protección contra explosiones para la industria del petróleo y el gas: armarios 

Requisitos críticos para la protección contra explosiones de armarios en la industria del petróleo y el gas

Protección contra explosiones para la industria del petróleo y el gas: los gabinetes no son solo una caja metálica con sello, sino un complejo sistema de ingeniería del que depende la vida del personal y la continuidad de la producción de hidrocarburos. En nuestra práctica, nos hemos encontrado repetidamente con situaciones en las que un intento de ahorrar dinero en la certificación o una elección incorrecta del tipo de protección Ex llevaron al cierre de líneas de producción enteras después de la primera inspección por parte de Rostechnadzor. La realidad es la siguiente: los gabinetes industriales estándar en zonas de clase 0, 1 o 2 (según GOST 30852.9-2002 / IEC 60079) no funcionarán y su instalación es una violación directa de las regulaciones federales.

Trabajamos con proyectos donde la temperatura ambiente baja a -60°C en invierno en Yakutia o sube a +55°C en plantas de procesamiento en climas cálidos. En tales condiciones, el plástico ordinario se agrieta y los sellos de goma se broncean y pierden su estanqueidad. Nuestro equipo de ingenieros ha desarrollado un enfoque basado en un análisis en profundidad de las condiciones operativas del mundo real, no solo en datos de catálogo. Hemos visto que la condensación dentro de un gabinete provoca un cortocircuito después de tres meses de funcionamiento porque el fabricante olvidó las válvulas de drenaje o calculó mal el punto de rocío. Este artículo está escrito para ingenieros jefes y compradores que están cansados de las promesas de marketing y necesitan datos técnicos para tomar decisiones.

Elegir el tipo de protección contra explosiones: por qué no existe una “solución universal”

La creencia errónea de que un tipo de recinto es adecuado para todas las áreas de riesgo cuesta a las empresas millones de rublos en multas y tiempos de inactividad. Protección contra explosiones para la industria del petróleo y gas: los gabinetes deben cumplir estrictamente con la clasificación del área donde se instalará el equipo. Dividimos las soluciones en tres categorías principales, cada una de las cuales tiene sus propias limitaciones y aplicaciones estrictas.

Caja antideflagrante (Ex d). Este es el tipo más común de equipos eléctricos. El principio de funcionamiento es sencillo: si se produce una explosión en el interior de la carcasa, las paredes deben resistir la presión de la llama y enfriar los gases que se escapan a través de las conexiones roscadas para no encender la atmósfera exterior. En nuestros proyectos utilizamos este tipo para arrancadores de motores para estaciones de bombeo. Sin embargo, hay una advertencia: el peso de un gabinete de este tipo puede alcanzar los 400 kg, para lo cual se requiere una base reforzada. Uno de nuestros clientes en Tartaristán encontró un problema cuando pidió gabinetes Ex d para un panel de herramientas liviano. El resultado fueron sobrecostes en la instalación y dificultades de mantenimiento debido al peso de la cubierta. La regla es simple: utilice Ex d sólo cuando exista una posibilidad real de que se produzcan chispas de alta energía.

Circuito intrínsecamente seguro (Ex i). Este método es ideal para sistemas de instrumentación y automatización. Aquí, la protección se logra limitando la energía eléctrica en el circuito a un nivel insuficiente para provocar la ignición. Los gabinetes Ex e (seguridad extendida) se utilizan a menudo junto con barreras de seguridad intrínsecas. La ventaja es obvia: puede abrir la tapa del gabinete bajo tensión (sujeto a los siguientes procedimientos), ya que no hay fuentes de ignición en su interior. Pero hay una limitación: este método no es adecuado para circuitos de alta potencia por encima de varios amperios. Recomendamos este circuito para cajas de distribución de sensores de presión y temperatura en pozos.

Llenar la carcasa con gas inerte o purgar (Ex p). Una solución para casos difíciles en los que dentro del armario hay equipos que no son a prueba de explosiones (por ejemplo, convertidores de frecuencia estándar o ordenadores industriales). El sistema mantiene constantemente un exceso de presión de aire limpio o nitrógeno dentro de la carcasa. Si la presión cae, la energía se apaga automáticamente. Es caro y difícil de mantener, pero a veces es la única opción. En un proyecto en Sakhalin, aplicamos esta tecnología a una sala de servidores junto a un gasoducto. No había otra alternativa, ya que en el mercado no se disponía de armarios para servidores preparados a prueba de explosiones y del tamaño necesario.

Al elegir, consulte siempre el mapa de zonificación de su propiedad. No confíe en las palabras del proveedor "esto cabe en todas partes". Solicite un informe de prueba específico para su marca Ex. El siguiente paso es determinar el material de la vivienda en función de la agresividad química del medio ambiente.

Materiales de vivienda: la batalla entre peso, coste y resistencia a la corrosión

La elección del material es un compromiso entre resistencia mecánica, resistencia química y presupuesto del proyecto. En el sector del petróleo y el gas, normalmente trabajamos con tres opciones: aleaciones de aluminio, acero inoxidable y materiales compuestos. Cada uno de ellos dicta sus propias reglas de instalación y funcionamiento.

Las aleaciones de aluminio (por ejemplo, AK12ch o equivalentes según los estándares internacionales) siguen siendo el estándar de oro para la mayoría de las aplicaciones. Son ligeros, disipan bien el calor y tienen suficiente resistencia. Sin embargo, hay un punto crítico que a menudo se olvida: el aluminio puede producir chispas al impactar. Por tanto, las zonas con fracciones ligeras de hidrocarburos requieren un recubrimiento especial o el uso de aleaciones con bajo contenido de magnesio y cobre. Realizamos pruebas en las que un gabinete de aluminio normal generaba chispas cuando se dejaba caer una herramienta desde una altura de 1 metro. En tales casos, exigimos a los fabricantes que apliquen un recubrimiento de polímero con un espesor de al menos 80 micras. Esto aumenta el costo en un 15%, pero elimina los riesgos durante la certificación.

Se requiere acero inoxidable (grados 304/316L) donde hay alta humedad, sulfuro de hidrógeno (H2S) o agua de mar. Prácticamente no existen alternativas al acero en las plataformas marinas. El principal enemigo aquí es la corrosión por picaduras. El acero barato comienza a oxidarse después de seis meses de funcionamiento en una atmósfera agresiva. Insistimos en utilizar acero AISI 316L con superficie electropulida. La superficie lisa no acumula suciedad y es más fácil de limpiar. La desventaja de los armarios de acero es el peso y el precio. Son entre 2,5 y 3 veces más pesados que sus homólogos de aluminio. Al diseñar pasos elevados, esto crea una carga adicional que debe tenerse en cuenta en la etapa de puesta en servicio.

Los materiales compuestos (fibra de vidrio, resinas de poliéster) están ganando popularidad debido a su total resistencia a la corrosión y su ligereza. No conducen corriente y no producen chispas cuando se golpean. Esta es una opción ideal para plantas de producción química y tratamiento de petróleo (OPN), donde los vapores de ácidos y álcalis están constantemente presentes. Pero los composites tienen un punto débil: el envejecimiento bajo la influencia de la radiación ultravioleta y la baja resistencia al calor. En nuestra práctica, hubo un caso en el que un armario de plástico en un espacio abierto en la región de Astracán se deformó en verano a una temperatura de +45°C a la sombra, lo que rompió la estanqueidad de los sellos. Si elige un compuesto, asegúrese de que la composición contenga estabilizadores UV y que el rango de temperatura se especifique con un margen.

No escatime en la calidad de los sellos. Incluso la carcasa más cara es inútil si el caucho se desmenuza al cabo de un año. Requiere sellos de silicona o fluoroelastómero (Viton) que permanezcan flexibles de -60 °C a +200 °C. Consulte el certificado del compuesto de caucho: este es un documento que a menudo se pasa por alto en las auditorías.

Diseño climático y diseño térmico: amenazas ocultas a la electrónica

Rusia es un país de temperaturas extremas y ignorar este factor provoca fallos en los equipos. Protección contra explosiones para la industria del petróleo y el gas: los gabinetes deben garantizar el funcionamiento de los componentes internos dentro del rango de -60°C a +55°C (y superior en algunas regiones). El problema no es sólo el frío, sino también los cambios de temperatura que provocan la condensación.

El inicio de invierno es el momento más estresante para la electrónica. Los condensadores pierden capacidad, las pantallas LCD se congelan y las baterías se agotan instantáneamente. La solución estándar es instalar calentadores dentro del gabinete. Pero aquí hay un problema: el calentamiento desigual crea puntos calientes que pueden destruir placas de circuito sensibles. Utilizamos un algoritmo para calcular la potencia de calefacción en función del volumen del gabinete y la temperatura mínima de la región. La fórmula es simple, pero requiere datos de entrada precisos. Un error de cálculo del 20% provoca un sobrecalentamiento o un subcalentamiento de los procesadores.

El problema del verano es el sobrecalentamiento. La carcasa a prueba de explosiones está sellada; no tiene ventilación en el sentido habitual. No hay ningún lugar donde colocar el calor de los convertidores de frecuencia o las fuentes de alimentación. La temperatura interna puede exceder la temperatura externa entre 15 y 20 grados. Si la temperatura máxima de un componente es de 60°C y la carcasa se calienta hasta 70°C al sol, el equipo se apagará debido a una emergencia. La solución son radiadores de refrigeración integrados en la pared de la vivienda o sistemas de aire acondicionado a prueba de explosiones. Hemos visto proyectos en los que los ingenieros simplemente instalaron ventiladores normales, violando el índice de protección IP66. Esta es una grave violación. Utilice únicamente intercambiadores de calor aire-aire o aire-agua certificados.

La condensación es el asesino silencioso de la electrónica. Aparece cuando hay cambios diarios de temperatura. La humedad se deposita en las placas provocando electromigración y cortocircuitos. Un requisito obligatorio es la instalación de válvulas de drenaje automáticas (membranas operativas). Liberan humedad, pero no dejan entrar agua ni gas. En uno de los proyectos en el norte de la región de Tomsk, la ausencia de tales válvulas provocó la formación de una capa de hielo dentro del gabinete que, cuando se derritió en la primavera, inundó los bloques de terminales. Lección aprendida: se requiere drenaje para todas las instalaciones al aire libre.

Al realizar el pedido, asegúrese de indicar la versión climática de acuerdo con GOST 15150 (por ejemplo, UHL1 para climas fríos). No crea en la inscripción "funciona bajo cualquier condición" sin números específicos en la hoja de datos del producto. Solicite un informe de prueba climática de la cámara fría y caliente.

Certificación y cumplimiento de normas: cómo evitar problemas con las autoridades reguladoras

En la industria del petróleo y el gas, el papeleo es más importante que el hardware. Sin el paquete de documentos adecuado, el armario más perfecto se convierte en chatarra. El sistema de evaluación de la conformidad en Rusia y los países de la UEEA se basa en el Reglamento Técnico TR CU 012/2011 "Sobre la seguridad de los equipos para trabajar en entornos explosivos".

El documento principal es el Certificado de Conformidad o Declaración de Conformidad (según el nivel de protección contra explosiones). Para equipos de las categorías 1 y 2 (zonas 0, 1, 21, 22), se requiere un Certificado emitido por un organismo acreditado. Verifique el número de certificado en el registro de RosAccreditation. Nos hemos encontrado con falsificaciones donde los números eran ficticios o pertenecían a otros productos. Tenga en cuenta el período de validez del documento y el área de distribución. A menudo, los fabricantes certifican un modelo y venden otro, ligeramente modificado. Esto es ilegal.

El marcado Ex es un pasaporte del producto. Debe aplicarse de forma indeleble en la placa de identificación. Ejemplo de marcado correcto:II 2 G Ex db IIC T6 Gb IP66. Analicémoslo:

• II— equipos para instalaciones de superficie (no para minas).
• 2G— categoría de equipo (zona 1).
• Ex base de datos— tipo de protección (recinto a prueba de explosiones).
• CII- grupo de mezclas explosivas (hidrógeno, acetileno, el más estricto).
• T6— clase de temperatura (temperatura máxima de la superficie no superior a 85°C).
• GB— nivel de protección contra explosiones “alto”.

Un error en una carta puede costar la parada del proyecto. Por ejemplo, si el ambiente contiene sulfuro de hidrógeno, es posible que se requiera un etiquetado adicional de resistencia a la corrosión. O si el equipo está funcionando en un área con polvo de carbón, se requiere una marca D (polvo).

Las normas internacionales también desempeñan un papel, especialmente para los proyectos de exportación. Los certificados ATEX (europeo) e IECEx (internacional) son muy valorados, pero para trabajar en la Federación de Rusia deben ser reconocidos según los acuerdos de la UEEA o recertificarse. Ayudamos a los clientes a realizar este procedimiento, ya que es imposible utilizar directamente un certificado europeo en Rusia sin la marca del organismo de la UEEA.

Solicitar al proveedor una copia del manual de instrucciones (OM) en ruso, aprobado como parte del certificado. Debe contener instrucciones claras para la instalación, conexión a tierra y mantenimiento. La ausencia de un manual es motivo de negativa a aceptar el objeto por parte de la supervisión técnica.

Errores típicos de instalación y operación que conducen a la pérdida de protección contra explosiones.

Incluso un armario certificado pierde sus propiedades si se instala incorrectamente. Las estadísticas muestran que el 70% de las incidencias no están relacionadas con defectos de los equipos, sino con el factor humano en la fase de instalación. Hemos destacado los principales errores que cometen incluso los equipos experimentados.

Violación de la integridad del caparazón. El error más común es perforar agujeros adicionales en la carcasa “in situ” para la entrada de cables. Cualquier apertura no autorizada destruye el concepto de protección contra explosiones. Las entradas de cables (prensas de servicio) deben estar certificadas con el gabinete o tener un certificado compatible. El hilo debe estar completamente enrollado, con un mínimo de 5 hilos enganchados. El uso de cinta FUM en lugar de un lubricante especial para roscas a prueba de explosiones es otra infracción. El lubricante previene la corrosión de las roscas y facilita el desmontaje sin alterar las holguras.

Problemas de puesta a tierra. Los equipos a prueba de explosiones requieren una conexión a tierra confiable para eliminar la carga estática y las corrientes de fuga. A menudo, los instaladores conectan la tierra a la pintura de la carrocería o utilizan un cable demasiado fino. El contacto debe ser metal con metal y limpiarse hasta que brille con arandelas dentadas. La sección transversal del cable debe corresponder a las corrientes de cortocircuito. En caso de una explosión dentro del gabinete, la corriente puede ser enorme y el cable débil simplemente se quemará, dejando el gabinete con potencial.

Sujetadores mal apretados. Los pernos de la cubierta del gabinete a prueba de llamas deben apretarse al par especificado. Un ajuste insuficiente provocará una pérdida de estanqueidad y un aumento del espacio a través del cual pasará la llama. Apretar demasiado puede deformar la brida o dañar las roscas. Utilice una llave dinamométrica. Recomendamos marcar los tornillos apretados con un marcador (marca de verificación) para comprobar visualmente su estado al caminar.

Ignorar el servicio. La protección contra explosiones no dura para siempre. Los sellos envejecen, la pintura se pela y las roscas se oxidan. El reglamento exige una inspección anual del estado de la carcasa y la sustitución de las juntas cada 3-5 años (dependiendo de las condiciones). En nuestra práctica, hubo un caso en el que, después de 7 años de funcionamiento, la tapa del gabinete simplemente no se abrió debido a pernos atascados. Tuve que cortar el cuerpo con una amoladora, lo cual es inaceptable en el área de trabajo. Aplique grasa para roscas con regularidad.

Instruya a los instaladores antes de comenzar a trabajar. Muéstreles la diferencia entre un sello normal y un sello a prueba de explosiones. Explique por qué no debería arrojar una herramienta sobre la tapa. La cultura de producción es más importante que cualquier tecnología.

Cómo redactar correctamente las especificaciones técnicas y elegir proveedor

El éxito de una contratación depende en un 80% de una especificación técnica (TOR) bien redactada. El lenguaje vago le da al proveedor la oportunidad de ofrecerle la solución más barata e inapropiada. Recomendamos incluir los siguientes elementos obligatorios en los TOR:

1. Descripción detallada del entorno.Indique no sólo “petróleo y gas”, sino sustancias específicas: porcentaje de metano, presencia de sulfuro de hidrógeno, polvo, vapores agresivos. Esto determinará el grupo de mezcla explosiva (IIA, IIB, IIC).
2. Mapa de zona preciso.Adjunte un dibujo que marque las zonas 0, 1, 2. Para cada zona, indique la categoría de equipo requerida (1G, 2G, 3G).
3. Габаритные ограничения.Si desea instalar un contenedor o un contenedor en su lugar, utilice la máxima cantidad de espacio disponible para su uso. milímetro. Uchtité зону обслуживания (открывание дверей).
4. Carga térmica.Asegúrese de que no haya ningún problema con las telecomunicaciones (Вт). Esto puede provocar que el sistema de regulación térmica se desconecte.
5. Требования к кабельным вводам.Asegúrese de que el cable, el diámetro y la punta del cable (bronívoro, nebroniрованный, óptico). La punta de sal para conectar el cable.
6. Requisitos específicos.Disponibilidad de ventanas de visualización, botones de control en la puerta, dispositivos de derivación, etiquetas de marcado.

При выборе поставщика задайте ему три проверочных вопроса. Nota: “¿Tiene algún tipo de protocolo implementado según este modelo?” Второй: “¿Qué condiciones tiene el clima de mi región?” Truco: “Что входит в гарантийное обслуживание и как быстро вы реагируете на аварийный вызов?”. Ответы покажут уровень компетенции компании. Asegúrese de que no haya ningún constructor que se encargue de ello. В случае проблемы они просто исчезнут.

Abra la ventana de configuración. Взрывозащищенное оборудование требует обслуживания. ¿Tiene algún servicio postal? Есть ли склад запчастей (уплотнителей, стекол, сальников)? Мы предпочитаем работать с заводами, которые готовы подписать договор на долгосрочное сервисное обслуживание.

El contacto con un socio de proyectos de máquinas tragamonedas va a crear una conexión con el proveedor de servicios. опытом работы в экстремальных условиях нефтегазовой и химической отраслей. Por ejemplo,Equipos petroquímicos y de energía eléctrica de Wuxi Kaisheng Co., Ltd.зарекомендовало себя как специалист в разработке и производстве высокотехнологичного оборудования, способного выдерживать严苛ные условия эксплуатации. Хотя основной фокус компании направлен на создание теплообменных систем (титановые кожухотрубные теплообменники, аппараты ASME высокого давления, гофрированные трубные пучки из нержавеющей стали 316, морской латуни C46400 y сплавов типа N06625), их Expertos en aplicaciones de protección contra la corrosión y temperaturas de funcionamiento de tres baterías material para el almacenamiento de ropa. Los productos de la empresa, certificados según las normas internacionales PED y ASME, demuestran el nivel de control de calidad y resistencia a factores agresivos (alta presión, temperatura, agua de mar) que también es necesario en la fabricación de elementos críticos de la infraestructura petroquímica. Такой подход к производству, ориентированный на индивидуальные решения and стабильность для заказчиков по всему миру, является эталоном для любого поставщика, претендующего на участие в серьезных промышленных проектах.

Preguntas frecuentes

¿Puedo utilizar alguna tela en el lugar de nuestra zona?

No, absolutamente no. Pokraska обычного шкафа не придает ему свойств взрывонепроницаемости. Взрывозащита обеспечивается конструкцией корпуса (толщина стекон, зазоры, резьбовые соединения), а не покрытием. La utilización popular de esta funda proporciona una limpieza segura y segura en caso de incidentes. Требуется шкаф с действующим сертификатом ТР ТС 012/2011.

Какой срок службы взрывозащищенных шкафов?

Asegúrese de utilizar equipos y materiales de segunda mano. Las piezas de aluminio y de acero se aplican regularmente durante 15-20 minutos y más. Композитные — около 10-15 лет. Todos los componentes de las máquinas (automáticos) pueden cambiarse cada vez. Los factores críticos que se utilizan en la configuración deben ser de 3 a 5 minutos. Le recomiendo que proporcione un diagnóstico de 5 minutos.

¿Qué tipo de protección tiene IP66 y protección Ex?

IP66 garantiza la seguridad de las fibras y los cables de agua sólidos, pero no garantiza la seguridad de las fuentes o las conexiones. La protección IP66 se puede utilizar en dispositivos con corriente eléctrica y corriente de gas. Markirovka Ex включает в себя требования к механической прочности при взрыве, температурным классам и скробезопасности. La protección Ex está protegida contra IP65 o IP66, pero nunca está activada: la protección IP66 no está homologada.

¿Cómo pueden ser las cajas de artículos importantes para las compras?

La situación varía. Los mensajes de texto europeos de 3 a 6 meses son de 3 a 6 meses. Los programas de televisión en idioma ruso son análogos a los de la instalación en la técnica 2-3 veces. Мы советуем при закупке импортного оборудования сразу заказывать комплект ЗИП (запасные части, instrument, принадлежности) на 5 лет вперед, включая уплотнители и стекла. Esta estrategia no es necesaria.

Conclusión y próximos pasos

Взрывозащита для нефтегазовой отрасли: шкафы — это инвестиция в безопасность и бесперебойность бизнеса. Utilice todas las soluciones necesarias para el suministro de servicios técnicos, de correo electrónico y de correo electrónico. No se arriesga a utilizar herramientas críticas. Ошибка в выборе может стоить гораздо дороже, чем разница в цене между бюджетным и премиальным вариантом.

Si está instalado en un lugar de trabajo, pruebe con una supervisión adecuada o no en una audiencia. существующих решений, наша команда готова помочь. Мы проводим бесплатный предварительный анализ вашего технического задания and предлагаем оптимальные конфигурации шкафов с полным пакетом документации.

Utilice un nombre de usuario para consultar con un experto en proyectos. Обсудим ваш проект, подберем сертифицированное оборудование и обеспечим своевременную поставку.Consulta de expertos comerciales y consultas con expertos.