Millist tulekindlat korpusematerjali valida plahvatuskindlate telgventilaatorite jaoks
Tehniliselt võetud, ei ole plahvatuskonna telgventilaatori korpusematerjal lihtsalt esteetiline valik – see määrab otseselt, kas ventilaator suudab sisemise süttimisürituse mahutada, vastu püsida korrosiivsetele keskkonda ja täita teie paigalduskohta nõudvaid tsooni klassifikatsiooni nõudeid. Ohtlikus keskkonnas toimuvate projektide ventilatsiooninõuete läbimisel ilmneb materjali küsimus varakult – ja see põhjustab sageli probleeme ostjatel, kes keskenduvad õhuvoolu jõudlusele ning käsitlevad kaitsekorpust kõrvalküsimusena.
Kui teie prioriteet on valida plahvatuskindel telgventilaator, mis läheb läbi sertifitseerimisauditi ja suudab pika aegade teenindada, siis korpuse materjali valik vajab struktureeritud hindamist, mitte vaikimisi oletust. Allpool on võrreldud peamisi valikuid – alumiiniumi sulamit, tavalist terast ja roostevabat terast – koos tingimustega, mille korral igaüks neist on otstarbekas.
Miks on plahvatuskindlate telgventilaatorite korpusmaterjal oluline
Plahvatuskindel telgventilaator peab täitma kahte erinevat nõuet, millel on otsene seos korpuse materjaliga. Esiteks peab korpuse materjal suutma sisemise kaare või süttimise mahutada ilma leegi leviku lubamiseta ümbritsevasse õhukesse. Teiseks ei tohi välimine pind muutuda staatilise laenguga või särkamisohuks tuleohtlike gaaside, aurude või tolmu esinemisel.
ATEX-i direktiivi (2014/34/EL) ja sarnaste standardite, näiteks AMCA tüübid A, B ja C, kohaselt tuleb tulekindla konstruktsiooni kesta materjali ja minimaalse seina paksuse kindlaksmääramisel järgida rangeid nõudeid, mida tootja ei saa ise otsustada. Need nõuded sõltuvad seadme rühmast (gaas või tolmu), tsooni klassifikatsioonist (gaasi korral tsoon 1/2, tolmu korral tsoon 21/22) ja temperatuuriklassist (gaasikeskkonnas T1 kuni T6). See tähendab, et tsooni 2 paigalduse jaoks sobiv kestamaterjal ei pruugi tsooni 1 jaoks sobida ilma täiendavate konstruktsioonilahendusteta.
Peamiste kestamaterjalide võrdlus
Alumiiniumi sulamist kesta
Alumiinium on kõige levinum kestamaterjal tulekindlate telgventilaatorite jaoks standardsetes tööstuslikutes rakendustes — sellel on tugevad tehnilised ja kuluefektiivsuse alused. See pakub soodsa tugevus-kaalasuhte, hea töödeldavuse täpsuste tulekäigu ühenduste valmistamiseks ning loomulikku korrosioonikindlust, mis sobib mõõdukalt niisketesse või kergelt korrosiivsetesse keskkondadesse.
Siiski üks sageli unustatav piir: alumiiniumi sulamid — eriti need, mille magneesiumisisaldus on kõrge — võivad tekitada süttivaid sädemeid, kui neid puutub roostes teras. Seetõttu võivad ATEX grupi II (pinnatööstus, gaasikujulised keskkonnad) nõuded mõnikord keelata alumiiniumist korpuste kasutamise vesiniku- ja õhukogusid või atsetüleeni- ja õhukogusid sisaldavates kohtades, kus isegi hõõrdumissäde võib olla piisav põletamise algatamiseks. Kui sihtrakendus hõlmab grupi IIC gaase, tuleb tarnija käest küsida, kas nende alumiiniumist korpus on testitud vastavalt kohaldatavale standardile.
Enamiku tsoonide 2 ja 22 rakenduste puhul — keemiliste protsesside ventileerimine, värvipihustuskaabinate väljalaskeventileerimine, üldised tööstusalad — jäävad survevaluksi või liivavaluksi alumiiniumist korpused sobiva seinapaksuse ja sertifitseeritud leegihoiupiirkondadega usaldusväärseks ja kuluefektiivseks lahenduseks.
Mild Steel Shell
Mõõdukalt terasest, tavaliselt kuumvalatud või külmvalatud töödeldud korpustest koos kaitsekihiga, on valik, mida kasutatakse siis, kui mehaaniline vastupidavus on olulisem kui kaal. See talub põrutuskoormaid paremini kui alumiinium ja on suuremate ventilaatorite puhul struktuuriliselt jäigem, kus valamise kasutamine muutub kuluefektiivselt ebaotstarbekaks.
Väljasüsteemides esinev puudus on korrosioonitundlikkus. Mõõdukalt terasest kate ilma piisava pinnakäsitluseta laguneb kõrges niiskuses või kergelt korrosiivsetes keskkondades kiiremini kui alumiinium või roostevabateras. Rannikualadel või keemilistes keskkondades paigaldatud välistele süsteemidele peab kaitsekihti hooldama; vastasel juhul kaob kate struktuuriline tugevus leegesuuna ühendustes – just seal, kus mõõtmete täpsus on kõige olulisem.
Põhjustades tulekogusid, teeb teras-terase kokkupuude tõepoolest tulekogusid, mistõttu tuleb impellori ja korpuse vahelist vahekaugust ning materjalide paarisvalikut hoolikalt hallata. AMCA tüübi B ehitus (mittepõlev) piirab tavaliselt impellori ja korpuse materjalide kombinatsioone, ja see piirang kehtib sõltumata sellest, kas kate on terasest või mõnest teisest alusmaterjalist.
Rostivaba terase kate
Rostivaba terase katted – enamasti 304. või 316. klassi – on eelistanud valik äärmiselt korrodeeruvates keemilistes keskkondades, toiduainetega või farmatseutikaga seotud puhtate ruumide ventilatsioonis ning rannikualadel või merealadel, kus soovitud on soolasisaldusega aerosooli vastupidavus.
Plahvatuskindlate toru-axiaalventilaatorite konfiguratsioonide puhul, mida kasutatakse süsteemides, kus liiguvad kloriiniga gaasid, happesed aurud või muud agressiivsed keskkonnad, pakub roostevabast terasest korpuse materjal korrosioonikindlust, mida alumiinium ja tavaline teras ei suuda mitmeaastaselt teenistusajal usaldusväärselt tagada. Selle vastutasuks on kõrgem materjali- ja valmistuskulu ning sama suuruste alumiiniumi analoogidega võrreldes veidi raskemad konstruktsioonid.
Tähtis tehniline märkus: roostevaba teras ei ole iseenesest mittesparklev. Kõrgenergiaga kokkupõrkel võib roostevaba teras tekitada sädemeid, kuigi süttimisenergia on üldiselt väiksem kui süsinikterasest. Grupi IIC rakendustes ei rahulda roostevaba teras ega alumiinium automaatselt sädemeid mitte tekitava materjali nõudeid; täielikku disainihinnangut – sealhulgas impellermaterjali, vahemaade ja pinnakiiruste – tuleb hinnata vastavalt kehtivatele standarditele.
Kuidas sobitada korpuse materjal tsooni klassifikatsiooniga
Kõige usaldusväärsem lähenemisviis korpuse materjali valimisel on alustada paigalduspiirkonna tsooni klassifikatsioonist:
- Tsoon 0 / Tsoon 20: Kõrgeim ohtutase. Enamik telgventilaatorite kujundusi ei sobi pidevaks süttivate õhukogude esinemiseks. Siin korpuse materjali valik viiakse tavaliselt üle seadme tootjale täieliku ATEX kategooria 1G/1D kujunduskontrolli raames.
- Tsoon 1 / Tsoon 21: Ajutine ohtliku õhukogu esinemine. Nõutav on ATEX kategooria 2G/2D. Korpuse materjal peab tootja poolt kinnitama osana sertifitseeritud kujundusest — teatud asutuse kontroll hõlmab terve kaitsekorpusesüsteemi, mitte ainult materjali eraldi.
- Tsoon 2 / Tsoon 22: Episoodiline või ebaharilik ohtliku õhukogu esinemine. Kehtib ATEX kategooria 3G/3D. Lubatud on laiem valik korpuse materjale ja paljud standardsete plahvatuskindlate telgventilaatorite tooted on kavandatud vastama sellele klassifikatsioonile alumiinium- või tavalise teraskorpustega.
Ostjate jaoks, kes ostavad kaupu kaubanduskanalite kaudu, on praktiline samm paluda tootjalt vastavusdeklaratsiooni ja EL tüübi kontrolli sertifikaati, milles on märgitud seadme kategooria, gaasigrupp ja temperatuuriklass sertifitseeritud disaini kohta. Sertifitseeritud prototüübis kasutatud korpuse materjal peab vastama tootmisühiku omale – kulude vähendamiseks tehtud asendused ei ole raamistikus lubatud.
Lisafaktorid valiku tegemisel materjali liigi peale
Korpuse materjal on üks valikute tegemise dimensioon. Kahte muud tegurit, mis materjali valikuga kokku toimivad, tasub eriti silma panna:
Töötemperatuuri vahemik: Temperatuuriklass T4 (pinnatemperatuur ei ületa 135 °C) on paljude keemiliste ja nafta- ning gaasirakenduste jaoks tavaline lähtepunkt. Alumiinium säilitab oma struktuurilisi omadusi hästi tavapärastes töötingimustes, kuid rakendustes, kus on kõrgem ümbritsev temperatuur või kõrge koormusrežiim, tuleb leegiservakujunduses arvestada alumiiniumi soojuspaisumistegurit suhtes terasest komponentidega.
Impelleri ja korpuse materjalide paaris Eksplosioonikindlate telgventilaatorite ja eksplosioonikindlate torutelgventilaatorite puhul peab impellermaterjal olema sobiv korpuse materjaliga, et täita iskupiislikkuse nõudeid. Tavaline paaris on alumiiniumimpeller alumiinium- või tavalise teraskorpusega; korrosioonikindlates keemilistes rakendustes kasutatakse roostevabaterasest impellereid roostevabaterasest korpustega. Erinevate materjalide paaris tuleb tootja sertifitseerimisdokumentatsioonis selgelt kinnitada.
Kokkuvõte: õige korpuse materjali valimine
Tehnilise hindamise vaatenurgast ei ole ühtegi üleüldiselt sobivat korpuse materjali plahvatuskindlate telgventilaatorite rakendustes. Alumiiniumi sulam hõlmab enamikku tavapärastest tööstus- ja keemilistest protsessirakendustest tasakaalustatud maksumuse ja toimimisprofiiliga. Mõõdukalt teras on sobiv seal, kus mehaaniline vastupidavus on olulisem kui kaalakaalutlused ja korrosioonihuvitused. Rostvabateras on õige valik korrosiivsete keskkondade või kõrgtehnoloogiliste hügieeninõuete rakendustes, kus materjali pikk eluiga õigustab kõrgemat ühikuhindu.
Ülemine põhimõte on see, et korpuse materjali valik peab olema jälgitav sertifitseeritud disainile, mille puhul on tehtud hindamine teie paigalduse konkreetse tsooni klassifikatsiooni, gaasigrupi ja temperatuuriklassi alusel. Ostjatele, kes koostavad tööstuslikke ventilaatoreid pakkuvate tõestatud tarnijatega, on tõhusaim viis vältida hilisemas etapis kulukaid uuesti kvalifitseerimise probleeme, kui nõuda sertifitseerimisdokumentatsiooni juba spetsifikatsioonietapis – mitte pärast tellimuse esitamist.