perlindungan ledakan untuk industri minyak dan gas: lemari 

Persyaratan penting untuk perlindungan ledakan pada lemari di industri minyak dan gas

Perlindungan ledakan untuk industri minyak dan gas: lemari bukan hanya wadah logam dengan segel, tetapi sistem rekayasa kompleks yang menjadi sandaran kehidupan personel dan kelangsungan produksi hidrokarbon. Dalam praktik kami, kami telah berulang kali menghadapi situasi di mana upaya untuk menghemat uang untuk sertifikasi atau pilihan jenis perlindungan Ex yang salah menyebabkan penutupan seluruh lini produksi setelah pemeriksaan pertama oleh Rostechnadzor. Kenyataannya begini: lemari industri standar di zona kelas 0, 1 atau 2 (menurut GOST 30852.9-2002 / IEC 60079) tidak akan berfungsi, dan pemasangannya merupakan pelanggaran langsung terhadap peraturan federal.

Kami bekerja dengan proyek di mana suhu lingkungan turun hingga -60°C di musim dingin di Yakutia atau naik hingga +55°C di pabrik pemrosesan di iklim panas. Dalam kondisi seperti itu, plastik biasa retak, dan segel karet menjadi kecokelatan, kehilangan kekencangannya. Tim teknisi kami telah mengembangkan pendekatan berdasarkan analisis mendalam terhadap kondisi pengoperasian di dunia nyata, bukan hanya data katalog. Kami telah melihat kondensasi di dalam kabinet menyebabkan korsleting setelah tiga bulan beroperasi karena pabrikan lupa katup pembuangan atau salah menghitung titik embun. Artikel ini ditulis untuk kepala teknisi dan pembeli yang bosan dengan janji pemasaran dan membutuhkan fakta teknis untuk mengambil keputusan.

Memilih jenis proteksi ledakan: mengapa tidak ada “solusi universal”

Kepercayaan yang salah bahwa satu jenis enclosure cocok untuk semua area risiko menyebabkan perusahaan terkena denda dan downtime jutaan rubel. Perlindungan ledakan untuk industri minyak dan gas: lemari harus benar-benar mematuhi klasifikasi area dimana peralatan akan dipasang. Kami membagi solusi menjadi tiga kategori utama, yang masing-masing memiliki batasan dan penerapannya sendiri-sendiri.

Penutup tahan api (Ex d). Ini adalah jenis peralatan listrik yang paling umum. Prinsip pengoperasiannya sederhana: jika terjadi ledakan di dalam rumahan, dinding harus menahan tekanan nyala api dan mendinginkan gas yang keluar melalui sambungan berulir agar tidak menyulut atmosfer di luar. Dalam proyek kami, kami menggunakan jenis ini untuk starter motor untuk stasiun pompa. Namun, ada nuansanya: berat kabinet semacam itu bisa mencapai 400 kg, sehingga membutuhkan pondasi yang diperkuat. Salah satu pelanggan kami di Tatarstan mengalami masalah saat mereka memesan lemari Ex d untuk panel perkakas yang ringan. Akibatnya adalah pembengkakan biaya pada kesulitan pemasangan dan pemeliharaan karena beratnya penutup. Aturannya sederhana: gunakan Ex d hanya jika ada kemungkinan nyata terjadinya percikan energi tinggi.

Sirkuit yang aman secara intrinsik (Contoh i). Metode ini ideal untuk sistem instrumentasi dan otomasi. Di sini, perlindungan dicapai dengan membatasi energi listrik di sirkuit pada tingkat yang tidak cukup untuk menyebabkan penyalaan. Lemari ex e (keselamatan yang diperluas) sering kali digunakan bersama dengan penghalang keselamatan intrinsik. Keuntungannya jelas: Anda dapat membuka tutup kabinet di bawah tegangan (sesuai prosedur berikut), karena tidak ada sumber api di dalamnya. Namun ada batasannya: metode ini tidak cocok untuk rangkaian daya tinggi di atas beberapa ampere. Kami merekomendasikan rangkaian ini untuk kotak distribusi sensor tekanan dan suhu di sumur.

Mengisi selungkup dengan gas inert atau pembersihan (Contoh p). Solusi untuk kasus-kasus sulit dimana terdapat peralatan di dalam kabinet yang tidak tahan ledakan (misalnya, konverter frekuensi standar atau komputer industri). Sistem secara konstan mempertahankan tekanan berlebih dari udara bersih atau nitrogen di dalam wadah. Jika tekanan turun, listrik mati secara otomatis. Itu mahal dan sulit dirawat, tapi terkadang itu satu-satunya pilihan. Dalam sebuah proyek di Sakhalin, kami menerapkan teknologi ini ke ruang server di sebelah pipa gas. Tidak ada alternatif lain, karena lemari server tahan ledakan siap pakai dengan ukuran yang dibutuhkan tidak tersedia di pasaran.

Saat memilih, selalu periksa peta zonasi properti Anda. Jangan bergantung pada kata-kata pemasok “ini akan cocok di mana saja.” Minta laporan pengujian khusus untuk penandaan Mantan Anda. Langkah selanjutnya adalah menentukan material perumahan berdasarkan agresivitas kimiawi lingkungan.

Bahan perumahan: pertarungan antara berat, biaya, dan ketahanan terhadap korosi

Pemilihan material merupakan kompromi antara kekuatan mekanik, ketahanan kimia, dan anggaran proyek. Di sektor minyak dan gas, kami paling sering bekerja dengan tiga pilihan: paduan aluminium, baja tahan karat, dan material komposit. Masing-masing dari mereka menentukan aturannya sendiri untuk pemasangan dan pengoperasian.

Paduan aluminium (misalnya, AK12ch atau setara menurut standar internasional) tetap menjadi standar emas untuk sebagian besar aplikasi. Mereka ringan, menghilangkan panas dengan baik dan memiliki kekuatan yang cukup. Namun, ada satu hal penting yang sering dilupakan: aluminium dapat memicu percikan saat terjadi benturan. Oleh karena itu, area dengan fraksi hidrokarbon ringan memerlukan pelapisan khusus atau penggunaan paduan dengan kandungan magnesium dan tembaga rendah. Kami melakukan pengujian di mana lemari aluminium biasa menyala ketika sebuah alat dijatuhkan dari ketinggian 1 meter. Untuk kasus seperti itu, kami mewajibkan produsen untuk menerapkan lapisan polimer dengan ketebalan minimal 80 mikron. Hal ini meningkatkan biaya sebesar 15%, namun menghilangkan risiko selama sertifikasi.

Baja tahan karat (grade 304/316L) diperlukan jika terdapat kelembapan tinggi, hidrogen sulfida (H2S), atau air laut. Praktis tidak ada alternatif selain baja di anjungan lepas pantai. Musuh utama di sini adalah korosi pitting. Baja murah mulai berkarat setelah enam bulan dioperasikan dalam suasana agresif. Kami bersikeras menggunakan baja AISI 316L dengan permukaan yang dipoles secara elektro. Permukaannya yang halus tidak menumpuk kotoran dan lebih mudah dibersihkan. Kerugian dari lemari baja adalah berat dan harga. Mereka 2,5-3 kali lebih berat daripada aluminium. Saat merancang jalan layang, hal ini menimbulkan beban tambahan yang harus diperhitungkan pada tahap commissioning.

Bahan komposit (fiberglass, resin poliester) semakin populer karena ketahanannya terhadap korosi dan ringan. Mereka tidak menghantarkan arus dan tidak menimbulkan percikan api ketika terkena benturan. Ini adalah pilihan ideal untuk produksi bahan kimia dan pabrik pengolahan minyak (OPN), di mana selalu terdapat uap asam dan basa. Tetapi komposit memiliki kelemahan - penuaan di bawah pengaruh radiasi ultraviolet dan ketahanan panas yang rendah. Dalam praktik kami, terdapat kasus ketika lemari plastik di area terbuka di wilayah Astrakhan berubah bentuk pada musim panas pada suhu +45°C di tempat teduh, sehingga merusak kekencangan segelnya. Jika Anda memilih komposit, pastikan komposisinya mengandung penstabil UV, dan kisaran suhu ditentukan dengan margin.

Jangan berhemat pada kualitas segel. Bahkan casing termahal pun tidak ada gunanya jika karetnya berubah menjadi remah dalam waktu satu tahun. Memerlukan segel silikon atau fluoroelastomer (Viton) yang tetap fleksibel dari -60°C hingga +200°C. Periksa sertifikat kompon karet - ini adalah dokumen yang sering diabaikan dalam audit.

Desain iklim dan desain termal: ancaman tersembunyi terhadap elektronik

Rusia adalah negara dengan suhu ekstrem, dan mengabaikan faktor ini menyebabkan kegagalan peralatan. Perlindungan ledakan untuk industri minyak dan gas: lemari harus menjamin pengoperasian komponen internal dalam kisaran -60°C hingga +55°C (dan lebih tinggi di beberapa wilayah). Masalahnya bukan hanya hawa dingin, tapi juga perubahan suhu yang menyebabkan pengembunan.

Startup musim dingin adalah waktu yang paling menegangkan bagi perangkat elektronik. Kapasitor kehilangan kapasitasnya, layar LCD membeku, dan baterai langsung mati. Solusi standarnya adalah memasang pemanas di dalam kabinet. Namun ada kendala di sini: pemanasan yang tidak merata menciptakan titik panas yang dapat merusak papan sirkuit sensitif. Kami menggunakan algoritma untuk menghitung daya pemanasan berdasarkan volume kabinet dan suhu minimum wilayah tersebut. Rumusnya sederhana, namun membutuhkan input data yang tepat. Kesalahan perhitungan sebesar 20% menyebabkan prosesor menjadi terlalu panas atau terlalu panas.

Masalah musim panas adalah panas berlebih. Rumah tahan ledakan tersegel; tidak memiliki ventilasi seperti biasanya. Tidak ada tempat untuk membuang panas dari konverter frekuensi atau catu daya. Suhu internal bisa melebihi suhu eksternal sebesar 15-20 derajat. Jika suhu maksimum suatu komponen adalah 60°C, dan casing memanas hingga 70°C di bawah sinar matahari, peralatan akan mati karena keadaan darurat. Solusinya adalah radiator pendingin yang terintegrasi pada dinding housing, atau sistem pendingin udara tahan ledakan. Kami telah melihat proyek di mana para insinyur hanya memasang kipas biasa, sehingga melanggar peringkat perlindungan IP66. Ini merupakan pelanggaran berat. Gunakan hanya penukar panas udara-ke-udara atau udara-ke-air yang bersertifikat.

Kondensasi adalah pembunuh diam-diam elektronik. Tampaknya ketika ada perubahan suhu harian. Kelembaban mengendap di papan, menyebabkan migrasi listrik dan korsleting. Persyaratan wajib adalah pemasangan katup drainase otomatis (membran operasional). Mereka mengeluarkan uap air, tetapi tidak membiarkan air dan gas masuk. Dalam salah satu proyek di utara wilayah Tomsk, tidak adanya katup seperti itu menyebabkan terbentuknya lapisan es di dalam kabinet, yang ketika mencair di musim semi, membanjiri blok terminal. Hal yang dipelajari: drainase diperlukan untuk semua instalasi luar ruangan.

Saat memesan, pastikan untuk menunjukkan versi iklim sesuai dengan GOST 15150 (misalnya, UHL1 untuk iklim dingin). Jangan percaya tulisan “berfungsi dalam kondisi apa pun” tanpa nomor spesifik di lembar data produk. Minta laporan uji iklim pada ruang panas dan dingin.

Sertifikasi dan kepatuhan terhadap standar: bagaimana menghindari masalah dengan otoritas pengatur

Dalam industri minyak dan gas, dokumen lebih penting dibandingkan perangkat keras. Tanpa paket dokumen yang tepat, kabinet yang paling sempurna akan menjadi besi tua. Sistem penilaian kesesuaian di Rusia dan negara-negara EAEU dibangun berdasarkan Peraturan Teknis TR CU 012/2011 “Tentang keselamatan peralatan untuk bekerja di lingkungan yang mudah meledak.”

Dokumen utamanya adalah Sertifikat Kesesuaian atau Deklarasi Kesesuaian (tergantung tingkat perlindungan ledakan). Untuk peralatan kategori 1 dan 2 (zona 0, 1, 21, 22), diperlukan Sertifikat yang dikeluarkan oleh badan terakreditasi. Periksa nomor sertifikat di register RosAccreditation. Kami telah menemukan barang palsu yang nomornya fiktif atau milik produk lain. Mohon diperhatikan masa berlaku dokumen dan wilayah distribusinya. Seringkali produsen mensertifikasi satu model dan menjual model lain yang sedikit dimodifikasi. Ini ilegal.

Penandaan bekas adalah paspor produk. Itu harus diterapkan secara permanen pada papan nama. Contoh penandaan yang benar:II 2 G Ex db IIC T6 Gb IP66. Mari kita analisa:

• II— peralatan untuk instalasi permukaan (bukan untuk tambang).
• 2G— kategori peralatan (zona 1).
• Contoh db— jenis perlindungan (ruangan tahan ledakan).
• IIC- kelompok campuran yang mudah meledak (hidrogen, asetilena - yang paling ketat).
• T6— kelas suhu (suhu permukaan maksimum tidak lebih dari 85°C).
• Gb— tingkat perlindungan ledakan “tinggi”.

Kesalahan dalam satu huruf dapat menyebabkan terhentinya proyek. Misalnya, jika lingkungan mengandung hidrogen sulfida, pelabelan ketahanan korosi tambahan mungkin diperlukan. Atau jika peralatan beroperasi di area yang terdapat debu batubara, diperlukan tanda D (debu).

Standar internasional juga berperan, terutama untuk proyek ekspor. Sertifikat ATEX (Eropa) dan IECEx (internasional) sangat dihargai, tetapi untuk bekerja di Federasi Rusia, sertifikat tersebut harus diakui berdasarkan perjanjian EAEU atau disertifikasi ulang. Kami membantu klien menjalani prosedur ini, karena tidak mungkin untuk langsung menggunakan sertifikat Eropa di Rusia tanpa tanda dari badan EAEU.

Minta salinan instruksi manual (OM) dari pemasok dalam bahasa Rusia, disetujui sebagai bagian dari sertifikat. Itu harus berisi instruksi yang jelas untuk pemasangan, grounding dan pemeliharaan. Ketiadaan petunjuk menjadi dasar penolakan penerimaan benda oleh pengawasan teknis.

Kesalahan pemasangan dan pengoperasian yang umum menyebabkan hilangnya perlindungan ledakan

Bahkan kabinet bersertifikat pun kehilangan propertinya jika dipasang secara tidak benar. Statistik menunjukkan bahwa 70% insiden tidak terkait dengan cacat peralatan, namun karena faktor manusia pada tahap pemasangan. Kami telah menyoroti kesalahan utama yang bahkan dilakukan oleh tim berpengalaman.

Pelanggaran integritas cangkang. Kesalahan paling umum adalah mengebor lubang tambahan pada casing “di lokasi” untuk masuknya kabel. Pembukaan yang tidak sah akan menghancurkan konsep tahan ledakan. Entri kabel (kelenjar servis) harus disertifikasi oleh kabinet atau memiliki sertifikat yang kompatibel. Benang harus terbungkus seluruhnya, dengan minimal 5 benang terpasang. Penggunaan pita FUM sebagai pengganti pelumas benang khusus tahan ledakan merupakan pelanggaran lainnya. Pelumas mencegah korosi benang dan memfasilitasi pembongkaran tanpa mengganggu jarak bebas.

Masalah landasan. Peralatan tahan ledakan memerlukan landasan yang andal untuk menghilangkan muatan statis dan arus bocor. Seringkali pemasang menyambungkan tanah ke cat bodi atau menggunakan kawat yang terlalu tipis. Kontaknya harus dari logam-ke-logam, dibersihkan hingga mengkilat, menggunakan mesin cuci bergigi. Penampang kabel harus sesuai dengan arus hubung singkat. Jika terjadi ledakan di dalam kabinet, arusnya bisa sangat besar dan kabel yang lemah akan terbakar habis, sehingga kabinet berpotensial.

Pengencang tidak dikencangkan dengan benar. Baut penutup penutup tahan api harus dikencangkan hingga torsi yang ditentukan. Pengencangan yang kurang akan mengakibatkan hilangnya kekencangan dan peningkatan celah yang dapat dilewati api. Pengencangan yang berlebihan dapat merusak bentuk flensa atau menghilangkan benang. Gunakan kunci momen. Kami menyarankan untuk menandai baut yang dikencangkan dengan spidol (tanda centang) untuk memeriksa kondisinya secara visual saat berjalan-jalan.

Mengabaikan layanan. Perlindungan terhadap ledakan tidak bertahan selamanya. Segel menua, cat terkelupas, benang berkarat. Peraturan tersebut mewajibkan pemeriksaan tahunan terhadap kondisi cangkang dan penggantian segel setiap 3-5 tahun (tergantung kondisi). Dalam praktik kami, ada kasus ketika, setelah 7 tahun beroperasi, tutup kabinet tidak terbuka karena baut tersangkut. Saya harus memotong badan dengan penggiling, yang tidak dapat diterima di area kerja. Oleskan pelumas benang secara teratur.

Instruksikan pemasang sebelum mulai bekerja. Tunjukkan pada mereka perbedaan antara segel biasa dan segel tahan ledakan. Jelaskan mengapa Anda tidak boleh membuang alat ke tutupnya. Budaya produksi lebih penting daripada teknologi apa pun.

Cara menyusun spesifikasi teknis yang benar dan memilih pemasok

Keberhasilan suatu pengadaan bergantung 80% pada spesifikasi teknis (TOR) yang ditulis dengan baik. Bahasa yang tidak jelas memberikan kesempatan kepada pemasok untuk menawarkan solusi termurah dan paling tidak tepat kepada Anda. Kami merekomendasikan untuk memasukkan item wajib berikut dalam TOR:

1. Deskripsi rinci tentang lingkungan.Tunjukkan bukan hanya “minyak dan gas”, tetapi juga zat spesifik: persentase metana, keberadaan hidrogen sulfida, debu, uap agresif. Ini akan menentukan golongan campuran bahan peledak (IIA, IIB, IIC).
2. Peta zona yang akurat.Lampirkan gambar yang menandai zona 0, 1, 2. Untuk setiap zona, tunjukkan kategori peralatan yang diperlukan (1G, 2G, 3G).
3. Batasan dimensi.Jika kabinet harus masuk ke dalam trestle atau wadah yang ada, tentukan dimensi maksimum hingga milimeter terdekat. Pertimbangkan area servis (pembukaan pintu).
4. Beban termal.Daftar semua peralatan internal dengan pembuangan panas (W). Ini akan memungkinkan pemasok untuk menghitung sistem termoregulasi.
5. Persyaratan untuk entri kabel.Tentukan jumlah, diameter dan jenis kabel (lapis baja, tidak lapis baja, optik). Jenis kelenjar harus sesuai dengan jenis kabel.
6. Persyaratan khusus.Ketersediaan jendela pandang, tombol kontrol di pintu, perangkat shunt, tag penanda.

Saat memilih pemasok, tanyakan tiga pertanyaan penyaringan. Pertama: “Dapatkah Anda memberikan laporan pengujian tipe untuk model khusus ini?” Kedua: “Pengalaman apa yang Anda miliki dalam memasok wilayah iklim saya?” Ketiga: “Apa saja yang termasuk dalam layanan garansi dan seberapa cepat Anda merespons panggilan darurat?” Jawabannya akan menunjukkan tingkat kompetensi perusahaan. Hindari perantara yang tidak memiliki kantor desain sendiri. Jika ada masalah, maka masalah tersebut akan hilang begitu saja.

Harap perhatikan dukungan purna jual. Peralatan tahan ledakan memerlukan perawatan. Apakah pemasok memiliki layanan pelanggan? Apakah ada gudang spare part (segel, kaca, segel)? Kami lebih memilih bekerja sama dengan pabrik yang bersedia menandatangani perjanjian layanan jangka panjang.

Dalam konteks memilih mitra yang dapat diandalkan untuk proyek yang kompleks, penting untuk memperhatikan produsen dengan pengalaman yang telah terbukti dalam bekerja dalam kondisi ekstrim di industri minyak, gas, dan kimia. Misalnya,Wuxi Kaisheng Tenaga Listrik dan Peralatan Petrokimia Co., Ltd.telah memantapkan dirinya sebagai spesialis dalam pengembangan dan produksi peralatan berteknologi tinggi yang mampu bertahan dalam kondisi pengoperasian yang keras. Meskipun fokus utama perusahaan adalah pada sistem pertukaran panas (penukar panas shell-and-tube titanium, unit tekanan tinggi ASME, bundel tabung bergelombang baja tahan karat 316, kuningan laut C46400, dan paduan tipe N06625), keahlian mereka dalam lingkungan korosif dan suhu tinggi bersinggungan langsung dengan persyaratan bahan berkualitas untuk lemari tahan ledakan. Produk perusahaan, yang disertifikasi menurut standar internasional PED dan ASME, menunjukkan tingkat pengendalian kualitas dan ketahanan terhadap faktor agresif (tekanan tinggi, suhu, air laut) yang juga diperlukan dalam pembuatan elemen penting infrastruktur petrokimia. Pendekatan produksi ini, yang berfokus pada solusi khusus dan stabilitas bagi pelanggan di seluruh dunia, merupakan tolok ukur bagi setiap pemasok yang ingin berpartisipasi dalam proyek industri besar.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Bisakah kabinet biasa dicat di area tahan ledakan?

Tidak, sama sekali tidak. Mengecat lemari biasa tidak membuatnya tahan ledakan. Perlindungan ledakan disediakan oleh desain rumahan (ketebalan dinding, jarak bebas, sambungan berulir), dan bukan oleh lapisan. Mencoba menggunakan kabinet seperti itu akan membatalkan asuransi Anda dan mengakibatkan tanggung jawab pidana jika terjadi insiden. Diperlukan kabinet dengan sertifikat TR CU 012/2011 yang masih berlaku.

Berapa masa pakai lemari tahan ledakan?

Kehidupan pelayanan tergantung pada kondisi pengoperasian dan material. Lemari aluminium dan baja dengan perawatan rutin dapat bertahan 15-20 tahun atau lebih. Komposit - sekitar 10-15 tahun. Namun, komponen di dalamnya (pemutus sirkuit, relay) mungkin memerlukan penggantian lebih sering. Faktor penting adalah kondisi segel, yang perlu diganti setiap 3-5 tahun. Kami merekomendasikan pemeriksaan menyeluruh terhadap kabinet setiap 5 tahun.

Apa perbedaan antara perlindungan ledakan IP66 dan Ex?

IP66 berarti perlindungan terhadap debu dan pancaran air yang kuat, namun tidak menjamin keamanan terhadap ledakan di dalam atau di luar ruangan. Kabinet IP66 mungkin hancur berkeping-keping karena benturan internal dan memicu gas di sekitarnya. Penandaan Ex mencakup persyaratan ketahanan terhadap ledakan mekanis, kelas suhu, dan keselamatan intrinsik. Kabinet Ex biasanya terbuat dari IP65 atau IP66, namun hal sebaliknya tidak berlaku: kabinet IP66 belum tentu tahan ledakan.

Apakah sekarang sulit mendapatkan spare part lemari import?

Situasinya bervariasi. Untuk merek Eropa, waktu pengiriman suku cadang ditingkatkan menjadi 3-6 bulan. Pabrikan Rusia menawarkan analog dengan ketersediaan suku cadang dalam 2-3 minggu. Sebaiknya saat membeli peralatan impor, segera pesan satu set suku cadang (suku cadang, perkakas, aksesoris) 5 tahun sebelumnya, termasuk segel dan kaca. Ini merupakan kebutuhan yang strategis.

Kesimpulan dan langkah selanjutnya

Perlindungan ledakan untuk industri minyak dan gas: lemari adalah investasi dalam keselamatan dan kelangsungan bisnis. Memilih solusi yang tepat memerlukan keseimbangan antara persyaratan teknis, anggaran, dan keandalan pemasok. Jangan mengambil risiko dengan mencoba menghemat uang untuk komponen penting. Kesalahan dalam memilih dapat menimbulkan kerugian yang jauh lebih besar daripada perbedaan harga antara opsi anggaran dan premium.

Jika Anda mengalami kesulitan dalam memilih peralatan, meragukan kebenaran zonasi, atau memerlukan audit terhadap solusi yang ada, tim kami siap membantu. Kami melakukan analisis awal gratis terhadap spesifikasi teknis Anda dan menawarkan konfigurasi kabinet yang optimal dengan paket dokumentasi lengkap.

Hubungi kami hari ini untuk konsultasi dengan insinyur desain terkemuka. Kami akan mendiskusikan proyek Anda, memilih peralatan bersertifikat dan memastikan pengiriman tepat waktu.Minta penawaran komersial dan saran ahli.