, возможным в процессе эксплуатации.

Сопряжения между взрывонепроницаемыми частями оболочки могут иметь различную конструкцию согласно действующим Правилам МЭК Ех, ATEX и ГОСТ Р. Поверхности взрывонепроницаемых сопряжений должны быть механически обработаны, при этом лакокрасочные

Рис. 1. Exd-корпус ^Е третьего поколения

V

1 2 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕГОТЕГАЗ \\

покрытия на взрывонепроницаемых сопряжениях не допускаются, так как это может привести к увеличению зазора в местах, утративших лакокрасочную пленку. Прокладки для получения взрывонепроницаемого соединения также не допускаются, т.к. процесс старения прокладки опережает процесс старения самой оболочки и приводит к образованию зазоров и разгерметизации соединения.

Развитие взрывозащищенных оболочек происходило по двум направлениям: изменение формы корпуса оболочки и изменение физических и химических свойств материала корпуса. Изначально процесс взрыва в Exd-оболочке был неуправляем и носил непредсказуемый характер. Материал, из которого производились оболочки, был подвержен коррозии и был пригоден к эксплуатации крайне ограниченный срок. Была даже попытка отказаться от Exd-оболочки, поэтому временно перешли к Ехе-корпусам с компонентами в микрооболочках Ехс1. Однако это технологическое решение не имело широкого распространения,т.к. из-1 делие имело малый срок эксплуатации, было неремонтопригодным и не соответствовало зоне 1 согласно ПБ для нефтегазовой области.

В дальнейшем основной упор делался на развитие Ехс1-оболочки. На рынке * появилась модифицированная Ехс1-оболочка первого поколения 1М. Ехс1-оболочка первого поколения характеризуется прямоугольным корпусом с внутренним фланцем. Процесс взрыва

\\ № 2 \\ февраль \ 2012

в Ех^оболочке первого поколения уже частично управляемый. Для дополнительной защиты при распределении энергии взрыва требуются специальные разделительные перегородки и сетки. Довела до совершенства, с присущей настойчивостью, эту технологию одна из ведущих немецких фирм.

Второе поколение Ех^оболочек отличается внешним утолщенным фланцем для защиты от разрушения неуправляемого взрыва. Во втором поколении Ех^ оболочек разработан более удобный монтаж компонентов внутри корпуса. Частично закруглены края стенок. Это был переходный вариант, характеризующийся неуправляемым процессом взрыва внутри оболочки, с разрушающим воздействием на установленные электрические компоненты. Переход на модульные компоненты со стандартом установки на DIN-рейку де-факто сделал корпуса с внешним фланцем к началу 1990 г. стандартом.

Технология изготовления - это литье в кокиль. Основная проблема оболочек второго типа - невысокая коррозионная стойкость поверхности «ВЗРЫВ» из-за зернистости материала корпуса даже при применении коррозионностойких сплавов. Для снижения зернистости материала обычно добавляют железо или медь в сплав, но это резко снижает коррозионные свойства сплава. Основной недостаток оболочек данного поколения - поверхность «ВЗРЫВ» подвержена частичной коррозии.

Третье поколение Exd-оболочек отличается наличием внешнего фланца. В оболочках третьего поколения предусмотрен более удобный монтаж компонентов внутри корпуса. Специально подобраны форма, размер и материал корпуса для управления распределением энергии волн взрыва, что позволяет уменьшить воздействие внутреннего взрыва на установленные электрические компоненты.Совокупность применяемых мер позволяет снизить давление внутреннего взрыва минимум на 30%. Для повышения прочности взрывозащищенного оборудования требуется изготовление стенок оболочки с очень высокими характеристиками прочности, текучести и теплопроводности. Для этого разработан модифицированный алюминиево-кремниевый сплав нового поколения GALSi13 марки КБт13, кото-

рый отличается повышенной коррозионной стойкостью, увеличением прочности в 2 раза и пластичности - в 1,5-2 раза. Медь, вызывающая ускоренную коррозию, присутствует в алюминиевокремниевом сплаве только в качестве примеси, и первичные сплавы могут содержать максимум 0,05% меди в слитках и 0,1% - в отливке. Железо присутствует также только в качестве примеси, и первичные сплавы могут содержать максимум 0,15% железа в слитках и всего 0,4% - в отливке. Сплав с такими характеристиками гарантирует полную защиту от коррозии в любой коррозийной окружающей среде.

При изготовлении взрывонепроницаемых оболочек применяется технология литья под давлением в тысячу тонн в кокиль с подачей сплава снизу со специальными термо-пресс-формами. Обработанный литьем под давлением сплав изменяет свою наноструктуру, что приводит к повышенным характеристикам прочности, текучести и теплопроводности материала (имеет параметры нержавеющей стали). На сегодняшний день компания КОРТЕМ эксклюзивно изготавливает коррозионностойкие Ех^корпуса ОТЕ третьего поколения. Исключительные функциональные возможности корпусов ОТЕ дополняются великолепным промышленным дизайном изделий. Поверхность «ВЗРЫВ» надолго сохранит свой блеск и сделает оборудование не требующим замены в течение нескольких десятилетий. Стойкость к воздействию сероводорода отражена в сертификате ГОСТ Р. КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ производит высококачественное и надежное взрывозащищенное и пылевлагозащищенное электрооборудование во взрывозащищенном и невзрывозащищенном пожаробезопасном исполнении для опасных производственных объектов. КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ самостоятельно разрабатывает и внедряет новейшие инновационные решения в производстве своих изделий. Современный научно-исследовательский конструкторский центр, оборудованный новейшими программными и аппаратными средствами, обеспечивает постоянное совершенствование производимого ассортимента, а также создание новых моделей с использованием материалов последнего поколения.

Рис. 2. Подготовка сплава GALSil 3 марки KSil3 к литью в 10-тонной печи

Учитывая климатические и географические особенности Российской Федерации и Республики Казахстан, разработана линейка оборудования для эксплуатации в зоне низких температур. КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ выпускает оборудование, обеспечивающее надежную работу при температурах до -60 °С, а в специальном исполнении даже при -75 °С. Кроме того, производится взрывозащищенное оборудование в специсполнении,предназначенное и для размещения на морских судах, на площадках в открытом море и на береговых линиях.

Отдельно можно добавить, что также существует линейка оборудования для сейсмически неблагоприятных районов. Производственные мощности КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ, расположенные в г. Санкт-Петербурге, позволяют чутко реагировать на потребности заказчика и производить оборудование по индивидуальным проектам.

(орэлт^х^

4С conbem

ЗАВОД

ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО

ОБОРУДОВАНИЯ

ООО «КОРТЕМ-ГОРЭЛТЕХ»

197229, г. Санкт-Петербург, ул. 1-я Конная Лахта, д. 1 Тел./факс: +7 (800) 100-100-4, многоканальный e-mail: [email protected] www.cortemgroup.ru

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ автоматизация \\ 13