Өндөр чанарын хийлсийн материал европын загварын дуудлагын төрөлхүүн цахилгаан хүчдүүртүүний аюулгүй бүтээмжийг сайжруулж.

Яагаад материал сонгох нь европын стилд таарах цахилгааныг галд үл шатамуйн аюулгүй байдлын хувьд илүү чухал?

Түлшлэг хий, уур, шүүрдүү нүүрсний нуцлаг бүсүүдэд үүрдүү төхөөрөмжийн материал бүрэлдэхүүн нь шууд аюулгүй байдлын үр дүнг тодорхойлдог. Европын загварын талхиг төхөөрөмжийн цахилгаан үүрдүү төхөөрөмж нь искра үүсгэхгүй өндөр чанарын холимогтой бүтээдэг — жишээ нь: зэс агуулдаггүй алюминий, гоожуур төмөр, никель-хром-молибден (Ni-Cr-Mo) гоожуур төмөр — учир нь эдгээр материалын тусламжтайгаар түлшлэг орчинд искра үүсгэх аюул, гүйцэтгэлд үүсгэх халуун гадаргуу, мөртөл, үртүүр аюулд хамгаалалт хангагддог. Жишээ нь: бронз үүрдүү таванхуу төмөр ачаа дээр тулгарах үед искра үүсгэхгүй, харин хэдийн түлшлэг орчинд искра үүсгэх хүчтүүр төмөр-төмөр хослолд хүрдүүгүй. Дулаан тогтвортой байх чухал: дулаан дамжуулалт өндөр холимогтой бүрхүүр дулааныг хурдан сарнилдог, ингэж АТЕХ-ийн зөвлөмжит хязгаарын доор гадаргууны температурыг хадгалдог — тасралтгүй ажиллах үед юм ухан аварга тормозлолт үед ч. Хуурхай төрөлд хамгаалалт нь бүрхүүрийн бүтэн байдалыг химийн задралд хамгаалдог, яагаад гэвэл химийн задрал нь гал тархуурын замыг хүнд хүртэмжтүүр болгож, түлшлэг орчинд дотоод бүрхүүрт хүрдүүгүй. АТЕХ Бүс 1 ба 2-д материалын II бүлгийн стандартыг хангаж, цахилгаан бус талхиг хамгаалалтын шаардлаж (EN 13463-1 / IEC 60079-0), искра үүсгэхгүй байх, механик хүчтүүр, галыг хүртэмжтүүр байлгах чадварыг баталж. Шүүрдүү төмөр бүрхүүр — их вэд эпоксид хучилттуй — дотоод даралт үүсгэх үед төрөлд хугацаа үүсгэхгүй, гал тархуурын дизайнд чухал аюулгүй байдлын үүрдүү функция. Өндөр чанарын холимогтой материалын тусламжтайгаар урт хугацааны хэлбэр өөрчлөлт ба хүртэмжтүүр багасдог, гал тархуурын холболтын хэмжээ тогтвортой байх чадварыг хадгалдог, хүртэмжтүүр аюулгүй байдлын үүрдүү функц бүрхүүрт хамгаалалт хангагддог. Төхөөрөмжийн анхны материал сонголт нь АТЕХ ба IECEx захиалманд найдвартай хангаж, түүн дээр түрүүн хүртэмжтүүр ажиллах чадварыг хангаж. Дүнгүй хэлбэрт: материал сонголт нь төхөөрөмжийн дизайны сонголт биш, харин хүмүүсийн аюулгүй байдал, хөрөнгө, үйлдвэрлэлийн үргэлжлэлтийг онцгой аюулд хамгаалах үүрдүү саад.

Дүүрэн металлургийн давуу талууд: Өндөр чанарын хавсралт металлууд хүндрүүлсэн бүсүүдэд гал унтрахыг яаж саатгах

Хүч үүсгэх ба үрэлдүүлэх үед гал унтрахгүй йөншөөл

Европын стилд хийн дуудлагын төлөөрүүлэгч цахилгаан хүчирхүүлүүрт металлын бүрдэл нь түүний искрүүдийн үүсэх чадварыг шууд тодорхойлдог. Нүүрстөрөл багтаамжтай ган зэрэг төмөрлөг хавсралтунд хатуу, хайлуурт цементит фазын нөлөөн дор хүчтэй хүртлүүрт халуун, хугарч салж идэвхт искрүүд үүсдөг. Харин өндөр ангилалд бүтээдэг төмөрлөг биш хавсралтунд — мед-бериллий, алюмин-бронз, никель-мед — төлөөрүүлэгч хүчирхүүлүүрт хэрэглэдэг гурван талт төвд орших (FCC) кристалл бүтэцтэй бөлөкүүд нь пластик деформацийн дотор хүртлүүрт энергийг шингээдөг. Түүн дотроо идэвхт искрүүд үүсгэхгүйн оронд, түүнүүд нь дарж, хүйтэн холбогдож, зөвхөн бага температурт хөдөлгөөн үүсгэдөг. Лабораторийн хэмжилтүүд нь CuBe бөлөкүүдийн искрүүдийн энергийн хэмжээ 0.02 мДж-аас бага бөлгөөн гидроген (0.017 мДж) ба ихэнх гидрокарбон уур (0.2–0.3 мДж) үүсгэх хамгийн бага инициацийн энергийн доор бөлгөөн гэдгийг баталдог. Силикон, марганец зэрэг хавсралтунд нь тогтвортой оксидн зургийг үүсгэдөг, тренийн коэффициентыг 30% хүртэл бууруулдог. Ийнхүү инженерийн аргаар хийн дуудлагын төлөөрүүлэгч үйлдлийг хангаж, EN 13463-1 стандартын дагуу сертификатжуулснаар механик бөлөкүүдийн үйлдлийн үед инициацийн аюулд үлдмүй.

АТЭХ бүс 1 ба 2-ын нөхцөлд дулаан тогтвортой байдал ба нумын дархлаа

Хөдөлгүүрний бүрхүүл ба түрүүлэлтийн хурдассааны хувьд Ni-Cr-Mo хайлшыг сонгож, түүний гайхалтай дулаан дамжуулалтын чадварыг ашиглаж буй—түүнд стандарт нержүүл гуурсны дулаан дамжуулалт хоёр дахин илүү. Энэ хурдан дулааны тархалт нь ойрхон цахилгаан шаталт температурт хүрэх дулааны цогцос үүсэхийг саатгаж буй. Жишээлбэл, 10 секундын аварга хүчирхийлэлд үрэлдүүр холбоосын дулааны температур 250°C хүрж буй, гэтэдүүр хайлш түүнийг мөчлөн тархалдуулж, гадаргуугийн температурыг 85°C-аас доош хадгалж буй—АТЕХ Бүс 1-ийн Т4 температур ангилалын хязгаар (135°C) хүртэл түүнд гэмтэл үүсгүүр нөхцөлд ч бүрхүүлийн гадаргуу температур хүртэл хүрэхгүй. Хайлшын тогтвортой гамма-фазын микроструктура түүний үйлдлийн чадварыг урт хугацаанд хадгалж буй. Түүний өндөр цахилгааны түлхүүрлүүр (ихэвчлэн 1.2 μΩ·м) ба нягт хромын оксидын давхарга хөдөлгүүрний тэнхлэг ба тулгуур хоорондын гальваник номхон цахилгааны нүүрлүүр ба статик цахилгааныг дарж буй—Бүс 2-д түүн дотроо шаталт атмосфер үүсгүүр нөхцөлд зүүдлүүр үйлдлийн үед чухал. Нефтүүлдүүрүүдийн талбайн тайлангүүд Ni-Cr-Mo зүүдлүүр бүрхүүлд шилжин үйлдлийн дараа дулаан гадаргууны онцгой үзэгдэлд 60% бууралт бүртгэж буй, түүнээр АТЕХ-ийн хувьд хайлшын сонголт баталж буй.

Бодит дэлхийн шалгалт: Баталгаажуулсан европын загварын төврүүлэхүйц цахилгаан хүчдүүртүүдийн ажиллах чадварын өсөлт

Баталгаажуулсан сууринлуудаас авсан мэдээлэл европын загварын төврүүлэхүйц цахилгаан хүчдүүртүүдийн өндөр сорттой хавсралт металлын илүү сайн аюулгүй байдалын тухайд баталгаа өгдөг.

ATEX-баталгаажуулсан Ni-Cr-Mo хавсралт металлын бүрхүүл: Ажиллах үед гэмтэлд орж буй тоо 42% бууржээ

Никель-хром-молибден хавтгай нь ердийн гангаар хийснүүр бүтээдсийн аюултай дулаан үүсгэх аюулыг илт бүүр бууруулж буй. ATEX нөхцөлд материал нь түүнд үйлчилж буй хүчний үр дүнд ба үрэлдүүрлэлд дулаан үүсгэхгүй, мөн дотоод коррозион төвөгтүй байдлын улмаас гадаргуу нь сааралдаж, халуун цогцос үүсгэх аюул бүүр бууруулж буй. Талд цуглуулж авсан телеметрийн өгөгдлүүд нь тус чанарууд нь шууд найдвартай байдлын үзүүрлүүд болой. 2023 онд химийн боловсруулалтын заводуудад ATEX-түвшинт хүүрдүүрүүдийн олон газрын судалгаа никель-хром-молибден хавтгай руу шилжихтүн үйлдлийн үед гэмтэл 42% бууруулж буй. Аллюминийн өндөр дулаан тогтвортой байдлын улмаас моторын ажиллаж эхлэх үед дугуйлт үүсгэх аюул бүүр бууруулж буй, нь зона 1 ба зона 2-д аюултай хийн дулаан үүсгэх аюул бүүр бууруулж буй. Засварын бүртгэлүүд нь мөн үүрдүүрүүдийн хатинга холбогчид ба хүрээлэн бүндүүрлүүдийн гэмтэл бүүр бууруулж буй, нь аллюминийн дулааныг түүнд тааруулан тархуулж, давтамжит ачаалалд трес үүсгэхгүй байдлын улмаас буй.

Амьдралын циклд үүрд харгалзах зардал: холимог төлбөр vs. ажиллах чадваргүй байх, үйлдэх үйлчилгээ, онцгой нөхцөлд оролцох аюул

Ни-Кр-Мо хайлшын татагчид анхны үнэд нь илүү өндөр бөлгөөн үүсгэдэг, гэтэдүүн нийт эзлэмжийн үнэ хурдан урвуулагддаг. Стандарт гангаар хийсэн татагчдыг хайлшын загваруудаар солигчид үйлдвэрлэлийн судалгаа (2022 он) дагуу төлөвлөгүй зогсолтын тоо 35% буурж, үүний гол шалтгаан нь коррозид төвөгтүй химийн орчинд түүнд давтамжит засварын шаардлага гаргахгүй, коррозид төвөгтүй бүрхүүлтүүд юм. Цөөн гэмтэл — цөөн үйлдвэрлэлийн зогсолт ба аварга засварын зардал багасна. Түүнчлэн, нэг цагийн технологийн зогсолт нь газрын тосны рафинерид $20 000-аас дээш зардлыг үүсгэдэг тул хайлшын нэмэлт үнэ 12–18 сарын дотор бүрдүүлдэг. Түүнчлэн, дүүрэн асаалт үзэгдэлд оролцох магадлалыг багасгах нь зөвхөн зохих бүртгэлт бүртгэлт шаргуулалтын шаргуулалт, харин дүүрэн асаалтын төвөгтүй үр дагаварын зардлыг ч түүнээс хойш хориглодэг. Гэмтлийн тоо ба зогсолтын хугацаа харгалзан бараг хоёр дахин, гурван хоёртаяа багасаж, өндөр чанарын материал нь бүрдүүлдэг: бага анхны хөрөнгө оруулалт нь аюулгүй бүртгэл ба төлөвлөгүй үйлдвэрлэлийн алдагдалд шууд даатгалын үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хуульд нийцэхээс илүү: EN 13463-1 ба IEC 60079 стандартуудад нийцүүлж сонгож авах материал

EN 13463-1 ба IEC 60079 стандартуудын шаардлагуудыг хангах нь төвхөн галт атмосферт ажиллах төхөөрөмжүүдийн хамгийн доод аюулгүй бүрхүүл болой. Гэтэд, материал сонгох үед илүү өндөр тавьж, дээд зэрэглэлийн хайлш хэрэглэх шаардлагатай. Дээд зэрэглэлийн хайлш нь зөвхөн хуульд заасан шаардлагуудыг хангахаас илүү — түүн дээр тулгуурлан төвхөн галт атмосферт цохилт, үрэлдүүр, халуун гадаргуунаас үүсэх искраас саака тавих чадварыг бүрдүүлдүг. EN 13463-1 стандарт нь цахилгаан бус хэсгүүдийн цохилт, үрэлдүүр, халуун гадаргуунаас искра үүсгэхгүй байхыг шаарддуг; IEC 60079 стандарт нь түүний хатуу шаардлагуудыг цахилгаан бүрхүүртүүд дээр тулгуурлан дотоод нь утасны дуугуйлт (arc) үүсгэх үед түүнийг хориглох чадварыг шаарддуг. Никель-хром-молибден сталийн сертификатжүүд хийгдсэн европын стилд хийгдсэн төвхөн галт атмосферт ажиллах цахилгаан хүчдүүрүүд нь үүсгэх искрын магадлалыг багасгаж, дулаан тогтвортой байдлыг онцгой сайтар хангаж — хоёр стандартын хязгаарыг давж, түүн дээр тулгуурлан аюулгүй бүрхүүл бүрдүүлдүг. Төвхөн галт атмосферт ажиллах төхөөрөмжүүдийн хувьд EN 10204 3.1 стандартын дагуу үйлдвэрлэлд хийгдсэн туршилтын сертификатууд нь химийн найрсаг ба механик шинж чанаруудын нарийн үзүүлэлтүүдийг баталдуг, түүн дээр тулгуурлан бүх бүрхүүр ба ачаа түүх хэсгүүд нь жил дараа ажиллах үед бүрхүүл бүрдүүлдүг. Түүн дээр тулгуурлан ATEX сертификатын сүүлд хийгдэх шинэчлэлтүүд хялбаршдуг, ажилтнууд нь аюулгүй бүрхүүл нь таамаглал дээр тулгуурлан бүрдүүлдүг, харин баталдуг гэдгийн төдийнхүү итгэл үүсдүг. Үүн дээр тулгуурлан стандартуудын үндсэн санаа — зөвхөн үсгийн хувьд хангахаас илүү — дагуу хайлш сонгох нь бүх хүчдүүрүүдийн аюулгүй бүрхүүлийг тогтвортой бүрдүүлдүг, мөн төхөөрөмжүүдийн нийт ажиллах хугацаанд аюулгүй бүрхүүл нь хамгийн доод шаардлагуудыг хангахаас илүү хол зайг туулдуг.

НӨАТ-ын хэсэг

Яагаад өндөр чанарын хавсралт металлууд нь аюултай орчинд шаардлагатай вэ?

Ni-Cr-Mo ба алюмин-даба хавсралт металлууд нь дүүрэн цуцалдаггүй, дулааны хувьд тогтвортой бөлөк, түүн дотроо түлшт газрын уур, хийн аюултай орчинд дүүрэн цуцалдах аюулд саад тавихын тулд хэрэглэдэг.

Хавсралт металлууд хэрхэн ажиллах үед температурт халуун цэгүүдийг бүүрдүүлдэг вэ?

Дулааны дамжуулалт өндөр хавсралт металлууд дулааныг хурдан тархуулдэг, ийнхүл гадаргуу ATEX температур ангилалын хязгаарыг давахаас саад тавихын тулд хэрэглэдэг.

Цахилгаан хүчдүүрт хавсралт металлуудыг ашиглахын үүр дүнгүүд юу вэ?

Хүндрүүлсэн анхны зардал бүүрдүүлдэг, гэтэл өндөр чанарын хавсралт металлууд ажил зогсох хугацаа, засварын зардал бүүрдүүлдэг, аюултай түүрхүүлдүүлдэг, анхны хөрөнгө оруулалтыг 12–18 сарын дотор нөхцөлдүүлдэг.

Хавсралт металлын хүчдүүрт ATEX ба IEC стандартуудын шаардлалд нийцдүүлдэг вэ?

Тийм, баталгаажуулсан өндөр чанарын хавсралт металлын хүчдүүрт EN 13463-1 ба IEC 60079 шаардлалд хангаж, түлшт атмосферт тогтвортой ажиллахын тулд хэрэглэдэг.