Ķīmiskā rūpnīca katru sekundi pārvieto šķīdinātāju saturošu gaisu, un pretēji slīpota dzinēja ventilators, kas ir izturīgs pret dzirksteļu veidošanos, atrodas šīs kustības centrā. Tur, kur uzliesmojoši tvaiki pārvietojas caur ventilācijas sistēmu, jebkura metāla pret metālu berze standarta ventilatora iekšienē var izraisīt aizdedzes dzirksteli. Tāpēc ķīmiskajai ventilācijai nepieciešami komponenti, kas nevar izraisīt šādu dzirksteli, bet vienlaikus nodrošina stabili gaisa plūsmu.
Uzliesmošanas riska zonu izpratne ķīmiskajā ventilācijā
Tur, kur uzliesmojoši tvaiki uzkrājas procesa caurulēs
Norādīts dzirkšņizturīgs atpakaļieslīcējs ventilators, ja procesā tiek izdalītas uzliesmojošas gāzes, kuras var sasniegt zemāko sprādzienbīstamības robežu. Tipiskā ķīmiskajā procesā šķīdinātāji, monomēri un tīrīšanas līdzekļi izdala uzliesmojošas gāzes maisīšanas, sildīšanas vai pārvadāšanas laikā. Šīs gāzes koncentrējas tuvumā reaktoriem, starpbūtiskajiem tvertnēm un atvērtajām paraugu ņemšanas vietām. Bez vērsta izvadīšanas vietējā tvaika koncentrācija palielinās virzienā uz zemāko sprādzienbīstamības robežu. Labi izstrādāta ventilācijas sistēma uztur maisījumu zem šīs robežvērtības, novadot piesārņoto gaisu uz izplūdes cauruli. Operatori katru izdalīšanas punktu iezīmē kā zonu, lai katram kanālam tiktu izvēlēta atbilstoša aprīkojuma klase. Arī pulverveida piedevu putekļi var veidot uzliesmojošu mākoni, tāpēc tāda pati ventilācijas disciplīna attiecas uz hibrīdmaisījumiem, kurās vienlaicīgi ir gan tvaiki, gan putekļi.
Kā viena dzirkšņa dēļ sabojājas droša ventilācija
Ugunsbīstama tvaika rašanās prasa tikai trīs elementus: degvielu, skābekli un aizdedzes avotu. Parastajam centriskajam ventilatoram ar tērauda ratu un korpusu var radīties dzirkstele, ja atslābst skrūve vai ja netīrumi ietriecas impelera lāpstiņās. Šī dzirkstele sprādzienbīstamā vidē var izraisīt liesmas atplūsmu pa kanālu un aizdedzināt visu līniju. Dzirksteļu novēršana noņem vājāko saiti aizsardzības ķēdē. Statiskā elektrība un karstas virsmas rada papildu risku, tāpēc ventilācijas konstrukcijai jākontrolē katrs ticams risks, ne tikai ventilators.
Dzirksteļu neproducējoša ugunsdroša ventilatora konstrukcija
Alumīnija un bronza impelera materiāli
Dizaina kodols ir ritenis. Atpakaļejoši slīps, dzirkšņu necausedošs ventilators savieno alumīnija sakausējuma impelera ar vara vai alumīnija korpusu. Alumīnijs un varš ir mazcietīgi materiāli un saskarē ļoti maz sasilda, tāpēc trieciens pret korpusu neizraisīs kvēlošu daļiņu izlidošanu. Tur, kur procesa vide ir agresīvāka, korozijas izturībai neuzliesmojošās virsmas var papildināt ar nerūsējošo tēraudu 304 vai 316. Izvēlētie materiāli turklāt pretojas skābajām plēvītēm, kas veidojas, kad šķīdinātāju tvaiki kondensējas uz auksta metāla.
Atpakaļejoši slīpā aerodinamika un līdzsvars
Atpakaļ vērsta lāpstiņu līkne norāda prom no rotācijas, tādēļ ritenis izsviež putekļus, nevis uzkrāj tos kā priekšā vērsta konstrukcija. Ģeometrija paaugstina statisko efektivitāti un samazina jaudas patēriņu pie dotā tilpuma, kas ir būtiski tur, kur ventilators darbojas nepārtraukti. Uzliesmojumizturīgs atpakaļ vērsts ventilators saglabā šo efektivitāti, vienlaikus novēršot dziskas ceļu. Lai nodrošinātu riteņa stabilitāti, katrs impelers pirms nosūtīšanas tiek izlīdzināts līdz ISO 1940 klases mērķvērtībām. Izlīdzināta rotējoša montāža samazina vibrācijas, aizsargā precīzos bultskrūvju balstus un nodrošina klusu darbību iekšpusē sastrēgtā ķīmiskajā telpā.
Standarti, kas veido ķīmiskā procesa ventilāciju
NFPA 91 izvadīšanas prasības
NFPA 91 regulē izplūdes sistēmas, kas pārvadā tvaikus, gāzes un miglas, un noteic prasības būvniecībai, pieejamībai un dzirksteļu kontrolei. Šķīdinātāju saturošām līnijām tajā paredzēts izmantot neferro vai aizsargātus virsmas materiālus tur, kur kustīgās daļas tuvojas korpusam. Atpakaļslīpo ventilatora izvēle, kas ir dzirksteļizturīgs, atbilst šai neferro prasībai. NFPA 91 ievērošana arī palīdz ventilācijas shēmai iziet pārbaudi un nodrošina vienotu dzirksteļu kontroles loģiku no projektēšanas līdz nodošanai ekspluatācijā. OSHA 29 CFR 1910.94 pastiprina darba devēju pienākumu nodrošināt darbvietas ventilāciju šādu līniju ekspluatācijas laikā.
ATEX 2014/34/EU un CE/UKCA marķējums
ATEX 2014/34/EU regula, kā jāizveido un jādokumentē iekārtas, kas paredzētas eksplodējošu atmosfēru vidē, ja tās tiek ievietotas Eiropas Savienībā. Dzirksteļizturīgs atpakaļslīps ventilators, kas sertificēts atbilstošā kategorijā, atbilst rūpnīcas zonai un gāzu grupai. CE un UKCA zīmes apliecina, ka produkts atbilst attiecīgajām ES un Apvienotās Karalistes direktīvām. UL 507 regulē elektriskos ventilatorus Ziemeļamerikai, nodrošinot paralēlu drošības ceļu eksportam. RoHS un REACH nodrošina materiālu atbilstības garantiju komponentiem, kas tiek pārdoti Eiropas rūpnīcās, bet IEC 60034 nosaka motora efektivitātes klasi aiz riteņa.
Ķīmiskās rūpniecības ventilācijas piemērs
Iepriekšējais konteksts un problēma
Specializētu ķīmisko vielu darbnīcā šķīdinātājus sajauc atvērtos tvertnēs un tvaiku izvadīja caur kopīgu tērauda kanālu. Sākotnējā priekšpusē liektais ventilators izmantoja tērauda ratu, no kura jau bija nokritusi viena skrūve, rada iegriezumus korpusā. Inženieri norādīja uz šo līniju kā potenciālu aizdedzes ceļu, jo tvaiku koncentrācija pie tvertnēm pārejas laikā tuvojās zemākajam sprādzienbīstamajam līmenim. Esošais vienības modelis nebija dzirksteļizturīgs aizmugurē liektais ventilators, tāpēc dzirksteļu risks palika konstrukcijā, nevis tika izslēgts ar inženierrisinājumu.
Risinājums, ietekme un apkope
Komanda nomainīja riteni ar alumīnija un bronzas neizraisītu dzirksteļu montāžu un norādīja atpakaļ slīpu profilu jaunajai darbībai. Jaunais dzirksteļizturīgais atpakaļ slīpās ventilatora radītājs novērsa aizdedzes ceļu un atjaunoja drošības rezervi zem sprādzienbīstamās robežas. Gaisa veiktspēja tika pārbaudīta saskaņā ar AMCA 210 un ISO 5801 pirms uzstādīšanas. Pēc nodošanas ekspluatācijā bojātā korpusa risks pazuda, un kanāls palika drošs visu partiju laikā. Iknedēļas pārbaudēs tagad regulāri pārbauda lāpstiņu atstarpi, bultu temperatūru un impelera līdzsvaru noteiktā grafikā, un motora korpusa klasifikācijas pakāpe tiek apstiprināta saskaņā ar zonas klasifikāciju. Rezerves riteņi tiek glabāti tīri un marķēti pēc materiāla, lai laukā veikta maiņa nekad neatgrieztu dzelzs daļu sistēmā.
Droša ķīmisko vielu ventilācijas ventilatora izvēle un uzturēšana
Pareiza iekārta tiek izvēlēta, sākot ar procesa bīstamības pārskatu un zonu karti. Aizvērta tipa ventilators ar dzirkšņu pretestību jāizvēlas tikai pēc tam, kad ir zināma tvaika grupa, temperatūras klase un cauruļvada pretestība. Pircējiem jāpieprasa materiālu sertifikāti attiecībā uz alumīnija vai bronzas ratu un jāapstiprina motora puses IP klasifikācija saskaņā ar IEC 60529 standartu. Vietā jāpārbauda lāpstiņu atstarpe un bultu temperatūra katru mēnesi, kā arī jāatkārto impelera balansēšana saskaņā ar ISO 1940 standartu, ja vibrācijas pieaug. Ventilatora pielāgošana darba nosacījumiem nodrošina ķīmiskās ventilācijas sistēmas drošumu un efektivitāti visā tās ekspluatācijas laikā.
Bieži uzdotie jautājumi
Jautājums
Kas padara nezdzirkšņojošu ventilatoru drošu sprādzienbīstamās vidēs?
Atbilde: Ritenis un tuvākās virsmas izgatavoti no aluminija vai bronzas — metāliem, kas, tām tiekoties triecienam, izdala minimālu siltumu un neizdala kvēlošus daļiņas. Tērauda priekšmeta trieciens pret korpusu nevar aizdedzināt tvaiku, jo saskares temperatūra paliek zem pašaizdedzes enerģijas robežas. Arī atpakaļslīpētais lāpstiņu profils samazina atkritumu ietekmes risku. Materiālu sertifikāti un cietības pārbaudes apstiprina neatdedzinošās īpašības pirms ierīces ievadīšanas bīstamā zonā.
Jautājums
Kāpēc ķīmiskajai ventilācijai nepieciešams neatdedzinošs ventilators?
Atbilde: Ķīmisko caurulīšu sistēmas pārvadā šķīdinātāju tvaikus, kuri var sasniegt zemāko sprādzienbīstamo koncentrāciju tuvu tvermēm un reaktoriem. Parasts tērauda ventilators var izraisīt dzirksti no vaļīgas skrūves vai iesprūdušiem atkritumiem, nodrošinot tvaikam trešo aizdedzes elementu. Dzirkšņu avota novēršana šo drošības spraugu aizver. Standarti, piemēram, NFPA 91 un ATEX 2014/34/EU, prasa dzirkšņu kontroli šādās izvadīšanas sistēmās, tāpēc neatdedzinošais ventilators ir gan atbilstības, gan drošības pasākums, nevis vienkārši iespēja.
Jautājums
Kā neatdedzinošs ventilators tiek klasificēts saskaņā ar ATEX?
Atbilde: Saskaņā ar ATEX 2014/34/EU direktīvu dzinēja pretizkraušanas ventilators ar atpakaļvērsto lāpstiņu saņem kategoriju, kas saistīta ar vietnes zonu un gāzes grupu. Vienība, kas paredzēta šķīdinātāju zonai 1, uz sava tipa plāksnītes norāda atbilstošo aprīkojuma kategoriju un temperatūras klasi. CE un UKCA zīmes norāda, ka direktīva ir izpildīta. Deklarētā kategorija nosaka, kā dokumentēts alumīnija vai bronza konstrukcijas un dzinēja korpusa veids, tāpēc pircējiem pirms iegādes jāizlasa sertifikāts un jāsalīdzina tas ar rūpnīcas zonu.
Jautājums
Vai viens ventilators var apkalpot gan tvaiku, gan degamo putekli?
Atbilde: Vienam aparātam ir iespējams apkalpot hibrīda riskus, ja tā klasifikācija aptver gan gāzes grupu, gan jebkuru klātesošo putekļu klasi. Atpakaļ vērsto lāpstiņu konstrukcija labi atbrīvo no pulvera, kas palīdz situācijās, kad piedevas rada uzliesmojamu aerosolu. Zonu klasifikācijā jānorāda visi bīstamības avoti, un konstrukcijai — tostarp alumīnija vai bronzas ratam — jāatbilst stingrākajiem nosacījumiem. Tur, kur vienlaikus pastāv putekļi un tvaiki, ventilācijas pārbaudei jāapstiprina, ka viens ierīces vienības pietiek, lai atbilstu kombinētajai ATEX kategorijai, nevis jāsadala darbības funkcijas starp vairākām ierīcēm.
Jautājums
Vai ķīmiskajām rūpnīcām šiem ventilatoriem nepieciešama trešās puses sertifikācija?
Atbilde: Eiropas Savienības un Apvienotās Karalistes vietnēm ir nepieciešami CE un UKCA zīmogi, kas balstās uz ražotāja deklarāciju par ATEX 2014/34/EU un attiecīgajām direktīvām. Degšanas vai sprādziena testu protokoli un materiālu sertifikāti apstiprina šo deklarāciju. Daži operatori arī pieprasa neatkarīgu neizraisītā riteņa verifikāciju. Lai gan likums koncentrējas uz deklarētajiem zīmogiem, iepirkumu komandas iegūst uzticību, pārbaudot pilnu dokumentu komplektu, tostarp līdzsvara ziņojumus saskaņā ar ISO 1940 un veiktspējas testus saskaņā ar AMCA 210.