Keemiatööstus ettevõte liigutab igas sekundis lahusti sisaldavat õhku ja säekindel tagasiliikuv kalduv ventilator asub selle liikumise keskmes. Kus põletatavad aurud liiguvad ventilatsioonisüsteemi kaudu, võib metalli-metalliga kokkupuute tulemusena tavalises ventilatoris tekkida süttimissäe. Seepärast nõuab keemiline ventilatsioon komponente, mis ei saa seda säet tekitada, kuid samas tagavad stabiilselt õhuvoolu.
Põlevkogude riskitsoonide mõistmine keemilises ventilatsioonis
Kus põletatavad aurud kogunevad protsessijoonestes
Süütekindel tagasipiiratud kaldaga ventilator on määratletud juhul, kui protsess eraldab süttivaid gaase, mille kontsentratsioon võib jõuda alumisele plahvatuspiirile. Tüüpilises keemilises protsessis eraldavad lahustid, monomeerid ja puhastusained süttivaid gaase segamise, soojendamise või ülekanne ajal. Need gaasid kogunevad reaktorite, vahepaigutusmahutite ja avatud proovivõtukohade lähedale. Suunatud ekstraktsiooni puudumisel tõuseb kohalik aurukontsentratsioon alumise plahvatuspiiri suunas. Hästi projekteeritud ventilatsioonisüsteem hoiab segu selle läve all, suunates saastunud õhu väljatõmbetorustikku. Töötajad kaardistavad iga eraldumiskoha tsooni, et valida igale torujuhtmele sobiv seadmete klass. Pulbriliste lisandite tolmu võib samuti moodustada süttiva pilve, mistõttu kehtib sama ventilatsioonikorraldus ka hübridse segu puhul, kus auru ja tolmu esineb koos.
Kuidas üksainus süüteküngas ohustab turvalist ventilatsiooni
Põlema võiva auruga piisab kolmest elemendist: kütus, hapnik ja süüteallikas. Tavaline tsentrifugaalventilaator terasest impellerrattaga ja korpuses võib tekitada sädeme, kui kruvi lööb lahti või prügi põrkub impellerisse. See säde eksplosiivses atmosfääris võib levida torus tagasipidi ja süüdata kogu liini. Säde eemaldamine kaotab kaitseahela nõrgima lüli. Statilise elektri ja kuumade pindade oht on veel suurem, seega peab ventileerimiskonstruktsioon kontrollima kõiki usutavaid ohte, mitte ainult ventilaatorit.
Sädekindla ventilaatori mitte-sädelev konstruktsioon
Alumiinium- ja pronksimpellerid
Kujunduse tuum on ratas. Süttimisohutu tagasiliikuv õhuvooluga ventilator ühendab alumiiniumi sulamist impelleri pronksi või alumiiniumist korpusega. Alumiinium ja pronks on pehmed ning nende kokkupuutel tekib vähe soojust, mistõttu ei teki korpuse vastu löömisel süttivaid osakesi. Kui protsessikeskkond on agressiivsem, võivad korrosioonikaitseks mittesüttivaid pindu täiendada roostevabast terasest 304 või 316. Valitud materjalid vastavad ka hapuliste kihina, mis tekivad lahusti aurude kondenseerumisel külmale metallile.
Tagasiliikuv õhuvoolu dünaamika ja tasakaal
Tagasipööratud kaldaga labüülide kõverus viitab pöörlemisest eemale, mistõttu viskab ratast kuivatatud tolmu asemel laadimise asemel, nagu see toimub edasi kõverdatud konstruktsioonis. Geomeetria suurendab staatilist tõhusust ja vähendab võimsustarvet antud mahutavuse korral, mis on oluline juhul, kui ventilator töötab pidevalt. Tulekindel tagasipööratud kaldaga ventilator säilitab selle tõhususe, samal ajal kui eemaldab tuleohtliku elektrikäigu. Ratta stabiilsuse tagamiseks tasakaalustatakse iga impellert enne saadetist ISO 1940 standardi kvaliteedinõuete järgi. Tasakaalustatud pöörlev koostis vähendab vibratsiooni, kaitseb täpsuspallikäigukesi ja tagab vaikse töö reageerivates keemiatööstuste hallides.
Keemiliste protsesside ventileerimist reguleerivad standardid
NFPA 91 väljavoolunõuded
NFPA 91 katab õhuvahetussüsteemid, mis juhtivad aurusid, gaase ja udusid, ning sätestab ehitus-, ligipääsu- ja sädeme kontrolli nõuded. Lahustitega koormatud torujuhtmete puhul nõuab see mitteferroosseid või kaitstud pindu seal, kus liikuvad osad lähevad torujuhtme kesta lähedale. Sädemekindla tagasipiiratud kaldaga ventilaatori määramine rahuldab seda mitteferroosset nõuet. NFPA 91 järgimine aitab ka õhuvahetussüsteemi paigutust läbi vaadata ja säilitab sädeme kontrolli loogika ühtlasena kogu projekteerimisest käivituseni. OSHA 29 CFR 1910.94 tugevdab tööandjate kohustust tagada sobiv õhuvahetus töökohas, kus selliseid torujuhtmeid kasutatakse.
ATEX 2014/34/EU ja CE/UKCA märgistus
ATEX 2014/34/EU määrab, kuidas tuleb Euroopa Liidus paigaldatavaid seadmeid, mida kasutatakse plahvatusohtlikes keskkondades, ehitada ja dokumenteerida. Tulekindel tagurpidi kaldunud ventilator, millele on määratud õige kategooria, vastab tehase tsooni ja gaasigrupile. CE- ja UKCA-märgised kinnitavad, et toode vastab kehtivatele EL-i ja Suurbritannia direktiividele. UL 507 käsitleb elektrilisi ventilatoreid Põhja-Ameerikas, pakkudes ekspordile paralleelset ohutuslahendust. RoHS ja REACH tagavad materjalide vastavuse komponentidele, mida müüakse Euroopas asuvatesse tehastesse, samas kui IEC 60034 määrab mootori tõhususklassi, mis asub ventilatori taga.
Keemiatööstuse ventilatsiooniga seotud juhtumiuuring
Taust ja probleem
Erialaalne keemiatöökoda segas lahusteid lahtistes anumates ja imas aurusid ühises terasest kanalis. Originaalne eespoole kõverdatud ventilatsiooniseade kasutas terasest ratast, millest oli juba üks kruvi lahti langenud, põhjustades korpusele sügavusi. Insenerid märkisid selle liini potentsiaalse süütusteena, kuna aurude kontsentratsioon anumate lähedal lähenes partiiülekande ajal alumisele plahvatuspiirile. Olemasolev seade ei olnud iskupiislik tagurpidi kaldunud ventilatsiooniseade, mistõttu jäi iskurohk konstruktsioonis olemas, mitte seda eemaldatud.
Lahendus, mõju ja hooldus
Meeskond asendas rattasid alumiiniumist ja pronksist mittepõletavast komplektist ning määras uue töörežiimi jaoks tagurpidi kaldunud profiili. Uus tulekindel tagurpidi kaldunud ventilator eemaldas süüteahela ja taastas ohutuskauguse alla plahvatuspiiri. Õhuvoolu omadused kinnitati AMCA 210 ja ISO 5801 standardite kohaselt enne paigaldamist. Pärast seadistamist kaob riskeeritud korpus ja torustik jääb turvaliseks kogu partii ajaks. Tavaline inspekteerimine kontrollib nüüd terade vahemaad, põhjaplokkide temperatuuri ja impellori tasakaalu kindlaksmääratud ajakavas ning mootori korpuse klassifikatsioon kinnitatakse piirkonna klassifikatsiooniga vastavuses. Varurattaid hoitakse puhtana ja neile on märgistatud materjal, et väljaselt vahetamisel ei sattuks raua sisaldav osa uuesti tootmisliinasse.
Ohutu keemilise ventilatsiooniventilaatori valimine ja hooldamine
Õige masina määramine algab protsessiohtude ülevaatega ja tsooni kaardiga. Tulekindla tagasikallelise ventilatori valimine on lubatud ainult pärast aurugrupi, temperatuuriklassi ja torustiku takistuse kindlakstegemist. Ostjad peaksid nõudma materjalide sertifikaateid alumiinium- või pronksist ratta kohta ning kinnitama mootori külje IP-klassifikatsiooni vastavalt standardile IEC 60529. Kohapeal tuleb iga kuu kontrollida tiivaste vahet ja põhjaplokkide temperatuuri ning kui vibratsioon suureneb, tuleb impellri tasakaalustada vastavalt standardile ISO 1940. Ventilaatori sobitamine töötingimustega tagab keemilise ventilatsioonisüsteemi ohutuse ja tõhususe kogu selle kasutusaja jooksul.
Tavaliselt esinevad küsimused
Küsimus
Miks on mittetulestav ventilator ohutu plahvatusohtlikes keskkondades?
Vastus: Ratas ja selle lähedased pinnad on valmistatud alumiiniumist või prontsist – metallidest, mis eraldavad vähe soojust ja ei tooda sädelevaid osakesi kokkupuutel. Terase eseme põrkumine korpusega ei süüdata auru, sest kontakti temperatuur jääb automaatse süttimise energiatasemest allapoole. Tagasipiiratud tera profiil vähendab ka räbu põrkumise ohu. Materjalide sertifikaadid ja kõvaduskontrollid kinnitavad mittesädeleva omaduse enne seadme paigaldamist ohtlikus tsoonis.
Küsimus
Miks vajab keemilise ventilatsiooni süsteem mittesädelevat ventilaatorit?
Vastus: Keemilised torud kannavad lahusti aurusid, mis võivad reservuaaride ja reaktorite lähedal jõuda alumisele plahvatusohtlikule piirile. Tavaline terasventilaator võib tekitada sädeme lahtise kruvi või kinni jäänud räbu tõttu, andes aurule kolmanda süttimise elemendi. Südamiku eemaldamine kõrvaldab selle ohu. Standardid nagu NFPA 91 ja ATEX 2014/34/EU nõuavad selliste aurutussüsteemide puhul sädeme kontrolli, mistõttu on mittesädelev ventilaator nii vastavus- kui ka turvameasure, mitte valik.
Küsimus
Kuidas liigitatakse mittesädelev ventilaator ATEX-i kohaselt?
Vastus: ATEX 2014/34/EÜ kohaselt saab tulekindla tagasikallutatud ventilaatori kategooria, mis on seotud töökohta ümbritseva tsooniga ja gaasigrupiga. Ühiku, mida kasutatakse tsoonis 1 asuvates lahustitega ruumides, kannab nimisildil vastavat seadme kategooriat ja temperatuuriklassi. CE- ja UKCA-märgised näitavad, et direktiivi nõuded on täidetud. Deklareeritud kategooria määrab, kuidas dokumenteeritakse alumiiniumist või pronksist konstruktsioon ja mootori korpuse kaitse, seega peaksid ostjad enne ostu tutvuma sertifikaadiga ning kontrollima, kas see vastab tehase tsooni nõuetele.
Küsimus
Kas üks ventilaator suudab samaaegselt töödelda nii aurusid kui ka põlevaid tolmu?
Vastus: Üks masin saab teenindada hübridohtusid, kui selle klassifikatsioon hõlmab nii gaasigruppi kui ka esinevat tolmu klassi. Tagurpidi kaldunud labad eemaldavad pulbrit hästi, mis aitab juhul, kui lisandite tõttu tekib süttiv aerosool. Piirkonna klassifikatsioonis tuleb nimetada kõik ohtud ja konstruktsioon – sealhulgas alumiinium- või pronksratas – peab sobima kõige nõudlikumale tingimusele. Kui tolmu ja aur koos esinevad, peab ventilatsiooniülevaatus kinnitama, et üks seade vastab ühendatud ATEX-kategooriale, mitte et kohustused oleks jagatud.
Küsimus
Kas keemiatööstuses on vaja kolmanda osapoole sertifitseerimist nende ventilaatorite jaoks?
Vastus: EU ja Suurbritannia saidide puhul on nõutavad CE- ja UKCA-märgised, mis põhinevad tootja deklaratsioonil ATEX 2014/34/EU ja vastavatel direktiividel. Süttimis- või plahvatustestide protokollid ning materjalide sertifikaadid toetavad seda deklaratsiooni. Mõned operaatoreid paluvad lisaks sõltumatu kinnituse saamist mitte-süttivate rataste kohta. Kuigi seadus keskendub deklareeritud märgistele, saavad hanke meeskonnad täiendavat kindlust tunnetades täielikku dokumentatsioonipaketti, sealhulgas tasakaalutööde aruandeid ISO 1940 ja töökindluse testide aruandeid AMCA 210 järgi.