פרמטרים קריטיים עבור סלילי צינור המשמשים בתנאי עבודה פטרוכימיים מוגני פיצוץ

1. סיווג-אזור מסוכן

הפרמטר הראשון הוא סיווג אזור ההתקנה.

מפעלים פטרוכימיים אינם מסוכנים באופן אחיד. במקומות שונים יכולים להיות רמות שונות של חשיפה לגזים או אדים דליקים.

עבור מפגעי גז, אדים וערפל, אזורים מסוכנים מסווגים בדרך כלל לאזור 0, אזור 1 ואזור 2 בגישת אזורי IEC/ATEX.

במילים פשוטות:

תצורת סליל הצינור חייבת להיות תואמת לסיווג המיקום שבו הוא יותקן בפועל. זוהי נקודת ההתחלה לכל תהליך הבחירה.

2. אישור פיצוץ-

לאחר זיהוי האזור המסוכן, הפרמטר הבא הוא ההסמכה הרלוונטית.

בהתאם לשוק היעד ולדרישות הפרויקט, ההסמכה עשויה לכלול מערכות כגון:

• ■ATEX
• ■IECEx
• ■UL או מערכות הסמכה לאומיות אחרות
• ■אישורים מקומיים של אזורים מסוכנים-

על הקונה לבקש את פרטי האישור בפועל במקום להסתמך על הצהרות כגון:

תיעוד ההסמכה צריך לזהות את מאפייני הגנת הציוד הרלוונטיים ואת תנאי השימוש.

זה הופך להיות חשוב במיוחד כאשר הסליל כולל ציוד חשמלי. סליל מכני מונע-קפיץ וסליל ממונע אינם בעלי אותן דרישות הסמכה מכיוון שפרופילי מקור ההצתה-שונים.

3. סיווג קבוצת גז או חומרים

יש לזהות גם את האווירה המסוכנת. מתקנים פטרוכימיים עשויים להכיל גזים ואדים שונים עם מאפייני הצתה שונים.

מידע רלוונטי יכול לכלול:

• ✔סוג גז או אדים
• ✔קבוצת גז
• ✔מאפייני הצתה
• ✔טמפרטורת הצתה עצמית
• ✔נקודת הבזק
• ✔ריכוז תהליך
• ✔תנאי שחרור צפויים

הציוד הנבחר חייב להיות מתאים לאווירה המסוכנת בפועל. מסיבה זו, מפרט הפרויקט צריך לזהות את החומר המעורב במקום לתאר את היישום רק כ"תעשיית נפט" או "פטרוכימית".

4. דרגת טמפרטורה

טמפרטורת פני השטח המקסימלית היא פרמטר קריטי עבור ציוד-באזור מסוכן. מקור הצתה פוטנציאלי לא חייב להיות ניצוץ חשמלי. משטח חם מספיק יכול גם להצית אווירה דליקה.

רכיבים אפשריים-שיוצרים חום בסליל צינור כוללים:

לפיכך יש להעריך את טמפרטורת פני השטח המקסימלית שלו בתנאי ההפעלה המיועדים. סיווג הטמפרטורה צריך להתאים למאפייני ההצתה של האטמוספרה שמסביב.

5. טווח טמפרטורות סביבה

מתקנים פטרוכימיים עשויים להיות חשופים לשינויי טמפרטורה משמעותיים.

הסליל עשוי לפעול:

• בָּחוּץ
• תחת אור שמש ישיר
• ליד ציוד תהליך חם
• באקלים קר
• באזורי תהליך סגורים
• באזורים עם שינויי טמפרטורה מהירים

יש לציין את טווח טמפרטורת הסביבה הנדרש במהלך הרכש.

הטמפרטורה משפיעה על:

אין להניח כי סליל המתאים לבית מלאכה סטנדרטי מקורה מתאים באופן אוטומטי להתקנת בית זיקוק חיצוני.

6. סוג נוזל

מדיום העבודה הוא אחד מהפרמטרים החשובים ביותר של גלגל הצינור-.

אמצעים פטרוכימיים אפשריים כוללים:

• ►דִיזֶל
• ►בֶּנזִין
• ►שמן סיכה
• ►שמן הידראולי
• ►ממיסים
• ►נוזלים כימיים
• ►נוזלי ניקוי
• ►עיבוד פחמימנים

הצינור ורכיבי הסליל הפנימיים חייבים להיות תואמים למדיום הספציפי.

תאימות נוזלים משפיעה על:

חומר צינור פנימי|חומר איטום|בנייה מסתובבת|אביזרי|זיווגים|חיזוק צינור

לא ניתן להשתמש אוטומטית בצינור המתאים לשירות מים להעברת פחמימנים.

7. תאימות כימית

יש להעריך תאימות כימית בתנאי הפעלה בפועל.

לכן יש לבדוק את נתיב הנוזל המלא במקום להעריך רק את מכסה הצינור.

8. לחץ עבודה בצינור

יש לקבוע את לחץ העבודה לפני בחירת הסליל.

המפרט צריך להבחין בין:לחץ עבודה רגיל, לחץ עבודה מקסימלי מותר, עליות לחץ, ולחץ בדיקה.

הסליל עצמו אינו קובע את דירוג הלחץ של מכלול הצינור.

כל רכיב המכיל לחץ- חייב להיות מתאים לשירות המיועד.

9. עליית לחץ

חלק ממערכות העברה חוות תנודות לחץ.

הלחץ יכול לעלות במהירות כאשר:

• שסתום נסגר
• משאבה מתחילה או נעצרת
• קו העברה מועבר
• זרבובית סגורה
• הזרימה פתאום מוגבלת

לפיכך, מפרט סליל צינור המבוסס רק על לחץ-יציב עשוי להיות לא שלם. עבור יישומי לחץ גבוה-, יש לשקול תנאי לחץ חולפים במהלך בחירת צינור וסליל.

10. קוטר פנימי של צינור

יש לבחור את מזהה הצינור בהתאם לקצב הזרימה ולמאפייני הנוזל הנדרשים.

צינור בגודל נמוך עשוי ליצור:

אובדן לחץ מוגזם|מהירות זרימה גבוהה יותר|התנגדות מוגברת לשאיבה|יעילות העברה מופחתת

לכן יש לחשב את המזהה הנדרש מדרישות התהליך בפועל. הסליל חייב גם להכיל פיזית את הצינור שנבחר.

11. קוטר חיצוני של צינור

OD צינור קובע אם ניתן לאחסן את הצינור כראוי על התוף. סליל המדורג עבור אורך צינור מסוים עשוי שלא להכיל את אותו אורך של צינור- בקוטר גדול יותר.

קיבולת התוף תלויה ב:

• OD ואורך הצינור
• קוטר ליבת התוף וקוטר האוגן
• סידור מתפתל

זה חשוב במיוחד עבור צינורות כימיים והידראוליים מחוזקים.

12. אורך הצינור

אורך הצינור צריך להיות מבוסס על מעטפת ההפעלה בפועל.

האורך הנכון אמור לספק את הטווח הנדרש ללא קיבולת אחסון מיותרת של הצינור.

13. רדיוס עיקול מינימלי

הצינור חייב להישאר ברדיוס הכיפוף המינימלי שצוין. זה חשוב במיוחד כאשר הצינור משולב שוב ושוב על תוף. תוף קטן מדי עלול להפעיל מתח כיפוף יתר על הצינור.

ההשלכות האפשריות כוללות:

עייפות חיזוק|סדקים בכריכה|מעקמת|חיי שירות מופחתים|מתח חיבור

לכן יש לבחור את קוטר התוף בהתאם לדרישות הכיפוף בפועל של הצינור.

14. בניית צינור

בניית צינור פטרוכימי עשויה לכלול מספר שכבות:צינור פנימי ← חיזוק ← כיסוי חיצוני. לכל שכבה יש תפקיד שונה.

• צינור פנימי:מספק תאימות כימית.
• תִגבּוֹרֶת:מספק עמידות בלחץ.
• כריכה חיצונית:מספק הגנה מפני שחיקה, מזג אוויר, שמן, כימיקלים ונזקים מכניים.

עבור יישומים באזור- מסוכנים, ייתכן שיהיה צורך לציין גם מאפיינים חשמליים.

15. חשמל סטטי

חשמל סטטי הוא שיקול מרכזי בטיפול בנוזלים דליקים מסוימים. תנועת נוזלים יכולה ליצור מטען אלקטרוסטטי בהתאם למוליכות הנוזל, מהירות הזרימה, מבנה הצינור, אורך הצינור, תכונות הנוזל ותצורת המערכת.

אם מטען מצטבר ונפרק לאחר מכן כניצוץ, הוא יכול להפוך למקור הצתה.

לכן, מערכת סלילי הצינור עשויה לדרוש מתאימה:

צינור מוליך|צינור מתפזר-סטטי|מליטה|הארקה|המשכיות חשמלית

16. התנגדות חשמלית לצינור

עבור יישומים הכוללים נוזלים דליקים או אדים, תכונות החשמל של הצינור עשויות להיות חלק ממפרט הרכש.

פרמטרים רלוונטיים יכולים לכלול:

• התנגדות חשמלית
• מוֹלִיכוּת
• פיזור סטטי
• המשכיות באמצעות אבזור

יש להעריך את הערך עבור מכלול הצינור השלם ולא רק עבור חומר הגומי או הפולימר.

17. הארקה והדבקה

הארקה מספקת נתיב מבוקר לפיזור מטען חשמלי.

בהתאם לתכנון, ייתכן שיהיה צורך לשקול המשכיות חשמלית על פני:

מסגרת סליל → תוף → מסתובב → צינור → התאמה → ציוד קליטה

נקודות הארקה צריכות להישאר:

מאובטח מכני|רציף חשמלי|מוגן מפני קורוזיה|נגיש לבדיקה

צבע, קורוזיה או נזק מכני עלולים לפגוע בהמשכיות החשמל.

18. רכיבי חשמל

סלילי צינור ממונעים דורשים הערכה חשמלית נוספת.

רכיבים חשמליים פוטנציאליים כוללים:

כל רכיב המותקן באזור המסוכן עלול להשפיע על תכנון ההגנה-להתפוצצות. לכן, הסמכה של רכיבים בודדים והסמכה של תצורת הציוד השלמה חייבת להיחשב ביחד.

19. כוח מנוע ומומנט

עבור סלילים המונעים על-מנועי, אין לבחור כוח מנוע רק לפי אורך הצינור.

המומנט הנדרש תלוי ב:

• משקל ונוקשות הצינור
• רדיוס תוף וכיוון הרכבה
• התנגדות סלילה, מהירות פעולה וחיכוך מוביל הצינור

צינור כבד עשוי לדרוש מומנט גדול יותר מצינור קל משקל באותו אורך. לכן יש לבחור את המנוע ותיבת ההילוכים על סמך העומס המכני בפועל.

20. מהירות הרצה לאחור

מהירות הריצה לאחור משפיעה הן על הפרודוקטיביות והן על בטיחות התפעול.

יש להתאים את המהירות המתאימה למשקל הצינור, לאורכו ולסביבת ההפעלה.

21. מומנט קפיץ

עבור סלילים מונעים-קפיציים, מומנט הקפיץ הוא פרמטר מכני קריטי.

הקפיץ חייב לייצר מספיק מומנט כדי להתגבר על:משקל צינור, התנגדות תוף, חיכוך נושא, חיכוך מדריך, וקשיחות צינור.

יחד עם זאת, כוח קפיץ מוגזם יכול לייצר נסיגה אגרסיבית. לכן יש להגדיר את הגלגלת למפרט הצינור בפועל במקום להשתמש בהגדרת קפיץ גנרית.

22. מקורות הצתה מכניים

ביטול רכיבים חשמליים אינו מבטל אוטומטית את סכנת ההצתה.

מקורות הצתה מכניים עשויים לכלול:

חיכוך|השפעה|טמפרטורת מיסב מוגזמת|כשל מכני|שימון לא תקין|מגע בין רכיבים מתכתיים נעים

לכן יש לתכנן ולתחזק את הסליל כדי למנוע חימום מכני חריג ומגע בלתי מבוקר.

23. מצב נושא

מיסבים תומכים בתוף המסתובב ומשפיעים על התנגדות ההפעלה.

מיסב שהתקלקל עלול לייצר:

חיכוך מוגבר|רעש|רטט|חום|חוסר יישור תוף

בסביבה מסוכנת, יצירת חום חריגה חשובה במיוחד. לכן בדיקת מיסבים צריכה להוות חלק מתוכנית התחזוקה.

24. מפרט מסתובב

המסתובב הוא חיבור הנוזל המסתובב בין קו האספקה ​​הנייח לסליל.

יש לבחור אותו לפי:

לחץ עבודה|תאימות נוזלים|טמפרטורה|גודל חיבור|דרישות סיבוב|חומר איטום

המסתובב צריך להיות מוגן גם מפני עומס מכני חיצוני מוגזם. יש לתמוך כראוי בצינור האספקה ​​במקום להעביר את משקלו אל המסתובב.

25. חומר חותם

כשל באיטום עלול לגרום לדליפה גם כאשר הצינור עצמו נותר ללא נזק.

יש לבחור חומר איטום לפי:

• נוזל וטמפרטורה
• לחץ וחשיפה כימית
• משך השירות

יש להעריך את אטמי הסיבוב וההתאמה יחד עם חומר הצינור.

26. עמידות בפני קורוזיה

מתקנים פטרוכימיים יכולים לחשוף ציוד ל: פחמימנים, תרסיס מלח, לחות, כימיקלים לניקוי, מזג אוויר חיצוני ועיבוי.

הגנה מפני קורוזיה עשויה לכלול:

בחירת החומר צריכה לשקף את הסביבה בפועל במקום להניח שלכל המתקנים הפטרוכימיים יש אותם תנאי קורוזיה.

27. התנגדות כיסוי צינור

הכיסוי החיצוני של הצינור יכול להיחשף לחומרים מחוץ לצינור. לדוגמה, צינור הנושא שמן הידראולי עלול להיתקל גם בדליפות דלק, כימיקלים לניקוי, חשיפה ל-UV, בוץ, מי מלח או משטחים שוחקים.

לכן יש לבחור את הכיסוי החיצוני עבור הסביבה הסובבת כמו גם המדיום הפנימי.

28. חוזק הרכבה

מבנה ההרכבה חייב לעמוד יותר ממשקל הסטטי של הסליל. כוחות דינמיים נוצרים כאשר המפעיל מושך את הצינור.

מערכת ההרכבה צריכה לשקול:

משקל סליל|משקל צינור|כוח משיכה|כוח הילוך לאחור|רטט|השפעה|טעינת צד

עבור סלילים-כבדים, ייתכן שיהיה צורך בחיזוק מבני.

29. כיוון משיכת צינור

מיקום ההתקנה צריך להתאים לכיוון הרגיל של תנועת הצינור.

משיכה מוגזמת בצד עלולה להגביר את הטעינה על:מדריך לצינור, תוֹף, פִּיר, מיסבים, תושבת הרכבה, ולְהִסְתוֹבֵב. זה יכול גם ליצור סלילה לא אחידה ושחיקת צינור.

יש למקם את הסליל כך שמסלול הנסיעה הנפוץ ביותר בצינור יהיה ישיר ככל המעשי.

30. מדריך לצינור

מוביל הצינור שולט כיצד הצינור נכנס ויוצא מהתוף. מדריך שתוכנן כהלכה יכול להפחית שחיקה, מתח כיפוף, עומס צד וסיפוף לא אחיד.

חומר המדריך והגיאומטריה צריכים להיות מתאימים לצינור. המדריך לא צריך להציג חיכוך מיותר או נקודות מגע חדות.

31. פקק צינור

הפקק קובע את המיקום הנגיש הסופי של הצינור. זה צריך להיות מחובר היטב וממוקם נכון.

פקק פגום יכול לאפשר לצינור להיכנס רחוק מדי לתוך הסליל. פקק רופף מדי עלול גם ליצור פגיעה או רטט במהלך פעולה חוזרת.

32. בחירת צימוד וזרבובית

צימוד היציאה או הזרבובית צריכים להתאים ליישום.

פרמטרים חשובים כוללים:

לחץ עבודה|תאימות נוזלים|גודל חיבור|מנגנון נעילה|שיטת איטום|חומר|קצב זרימה נדרש

לגבי נוזלים דליקים, יש להתייחס לניתוק או דליפה בשוגג כדאגה לבטיחות-תהליך.

33. הגנת הסביבה

ייתכן שהגליל צריך הגנה מפני: אבק, גשם, עיבוי, זיהום שמן, התזות כימיות וקרינת UV.

יש לשקול את הגנת המתחם החשמלי בנפרד מהגנה מפני פיצוץ.

מארז בעל דירוג הגנה- גבוה לא הופך אוטומטית רכיב חשמלי למתאים לאווירה נפיצה.

34. מיקום התקנה

יש להתקין את הסליל במקום בו הוא יכול לבצע את תפקידו מבלי להכניס סכנות נוספות.

הימנע ממקומות שבהם הצינור יכול ליצור קשר:

צינורות חמים|ציוד מסתובב|גלגלי רכב|קצוות חדים|העברת מכונות|מסלולי-תנועה גבוהה

יש לקחת בחשבון את נתיב הנסיעה המלא של הצינור לפני ההתקנה.

35. מתקנים פטרוכימיים חיצוניים

התקנות חיצוניות דורשות התייחסות נוספת של: קרינת שמש, גשם, לחות, רוח, אבק, טמפרטורת אופניים וחשיפה למלח.

בחירת החומר וטיפול פני השטח צריכים לשקף את החשיפה הסביבתית. עבור מתקנים פטרוכימיים על חוף הים, הגנה מפני קורוזיה עשויה לדרוש תשומת לב רבה יותר מאשר באזור תהליך מקורה סגור.

36. בחירת מנגנון היפוך לאחור

מנגנון הריפוף לאחור צריך להתאים לצינור ולמחזור העבודה.

37. מחזור עבודה

יש לכלול את המספר הצפוי של מחזורי הפעלה בבחירה. לסליל בשימוש מספר פעמים ביום יש דרישת חובה מכנית שונה מסליל בשימוש רציף בתחנת ייצור.

יישומי-מחזור גבוה יכולים להאיץ בלאי ב:

אביב|מיסבים|מדריך|מנגנון נעילה|מסתובב|זַרנוּק

לכן יש לבחור את הסליל בהתאם לתדירות הפעולה בפועל.

38. רטט

מתקנים פטרוכימיים עשויים להכיל משאבות, מדחסים, מנועים וציוד מסתובב אחר.

רטט מתמשך יכול להשפיע על:מחברים, מיסבים, חיבורי צינור, חיבורי חשמל, וסוגרי הרכבה.

יש להתקין את הסליל בצורה מאובטחת, ויש לבדוק מעת לעת מחברים כאשר הרטט משמעותי.

39. נגישות תחזוקה

סליל המותקן באזור מסוכן חייב להישאר בר שירות.

אנשי תחזוקה עשויים להזדקק לגישה ל:

צינור|מסתובב|אביזרי|נקודת הארקה|מיסבים|מנגנון קפיץ|מנוע|חיבורי חשמל

אין להתקין את הסליל במצב המקשה שלא לצורך על הבדיקה השגרתית.

40. תחזוקת פיצוץ-ציוד מוגן

תחזוקה היא לא רק עניין של שמירת הסליל פעיל. כמו כן, עליו לשמר את מאפייני ההגנה-של הציוד לפיצוץ.

יש לתת תשומת לב מיוחדת ל:

• מארזים מאושרים ובלוטות כבלים
• אטמים, הארקה וחיבורי חשמל
• מצב פני השטח ושלמות מכנית

שינוי לא מורשה או החלפה של רכיבים מאושרים עלולים להשפיע על תאימות הציוד.

41. הימנע משינויים לא מאושרים

שינויים נפוצים שעשויים להשפיע על התאמת-אזורים מסוכנים כוללים:

החלפת מנוע|הוספת מתג|קידוח המתחם|החלפת בלוטות כבלים|הוספת חיישנים|שינוי הארקה|שינוי חיווט חשמלי

כל שינוי צריך להיות מוערך מול ההסמכה של הציוד והדרישות ההנדסיות הרלוונטיות.

42. בדיקת מצב הצינור

יש לבדוק את הצינור עבור:

צינור עשוי להישאר בלחץ גם כאשר נזק חיצוני אינו ברור מיד. לפיכך, בדיקה קבועה חיונית באזורי תהליך-בסיכון גבוה.

43. איתור נזילות

נקודות דליפה פוטנציאליות כוללות: צינור, מסתובב, אביזרים, צימודים, אטמים וחיבורי תוף.

דליפה קטנה עלולה ליצור סכנה גדולה יותר אם הנוזל נדיף או דליק.

לכן יש לבדוק את האזור שמסביב עבור: רטיבות, טפטוף, ריח, שאריות, אובדן לחץ.

יש לחקור מיידית כל דליפה חריגה.

44. דרישות תיעוד

עבור התקנה פטרוכימית קריטית, תיעוד טכני צריך לזהות:

דגם סליל|מפרט צינור|לחץ עבודה|אורך צינור|נוזל|טמפרטורה|סיווג-אזורים מסוכנים|הסמכה|סידור הארקה|דרישות התקנה|הוראות תחזוקה

תיעוד חשוב במיוחד כאשר הציוד יעבור טיפול או החלפה מאוחר יותר.

45. מפרט רכש מעשי

ניתן לארגן בקשה טכנית להצעת מחיר או מפרט ציוד באופן הבא:

פורמט זה נותן ליצרן מספיק מידע טכני כדי לבחור או להגדיר את הסליל בצורה נכונה.

46. ​​טעויות בחירה נפוצות

47. רצף בחירה מומלץ

עבור סליל צינור פטרוכימי, תהליך הבחירה צריך לבצע רצף מוגדר.

48. פרמטרים קריטיים במבט חטוף

ניתן לסכם את הבחירה המלאה לשבע קבוצות:

49. שיקולים הנדסיים סופיים

יש לבחור סליל צינור לשירות פטרוכימי כמערכת משולבת ולא כמוצר מכני מבודד.

פרמטרים אלה מקיימים אינטראקציה זה עם זה. לדוגמה, הגדלת אורך הצינור מגדילה את משקל הצינור. משקל צינור מוגבר משנה את מומנט הריפוף לאחור. צינור גדול יותר עשוי לדרוש תוף גדול יותר. תוף גדול יותר משנה שוב את דרישת המומנט. אם הסליל מונע במנוע-, זה יכול להשפיע על בחירת המנוע ותיבת ההילוכים. אם הגלגלת מותקנת באזור מסוכן, המנוע והרכיבים החשמליים חייבים לעמוד גם בדרישות ההגנה מפני פיצוץ-.

לכן, בחירת סליל הצינור צריכה להתבסס על מעטפת ההפעלה המלאה, ולא על מפרט קטלוג אחד.