ההבדל בין אטם מחסום לאטם מורכב

בחירה בסוג לא נכון של אטם כבלים להתקנות באזורים מסוכנים עלולה להוביל לכשלים חמורים, לנזק לציוד ולהפרות בטיחות, העלולים לעלות לחברות מיליוני דולרים בגין השבתות וקנסות רגולטוריים. אטמי מחסום משתמשים במנגנון מחסום פיזי עם אטמי אלסטומר¹ כדי למנוע חדירת גז, בעוד שאטמי תרכובת מסתמכים על חומר איטום הזורם סביב ליבות הכבלים כדי ליצור אטימה אטומה לגז – אטמי מחסום מאפשרים תחזוקה והחלפת כבלים קלים יותר, בעוד שאטמי תרכובת מספקים איטום מעולה לטווח ארוך עבור התקנות קבועות בסביבות נפיצות. רק בחודש שעבר, מרקוס וובר, מפקח החשמל במתקן פטרוכימי בהמבורג, גרמניה, התמודד עם תקלות תכופות באטמים של חיבורי הכבלים המשוריינים ב- אזורים מסוכנים באזור 1². לאחר המעבר מבלוטות מרוכבות סטנדרטיות לבלוטות שלנו בעל אישור ATEX³ באמצעות שימוש באטמי מחסום, הצוות שלו צמצם את מספר קריאות התחזוקה ב-75% והשיג אפס תקריות של חדירת גז במהלך שישה חודשי פעילות.

תוכן העניינים

• מהן אטמי מחסום וכיצד הם פועלים?
• מהן בלוטות מורכבות ומהו מנגנון האיטום שלהן?
• באילו יישומים יש להשתמש באטמים מסוג "מחסום" לעומת אטמים מסוג "תרכובת"?
• כיצד ניתן להשוות בין דרישות ההתקנה והתחזוקה?
• מהן העלויות הכרוכות בכל סוג?
• שאלות נפוצות על אטמים מסוג Barrier ו-Compound

מהן אטמי מחסום וכיצד הם פועלים?

הבנת טכנולוגיית אטמי המחסום היא חיונית עבור מהנדסים העובדים עם מתקנים באזורים מסוכנים, שבהם אטימת גז אמינה ונגישות לצורך תחזוקה הן שיקולים בעלי חשיבות עליונה.

אטמי מחסום משתמשים במערכת איטום מכנית הכוללת מחסומי אלסטומר הנלחצים סביב ליבות הכבלים הבודדות כדי למנוע מעבר גזים. הם מצוידים באלמנטים ניתנים להסרה, המאפשרים החלפת כבלים מבלי לפגוע במכלול, מה שהופך אותם לאידיאליים להתקנות זמניות, ליישומים הדורשים תחזוקה רבה ולמצבים המחייבים החלפת כבלים תכופה בסביבות נפיצות.

עקרון האיטום המכני

מערכת מחסומי אלסטומר: הטכנולוגיה הבסיסית מבוססת על תוספות אלסטומר מעוצבות בדייקנות, היוצרות אטמים נפרדים סביב כל מוליך בכבל. מחסומים אלה נדחסים באופן רדיאלי בעת הידוק האטם, ויוצרים אטמים אטומים לגז המונעים מעבר של גז נפיץ לאורך ליבות הכבלים.

יתרונות העיצוב המודולרי: בניגוד לאטמים מורכבים, מערכות המחסום משתמשות במודולי איטום הניתנים להחלפה, שניתן להסיר ולהתקין מחדש מבלי להשפיע על כבלים אחרים באותו אטם. מודולריות זו מקצרת משמעותית את משך זמן התחזוקה ואת העלויות ביישומים תעשייתיים.

ביצועי דירוג לחץ: אטמי המחסום שלנו, בעלי אישור ATEX, עומדים בלחצים של עד 10 בר, ועומדים בדרישות דרישות אטימות לאש לפי תקן Ex d⁴ לאזורי סיכון מסוג 1 ו-2. תכנון האטם המכני שומר על תקינותו גם בתנאי מחזורי חום ותנודות, הנפוצים בסביבות תעשייתיות.

חומרי בנייה ותעודות הסמכה

חומרי בנייה: מוצע במבנה מפליז, נירוסטה 316L וסגסוגת אלומיניום, בהתאם לדרישות הסביבתיות הספציפיות. האפשרויות בדרגה ימית כוללות עמידות נוספת בפני קורוזיה להתקנות בים הפתוח ובחוף.

תאימות אלסטומר: אנו משתמשים באלסטומרים מסוג NBR, EPDM ו-Viton, בהתאם לדרישות החשיפה לכימיקלים. כל חומר נבדק על מנת לוודא את תאימותו לכימיקלים תעשייתיים נפוצים, לרבות פחמימנים, חומצות וממסים לניקוי.

תקני הסמכה: אטמי המחסום שלנו עומדים בתקן ATEX, IECEx⁵, וכן אישורי UL לצורך קבלה בשוק העולמי. סיווגי הטמפרטורה נעים בין T1 ל-T6, ומכסים יישומים בטווחי פעולה שבין -40°C ל-+200°C.

מהן בלוטות מורכבות ומהו מנגנון האיטום שלהן?

בלוטות איטום מהוות את הגישה המסורתית לאיטום כבלים באזורים מסוכנים, תוך שימוש בחומרים נוזליים היוצרים מחסומי גז קבועים סביב מתקני הכבלים.

בבלוטות איטום מורכבות נעשה שימוש בחומרי איטום הזורמים סביב ליבות הכבלים במהלך ההתקנה, כדי ליצור אטימה קבועה ואטומה לגז באמצעות מילוי כל החללים והרווחים בתוך פתח הכניסה של הכבל. פתרון זה מספק ביצועי איטום מעולים לטווח ארוך עבור התקנות קבועות, אך מחייב החלפה מלאה כאשר יש צורך בתחזוקה או בשינוי של הכבלים.

טכנולוגיית איטום מורכבת

מאפייני הזרימה: חומרי איטום נועדו לזרום תחת לחץ במהלך ההתקנה, ובכך להבטיח מילוי מלא של חללים סביב צורות כבלים לא סדירות ותצורות רב-ליבתיות. החומר מתקשה ויוצר מחסום קבוע המונע מעבר גז לאורך תוואי הכבלים.

הרכב כימי: במתקנים מודרניים נעשה שימוש בתרכובות על בסיס פוליאוריטן או אפוקסי, המספקות הידבקות מעולה למעטפות הכבלים ולמארזי האטמים. חומרים אלה עמידים בפני שינויים קיצוניים בטמפרטורה וחשיפה לכימיקלים, ושומרים על גמישותם כדי להתאים לתנועת הכבלים.

תהליך הייבוש: ההתקנה מחייבת שמירה על יחסי ערבוב נכונים וזמן ייבוש – בדרך כלל 24–48 שעות עד להשגת חוזק מלא. תנאי הטמפרטורה והלחות במהלך ההתקנה משפיעים באופן משמעותי על ביצועי האיטום הסופיים.

מאפייני ביצועים

אמינות לטווח ארוך: לאחר התקנה נכונה והתייבשות, אטמי תרכובת מספקים ביצועי איטום יוצאי דופן לאורך זמן, תוך צורך בתחזוקה מינימלית. האיטום הקבוע מבטל את החשש מהזדקנות האלסטומר או מהתבלות האטם המכני.

עמידות בלחץ: אטמים מורכבים יכולים לעמוד בלחצים גבוהים יותר מאשר מערכות מחסום, ולכן הם מתאימים ליישומים בלחץ גבוה במתקני עיבוד נפט וגז.

יציבות טמפרטורה: תרכובות איכותיות שומרות על תקינות האיטום בטווחי טמפרטורה נרחבים, ללא החשש מהתפשטות תרמית האופיינית לאטמי אלסטומר.

באילו יישומים יש להשתמש באטמים מסוג "מחסום" לעומת אטמים מסוג "תרכובת"?

הבחירה בין בלוטות מחסום לבלוטות מורכבות תלויה בדרישות היישום הספציפיות, באסטרטגיות התחזוקה ובמגבלות התפעוליות, המשתנות באופן משמעותי בין ענפים שונים.

אטמי מחסום מתאימים במיוחד ליישומים הדורשים תחזוקה רבה, להתקנות זמניות ולמצבים המחייבים החלפת כבלים בתדירות גבוהה, בעוד שאטמי תרכובת מועדפים להתקנות קבועות, לסביבות בלחץ גבוה וליישומים שבהם אמינות האיטום לטווח ארוך גוברת על השיקולים הנוגעים לנגישות לצורך תחזוקה.

יישומים של אטמי מחסום

סביבות הדורשות תחזוקה רבה: מפעלי עיבוד כימי, בתי זיקוק ומפעלי ייצור שבהם מתבצעים שינויים בציוד והחלפת כבלים בתדירות גבוהה, נהנים מהנגישות של אטמי מחסום. היכולת להחליף כבלים בודדים מבלי להשפיע על מעגלים אחרים מקטינה את זמן ההשבתה ואת עלויות התחזוקה.

התקנות זמניות: באתרי בנייה, בציוד נייד ובמתקני עיבוד זמניים נדרשים לעתים קרובות חיבורי כבלים שעשויים להצריך שינוי או העתקה. אטמי מחסום מספקים את הגמישות הנדרשת בסביבות דינמיות אלה.

התקנות רב-כבלים: לוחות בקרה, תיבות חיבור ונקודות חלוקה עם כניסות כבלים מרובות נהנים מהמודולריות של אטמי המחסום. תחזוקת מעגלים בודדים אינה משבשת את פעולתן של מערכות אחרות הממוקמות באותו מארז.

יישומים של בלוטות מורכבות

תשתית קבועה: מערכות חלוקת חשמל, ניטור צינורות ומתקנים תעשייתיים קבועים, שבהם לעיתים רחוקות יש צורך להחליף כבלים, נהנים מהעמידות ומהאמינות של אטמי חיבור מורכבים.

סביבות בלחץ גבוה: פלטפורמות ימיות, מתקנים תת-ימיים וציוד לעיבוד בלחץ גבוה דורשים את עמידות הלחץ המעולה שמספקים אטמי תרכובת.

מערכות בטיחות קריטיות: מערכות כיבוי חירום, גילוי אש וגז, ויישומים קריטיים אחרים בתחום הבטיחות, נוטים לעתים קרובות לבחור באטמי תרכובת בשל אמינותם המוכחת לאורך זמן ודרישות התחזוקה המינימליות שלהם.

דוגמה ליישום בעולם האמיתי

אחמד חסן, מנהל התחזוקה בבית זיקוק גדול בכווית, עמד בפני החלטה מאתגרת בעת שדרוג מערכת ניהול הכבלים באזורים המסוכנים במתקן. המתקן שלו מעבד פחמימנים בלחץ גבוה, ושינויים תכופים בציוד מחייבים החלפת כבלים. בתחילה שקל אחמד להשתמש באטמי כבלים מורכבים בשל המוניטין שלהם, אך לאחר חישוב עלויות התחזוקה בחר בפתרון אטמי המחסום שלנו. במהלך 18 חודשים, הצוות שלו השלים 47 שינויים בכבלים ללא אף אירוע של חדירת גז, וחסך כ-1,280,000 דולר בעלויות השבתה בהשוואה להתקנת אטמי חיבור מורכבים, שהיו מחייבים החלפה מלאה בכל שינוי.

כיצד ניתן להשוות בין דרישות ההתקנה והתחזוקה?

מורכבות ההתקנה ודרישות התחזוקה השוטפת מהוות גורמים מכריעים בחישובי העלות הכוללת של הבעלות בעת בחירת אטמי כבלים לאזורים מסוכנים.

אטמי מחסום דורשים הפעלת מומנט מדויק ובחירה נכונה של האלסטומר בעת ההתקנה, אך הם מאפשרים תחזוקה פשוטה הודות לרכיבי איטום הניתנים להחלפה; לעומת זאת, אטמי תרכובת דורשים ערבוב קפדני, תנאי ריפוי נאותים והחלפה מלאה בכל פעולת תחזוקה, מה שהופך את ההתקנה למורכבת יותר אך מצמצם את צרכי התחזוקה השוטפים.

תהליך התקנת אטם מחסום

דרישות הכנה: הכנת הכבלים כוללת הליכי קילוף וחיבור לשריון סטנדרטיים. אין צורך בשיקולים מיוחדים בנוגע לערבוב או להקשחה, מה שמאפשר התקנה בתנאי מזג אוויר וטמפרטורות שונות.

הוראות הרכבה:

1. בחרו תוספות אלסטומר המתאימות לקוטר הכבל ולמספר הליבות
2. התקן את הכבל דרך גוף האטם עם חיבור מתאים לשריון
3. הציבו מחסומי אלסטומר סביב כל ליבה בנפרד
4. הפעל את המומנט שצוין (בדרך כלל 40–60 ניוטון-מטר עבור אטמי M25)
5. יש לוודא את תקינות האטם באמצעות בדיקת לחץ

בקרת איכות: בדיקת ההתקנה כוללת בדיקת מומנט ובדיקת לחץ כדי לאמת את תקינות האטימה. התהליך נמשך בדרך כלל 15–20 דקות לכל אטם, תוך שימוש בכלים סטנדרטיים.

דרישות התקנה של בלוטות מורכבות

שיקולים סביבתיים: ההתקנה מחייבת תנאי טמפרטורה ולחות מבוקרים כדי להבטיח התייבשות תקינה של החומר. גשם, טמפרטורות קיצוניות או לחות גבוהה עלולים לפגוע באיכות האיטום.

שלבי ההתקנה:

1. הכן את הכבל והתקן אותו דרך גוף האטם
2. יש לערבב את חומר האיטום בהתאם להוראות היצרן
3. להזריק את החומר בלחץ כדי למלא את כל החללים
4. יש להמתין 24–48 שעות עד שהחומר יתייבש לפני הפעלת המתקן
5. יש לבצע בדיקת לחץ לאחר ההתקשות המלאה

ציוד מיוחד: הזרקת תרכובות דורשת ציוד שאיבה ומערכות ערבוב ייעודיים, מה שמגדיל את מורכבות ההתקנה ואת דרישות הציוד.

השוואת תחזוקה

היבט	אטמי מחסום	בלוטות מורכבות
החלפת כבלים	הסרת כבל בודד מבלי להשפיע על האחרים	יש צורך בהחלפה מלאה של הבלוטה
זמן תחזוקה	30–45 דקות לכל כבל	4–6 שעות להחלפה מלאה
כלים מיוחדים	כלי עבודה ידניים סטנדרטיים	ציוד לערבוב והזרקה של תרכובות
ההשפעה של זמן השבתה	מינימלי – מעגלים אחרים נשארים פעילים	הרחבה – כל המעגלים מושפעים
עלויות חומרים	אלסטומרים חלופיים בלבד	החלפה מלאה של המכלול והאטם

מהן העלויות הכרוכות בכל סוג?

בניתוח עלות הבעלות הכוללת יש לקחת בחשבון את מחיר הרכישה הראשוני, עלויות ההתקנה, הוצאות התחזוקה וההשפעה התפעולית לאורך חיי השירות הצפויים.

למפרקי אטם יש בדרך כלל עלויות ראשוניות גבוהות יותר, אך עלויות בעלות כוללות נמוכות יותר ביישומים הדורשים תחזוקה אינטנסיבית, בעוד שמפרקי חיבור מציעים עלויות ראשוניות נמוכות יותר, אך הוצאות גבוהות יותר בטווח הארוך כאשר נדרשים שינויים בכבלים; לפיכך, מפרקי אטם הם חסכוניים יותר להתקנות דינמיות, ואילו מפרקי חיבור מתאימים יותר ליישומים קבועים וסטטיים.

ניתוח עלויות ראשוניות

השוואת מחירים: מחירן של אטמים מורכבים נמוך בדרך כלל ב-20–30% מזה של אטמי מחסום מקבילים, בשל דרישות ייצור פשוטות יותר. עם זאת, יש לבחון את החיסכון הראשוני הזה ביחס לעלויות הכוללות של הבעלות.

גורמים המשפיעים על עלות ההתקנה:

• אטמי מחסום: התקנה סטנדרטית באמצעות כלים נפוצים
• בלוטות מורכבות: ציוד ייעודי וזמן התקנה ממושך
• תלות במזג האוויר: מתקנים מורכבים עשויים לדרוש הגנה מפני פגעי מזג האוויר

ההשפעה על עלויות התפעול

תדירות התחזוקה: ביישומים שבהם נדרשת החלפת כבלים בתדירות גבוהה, אטמי מחסום יכולים להוזיל את עלויות התחזוקה ב-60–75% בהשוואה לחלופות מורכבות. היכולת להחליף כבלים בודדים ללא צורך בהשבתת המערכת מביאה לחיסכון תפעולי משמעותי.

עלויות השבתה: במתקני ייצור מתבזבזים בדרך כלל בין 50,000 ל-200,000 ליטר לשעה במהלך השבתות לא מתוכננות. תחזוקת אטמי מחסום ניתנת לרוב לביצוע במהלך חלונות תחזוקה מתוכננים, בעוד שהחלפת אטמי תרכובת עשויה לדרוש השבתות חירום.

ניהול מלאי: בגלילים מסוג מחסום יש צורך להחזיק במלאי אלסטומרים חלופיים, בעוד שבגלילים מורכבים יש צורך ביחידות החלפה שלמות. ההשקעה במלאי עבור מערכות מחסום נמוכה בדרך כלל ב-40–50% בהשוואה לחלופות המורכבות.

הצעת ערך לטווח ארוך

ציפיות לגבי אורך חיי השירות: שתי המערכות יכולות לספק אורך חיים של למעלה מ-20 שנה, בתנאי שהן מותקנות ומתוחזקות כהלכה. עם זאת, אטמי מחסום מציעים גמישות רבה יותר להתאמתן לדרישות תפעוליות משתנות לאורך חיי השירות שלהן.

התפתחות הטכנולוגיה: כשהמתקנים התעשייתיים משדרגים את מערכות הבקרה ומוסיפים יכולות ניטור, אטמי מחסום מתאימים את עצמם לשינויים אלה בצורה חסכונית יותר מאשר חלופות מורכבות.

סיכום

הבחירה בין אטמי מחסום לאטמי תרכובת תלויה בסופו של דבר בדרישות היישום הספציפיות שלכם, בגישתכם לתחזוקה ובאסטרטגיית התפעול לטווח הארוך. אטמי מחסום מצטיינים בסביבות דינמיות שבהן מתבצעים שינויים תכופים בכבלים, ומציעים נגישות תחזוקתית מעולה ועלויות בעלות כוללות נמוכות יותר הודות לעיצוב המודולרי שלהם ואלמנטי האיטום הניתנים להחלפה. אטמי תרכובת נותרים הבחירה המועדפת להתקנות קבועות שבהן אמינות האיטום לטווח הארוך היא בעלת חשיבות עליונה והחלפות הכבלים אינן תכופות. ב-Bepto, אנו מלווים את לקוחותינו כבר למעלה מעשור בתהליך קבלת ההחלטות הללו, ומספקים פתרונות של אטמי מחסום ואטמים מורכבים בעלי אישורים מלאים של ATEX, IECEx ו-UL, העומדים בתקני הבטיחות הגלובליים. הצוות הטכני שלנו יסייע לכם לנתח את הדרישות הספציפיות שלכם וימליץ על הפתרון האופטימלי ליישומים שלכם באזורים מסוכנים. 😉

שאלות נפוצות על אטמים מסוג Barrier ו-Compound

1. למדו על ההגדרה ותכונות החומר של אלסטומרים, מרכיב מרכזי באטמים מודרניים. ↩

2. קראו על הסיווג הרשמי של אזורים מסוכנים מסוג Zone 1 ומה משמעותו מבחינת בטיחות הציוד. ↩

3. הבנת הוראת ATEX, התקן האירופי לציוד המשמש בסביבות נפיצות. ↩

4. קרא את ההגדרה הטכנית של מושג ההגנה מפני התלקחות ‘Ex d’ המשמש בציוד לאזורים מסוכנים. ↩

5. למדו על מערכת IECEx, תקן ההסמכה הבינלאומי לציוד המיועד לשימוש בסביבות נפיצות. ↩