ความท้าทายของการให้ความร้อนในบรรยากาศที่ระเบิดได้

ในแถบอาร์กติก การผลิตน้ำมันและก๊าซ กระบวนการทางเคมี และการทำเหมืองแร่ มักเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่เย็นจัดและอันตราย ในสถานที่เหล่านี้ อุปกรณ์ทำความร้อนจำเป็นต้องทำงานต่อไปที่อุณหภูมิ -40 องศา โดยไม่ปล่อยให้ก๊าซ ไอระเหย หรือฝุ่นที่ติดไฟได้ติดไฟ ข้อกำหนดทางเทคนิคและกฎหมายสำหรับการใช้งานเหล่านี้เป็นข้อกำหนดที่เข้มงวดที่สุดในอุตสาหกรรมทำความร้อน

ข้อกำหนดในการป้องกันขึ้นอยู่กับการจัดหมวดหมู่ของสถานที่อันตราย สถานที่ประเภท 1 มีก๊าซหรือไอระเหยที่สามารถติดไฟได้ และสถานที่ประเภท 2 มีฝุ่นที่สามารถติดไฟได้ ในภูมิภาคดิวิชั่น 1 ความเข้มข้นที่เป็นอันตรายมักจะอยู่ที่นั่นเสมอ ในขณะที่ในพื้นที่ดิวิชั่น 2 จะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นเท่านั้น ในพื้นที่ประเภท I ส่วนที่ 1 เครื่องทำความร้อนแบบหลอดจำเป็นต้องมีกล่องป้องกันการระเบิด-ซึ่งจัดระดับสำหรับกลุ่มก๊าซที่มีอยู่ กลุ่ม B (ไฮโดรเจน), กลุ่ม C (เอทิลีน) หรือกลุ่ม D (โพรเพน) เป็นกลุ่มก๊าซที่ใช้บ่อยที่สุดในการตั้งค่าทางอุตสาหกรรม


โครงสร้างป้องกันการระเบิด-จะช่วยป้องกันการระเบิดภายในและป้องกันไม่ให้อากาศโดยรอบลุกเป็นไฟ สำหรับเครื่องทำความร้อนแบบคาร์ทริดจ์ สิ่งนี้มักจะเกี่ยวข้องกับการวางไว้ในตัวเรือนป้องกันการระเบิด-ที่มีทางเดินเปลวไฟซึ่งจะทำให้ก๊าซเย็นลงซึ่งเหลือไว้ต่ำกว่าอุณหภูมิที่สามารถติดไฟได้ ตัวเรือนต้องสามารถรองรับการทดสอบอุทกสถิตที่ 1.5 เท่าของแรงดันใช้งานสูงสุด และรักษาพิกัดความเผื่อที่แน่นหนาบนพื้นผิวที่สัมผัส เกณฑ์เหล่านี้ทำให้เครื่องทำความร้อนมีราคาแพงและหนักกว่าเครื่องทำความร้อนทั่วไปมาก แต่กฎหมายกำหนดให้มีความปลอดภัย

ความปลอดภัยจากภายในเป็นอีกวิธีหนึ่งในการป้องกันตัวเอง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานทำความร้อนที่ไม่ใช้ไฟฟ้ามากนัก แม้ว่าจะเกิดการขัดข้อง ระบบที่ปลอดภัยจากภายในจะรักษาพลังงาน (แรงดันและกระแส) ไว้ที่ระดับที่ไม่สามารถทำให้เกิดเพลิงไหม้ในบรรยากาศที่เป็นอันตรายได้ เครื่องทำความร้อนแบบตลับสำหรับการใช้งานด้านความปลอดภัยภายในทำงานได้กับ 24V หรือน้อยกว่า และมีสิ่งกีดขวางหรือตัวแยกกระแสไฟฟ้าที่จำกัดกระแสไฟฟ้า วิธีนี้จะจำกัดกำลังไฟสูงสุด แต่ยังกำจัดโครงสร้างที่แข็งแรงซึ่งจำเป็นสำหรับการก่อสร้างที่ป้องกันการระเบิด- และช่วยให้สามารถบำรุงรักษาได้โดยไม่ต้องเติมแก๊ส

4.jpg

อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับระบบทำความร้อนที่ใหญ่กว่าคือการไล่อากาศและตู้ที่มีแรงดัน ก๊าซเฉื่อยหรืออากาศสะอาดจะรักษาความดันภายในตู้ให้เป็นบวก ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้ก๊าซอันตรายเข้าไป เครื่องทำความร้อนแบบตลับในระบบเหล่านี้สามารถสร้างขึ้นเพื่อการใช้งานทั่วไปได้ แต่ต้องเฝ้าดูและล็อคระบบไล่อากาศ เพื่อให้เครื่องทำความร้อนปิดลงหากการไหลของการไล่อากาศหยุดลง วิธีการนี้ใช้ได้ผลดีกับแผงควบคุมและโรงวิเคราะห์ แต่จะใช้งานไม่ได้กับระบบทำความร้อนที่กระจายออกไป เช่น การติดตามความร้อนในท่อ

การจัดระดับ T- สำหรับการจำแนกอุณหภูมิจะกำหนดขีดจำกัดอุณหภูมิพื้นผิวสูงสุดเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดไฟไหม้ ตัวอย่างเช่น ระดับ T3 จำกัดอุณหภูมิพื้นผิวไว้ที่ 200 องศา ในขณะที่ระดับ T4 จำกัดไว้ที่ 135 องศา เมื่อคุณซื้อเครื่องทำความร้อนแบบตลับ คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีพิกัด T- ที่เหมาะสมสำหรับอุณหภูมิการจุดระเบิดอัตโนมัติ-ตามความเสี่ยงที่มีอยู่แล้ว อัตรา T3 อาจใช้ได้กับไอระเหยของดีเซล แต่ต้องใช้อัตรา T6 (สูงสุด 85 องศา) สำหรับไฮโดรเจน กฎเหล่านี้มักหมายถึงความหนาแน่นของวัตต์ที่ลดลงหรือการควบคุมอุณหภูมิเพิ่มเติมซึ่งไม่จำเป็นในที่ปลอดภัย

จำเป็นต้องมีอุปกรณ์พิเศษสำหรับการป้อนสายเคเบิลและการปิดผนึกในสถานที่อันตราย ซีลท่อร้อยสายป้องกันการระเบิด-จะช่วยหยุดเปลวไฟไม่ให้ลุกลามผ่านระบบสายไฟ ในขณะที่เคเบิลแกลนด์ช่วยรักษากล่องหุ้มให้อยู่ในสภาพสมบูรณ์พร้อมทั้งปล่อยให้สายตะกั่วเข้าไปได้ อุปกรณ์เชื่อมต่อเหล่านี้จำเป็นต้องทำงานร่วมกับฉนวนตะกั่วของเครื่องทำความร้อน ซึ่งอาจเป็นสายไฟฉนวนไฟเบอร์กลาส ซิลิโคน หรือแร่- และต้องสามารถรับมือกับอุณหภูมิและสภาพอากาศได้ การไม่ปิดผนึกสิ่งต่าง ๆ อย่างถูกต้องถือเป็นการละเมิดรหัสทั่วไปที่อาจทำให้การรับรองอุปกรณ์ใช้ไม่ได้และทำให้ผู้คนตกอยู่ในอันตราย

มีเอกสารและใบรับรองที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในสถานที่อันตรายจำนวนมาก ผู้ผลิตต้องได้รับ-ใบรับรองจากบุคคลที่สาม (UL, CSA, ATEX, IECEx) เพื่อแสดงว่าผลิตภัณฑ์ของตนเป็นไปตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัย เครื่องทำความร้อนที่ได้รับการรับรองแต่ละเครื่องจะมีป้ายกำกับที่แสดงให้เห็นว่าเครื่องป้องกันได้อย่างไร ใช้กับกลุ่มก๊าซใด ระดับอุณหภูมิใด และช่วงอุณหภูมิแวดล้อมคือเท่าใด ผู้ติดตั้งจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าพิกัดของอุปกรณ์ตรงกับการจัดประเภทของพื้นที่อันตราย การใช้อุปกรณ์ของดิวิชั่น 2 ในสถานการณ์ดิวิชั่น 1 ทำให้ผู้คนมีความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บและความรับผิดอย่างมาก