Skirtumas tarp barjerinės ir sudėtinės liaukos

Netinkamo kabelio sandariklio tipo pasirinkimas pavojingose zonose gali sukelti katastrofiškus gedimus, įrangos sugadinimą ir saugos pažeidimus, dėl kurių įmonės patiria milijoninius nuostolius dėl prastovų ir reguliavimo institucijų baudų. Barjerinės liaukos naudoja fizinį barjero mechanizmą su elastomeriniai sandarikliai¹ siekiant užkirsti kelią dujų patekimui, o sudėtiniai sandarikliai naudoja sandarinimo medžiagą, kuri teka aplink kabelių šerdis, kad būtų sukurti dujų nepraleidžiantys sandarikliai – barjeriniai sandarikliai yra lengviau prižiūrimi ir kabelius galima lengviau pakeisti, o sudėtiniai sandarikliai užtikrina puikų ilgalaikį sandarumą nuolatinėms instaliacijoms sprogioje aplinkoje. Praėjusį mėnesį Marcus Weber, elektros priežiūros vadovas naftos chemijos gamykloje Hamburge, Vokietijoje, susidūrė su dažnais sandariklių gedimais šarvuotuose kabelių sujungimuose. 1 zonos pavojingos zonos². Po perėjimo nuo standartinių sudėtinių liaukų prie mūsų ATEX sertifikatas³ barjerinių liaukų, jo komanda sumažino techninės priežiūros skambučių skaičių 75% ir per šešis veiklos mėnesius nepatyrė nė vieno dujų patekimo į vidų atvejo.

Turinys

• Kas yra barjerinės liaukos ir kaip jos veikia?
• Kas yra sudėtinės liaukos ir jų sandarinimo mechanizmas?
• Kokios programos reikalauja barjerinių ir sudėtinių liaukų?
• Kaip palyginti įrengimo ir priežiūros reikalavimus?
• Kokie yra kiekvieno tipo išlaidų aspektai?
• Dažnai užduodami klausimai apie barjerines ir sudėtines liaukas

Kas yra barjerinės liaukos ir kaip jos veikia?

Barjerinių vožtuvų technologijos supratimas yra labai svarbus inžinieriams, dirbantiems su įrenginiais pavojingose zonose, kur patikimas dujų sandarumas ir prieinamumas techninei priežiūrai yra svarbiausi klausimai.

Barjerinės jungtys naudoja mechaninę sandarinimo sistemą su elastomerinėmis barjerinėmis medžiagomis, kurios suspaudžia atskirus kabelių branduolius, kad būtų išvengta dujų migracijos. Jos turi nuimamus sandarinimo elementus, kurie leidžia keisti kabelius netrikdant jungties, todėl jos idealiai tinka laikiniems įrenginiams, priežiūros reikalaujančioms sistemoms ir situacijoms, kai reikia dažnai keisti kabelius sprogioje aplinkoje.

Mechaninio sandarinimo principas

Elastomerinė barjerinė sistema: Pagrindinė technologija remiasi tiksliai suformuotais elastomeriniais įdėklais, kurie sukuria atskirus sandariklius aplink kiekvieną kabelio laidininką. Šios barjeros suspaudžiamos radialiai, kai sandariklis yra priveržiamas, suformuodamos dujų nepraleidžiančius sandariklius, kurie neleidžia sprogioms dujoms migruoti palei kabelio šerdis.

Modulinės konstrukcijos privalumai: Skirtingai nuo sudėtinių sandariklių, barjerinės sistemos naudoja keičiamus sandarinimo modulius, kuriuos galima išimti ir vėl įdėti nepaveikiant kitų to paties sandariklio kabelių. Ši modulinė konstrukcija žymiai sumažina techninės priežiūros laiką ir išlaidas pramoninėse taikymuose.

Slėgio vertinimas: Mūsų ATEX sertifikuoti barjeriniai sandarikliai pasiekia iki 10 bar slėgį, atitinkantį Ex d ugniai atsparūs reikalavimai⁴ 1 ir 2 zonos pavojingose zonose. Mechaninio sandariklio konstrukcija išlaiko vientisumą net ir esant pramoninėje aplinkoje dažnai pasitaikančioms terminio ciklo ir vibracijos sąlygoms.

Statybinės medžiagos ir sertifikatai

Korpuso medžiagos: Gaminami iš žalvario, nerūdijančio plieno 316L ir aliuminio lydinio, kad atitiktų konkrečius aplinkos reikalavimus. Jūrinės klasės variantai pasižymi papildoma atsparumu korozijai, todėl tinka jūrinėms ir pakrančių instaliacijoms.

Elastomerų suderinamumas: Mes naudojame NBR, EPDM ir Viton elastomerus, priklausomai nuo cheminio poveikio reikalavimų. Kiekviena medžiaga yra išbandoma dėl suderinamumo su įprastomis pramoninėmis cheminėmis medžiagomis, įskaitant angliavandenilius, rūgštis ir valymo tirpiklius.

Sertifikavimo standartai: Mūsų barjerinės liaukos turi ATEX sertifikatą, IECEx⁵, ir UL sertifikatus, reikalingus norint patekti į pasaulinę rinką. Temperatūros klasifikacija svyruoja nuo T1 iki T6, apimanti taikymus nuo -40 °C iki +200 °C darbinio diapazono.

Kas yra sudėtinės liaukos ir jų sandarinimo mechanizmas?

Sudėtiniai skysčiai yra tradicinis būdas užsandarinti kabelius pavojingose zonose, naudojant tekančius skysčius, kurie sukuria nuolatinę dujų barjerą aplink kabelių instaliacijas.

Sudėtinės sandarinimo medžiagos – tai sandarinimo medžiagos, kurios montavimo metu teka aplink kabelių šerdis ir užpildo visas tuštumas bei tarpelius kabelių įvaduose, sukurdamos nuolatinį, dujų nepraleidžiantį sandarumą. Jos užtikrina puikias ilgalaikes sandarinimo savybes nuolatinėms instaliacijoms, tačiau, kai kabelius reikia remontuoti ar modifikuoti, jas reikia visiškai pakeisti.

Sudėtinė sandarinimo technologija

Srauto charakteristikos: Sandarinimo mišiniai yra sukurti taip, kad montavimo metu tekėtų esant slėgiui, užtikrinant visišką tuštumų užpildymą aplink netaisyklingos formos kabelius ir daugiagysles konfigūracijas. Mišinys sukietėja ir suformuoja nuolatinę barjerą, kuri neleidžia dujoms migruoti palei kabelių trasas.

Cheminė sudėtis: Šiuolaikiniai junginiai yra pagaminti iš poliuretano arba epoksidinių medžiagų, kurios užtikrina puikų sukibimą su kabelių apvalkalais ir sandariklių korpusais. Šios medžiagos yra atsparios terminiams ciklams, cheminiam poveikiui ir išlaiko lankstumą, kad prisitaikytų prie kabelių judėjimo.

Kietėjimo procesas: Montavimui reikalingi tinkami maišymo santykiai ir kietėjimo laikas – paprastai 24–48 valandos, kad pasiektų visą stiprumą. Temperatūra ir drėgmė montavimo metu turi didelę įtaką galutiniam sandariklio veikimui.

Veikimo charakteristikos

Ilgalaikis patikimumas: Tinkamai sumontuotos ir išdžiovintos sudėtinės sandarikliai užtikrina išskirtinį ilgalaikį sandarumą ir reikalauja minimalios priežiūros. Nuolatinis sandarumas pašalina bet kokias problemas, susijusias su elastomero senėjimu ar mechaninio sandariklio susidėvėjimu.

Atsparumas slėgiui: Sudėtiniai sandarikliai gali pasiekti aukštesnius slėgio parametrus nei barjerinės sistemos, todėl jie tinka aukšto slėgio taikymams naftos ir dujų perdirbimo įrenginiuose.

Temperatūros stabilumas: Aukštos kokybės junginiai išlaiko sandarumą plačiame temperatūrų diapazone, nesukeldami elastomerinių sandariklių būdingų terminio plėtimosi problemų.

Kokios programos reikalauja barjerinių ir sudėtinių liaukų?

Barjerinių ir sudėtinių skysčių surinkimo sistemų pasirinkimas priklauso nuo konkrečių taikymo reikalavimų, priežiūros strategijų ir eksploatavimo apribojimų, kurie skirtingose pramonės šakose labai skiriasi.

Barjeriniai sandarikliai puikiai tinka priežiūros reikalaujančioms taikymoms, laikiniems įrenginiams ir situacijoms, kai reikia dažnai keisti kabelius, o sudėtiniai sandarikliai yra tinkamesni nuolatinėms instaliacijoms, aukšto slėgio aplinkoms ir taikymams, kur ilgalaikis sandarumo patikimumas yra svarbesnis už priežiūros prieinamumo klausimus.

Barjerinių sandariklių taikymas

Priežiūros reikalaujančios aplinkos: Cheminių medžiagų perdirbimo gamyklos, naftos perdirbimo gamyklos ir gamybos įmonės, kuriose dažnai keičiama įranga ir keičiami kabeliai, gali pasinaudoti barjerinių sandariklių privalumais. Galimybė keisti atskirus kabelius nepažeidžiant kitų grandinių sumažina prastovų laiką ir techninės priežiūros išlaidas.

Laikini įrenginiai: Statybvietėse, mobiliose įrangose ir laikinuose perdirbimo įrenginiuose dažnai reikia kabelių jungčių, kurias gali tekti modifikuoti arba perkelti. Barjeriniai sandarikliai užtikrina šių dinamiškų aplinkų reikiamą lankstumą.

Kelių kabelių diegimas: Valdymo skydai, jungiamosios dėžės ir paskirstymo taškai su keliais kabelių įvadais turi privalumų dėl barjerinių sandariklių modulinės konstrukcijos. Atskiros grandinės techninė priežiūra netrikdo kitų sistemų, esančių tame pačiame korpuse.

Sudėtinių liaukų taikymas

Nuolatinė infrastruktūra: Elektros energijos paskirstymo sistemos, vamzdynų stebėjimas ir stacionarios pramoninės įrangos, kur kabeliai retai keičiami, naudoja sudėtinių sandariklių patvarumą ir patikimumą.

Aukšto slėgio aplinkos: Jūros platformoms, povandeninėms instaliacijoms ir aukšto slėgio apdorojimo įrangai reikalingas aukštas atsparumas slėgiui, kurį užtikrina sudėtiniai sandarikliai.

Kritinės saugos sistemos: Avarinio išjungimo sistemos, gaisro ir dujų aptikimo sistemos bei kitos saugai svarbios sistemos dažnai naudoja sudėtinius sandariklius dėl jų ilgalaikio patikimumo ir minimalių priežiūros reikalavimų.

Realaus taikymo pavyzdys

Ahmed Hassan, didelės naftos perdirbimo gamyklos Kuveite techninės priežiūros vadovas, susidūrė su sudėtingu sprendimu, kai reikėjo atnaujinti pavojingų zonų kabelių valdymo sistemą. Jo gamykloje perdirbami aukšto slėgio angliavandeniliai, todėl dažnai keičiama įranga, o tai reikalauja keisti kabelius. Iš pradžių Ahmed, atsižvelgdamas į jų reputaciją, svarstė galimybę naudoti sudėtinius sandariklius, tačiau, apskaičiavęs techninės priežiūros išlaidas, pasirinko mūsų barjerinius sandariklius. Per 18 mėnesių jo komanda atliko 47 kabelių modifikacijas be jokių dujų patekimo incidentų, sutaupydama apie $280 000 dolerių prastovos išlaidų, palyginti su sudėtinių sandariklių įrengimu, kuris būtų pareikalavęs visiško pakeitimo po kiekvienos modifikacijos.

Kaip palyginti įrengimo ir priežiūros reikalavimus?

Montavimo sudėtingumas ir nuolatinės priežiūros reikalavimai yra svarbūs veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti apskaičiuojant bendras nuosavybės išlaidas, renkantis kabelių sandariklius, skirtus naudoti pavojingose zonose.

Barjeriniai sandarikliai reikalauja tikslaus sukimo momento ir tinkamo elastomero pasirinkimo montavimo metu, tačiau yra lengvai prižiūrimi, nes sandariklio elementus galima pakeisti, o sudėtiniai sandarikliai reikalauja kruopštaus maišymo, tinkamų kietėjimo sąlygų ir visiško pakeitimo bet kokios priežiūros metu, todėl jų montavimas yra sudėtingesnis, bet sumažėja nuolatinės priežiūros poreikis.

Barjerinio sandariklio montavimo procesas

Paruošimo reikalavimai: Kabelio paruošimas apima standartines izoliacijos nuėmimo ir apvalkalo galinių jungčių procedūras. Nereikia imtis jokių specialių maišymo ar kietinimo priemonių, todėl montuoti galima įvairiomis oro sąlygomis ir temperatūromis.

Surinkimo procedūra:

1. Pasirinkite tinkamus elastomerinius įdėklus, atsižvelgdami į kabelio skersmenį ir laidų skaičių.
2. Įdiekite kabelį per sandariklio korpusą su tinkamu šarvuotu galiniu jungtimi.
3. Aplink atskirus branduolius išdėstykite elastomerines užtvaras.
4. Pritvirtinkite nurodytu sukimo momentu (paprastai 40–60 Nm M25 sandarikliams).
5. Patikrinkite sandarumą atliekant slėgio bandymą.

Kokybės kontrolė: Montavimo patikra apima sukimo momento patikrinimą ir slėgio bandymą, siekiant patvirtinti sandarumo vientisumą. Šis procesas paprastai trunka 15–20 minučių vienam sandarikliui, naudojant standartinius įrankius.

Sudėtinių liaukų montavimo reikalavimai

Aplinkosaugos aspektai: Montavimui reikalingos kontroliuojamos temperatūros ir drėgmės sąlygos, kad junginys tinkamai sukietėtų. Lietus, ekstremalios temperatūros ar didelė drėgmė gali pakenkti sandarinimo kokybei.

Įrengimo žingsniai:

1. Paruoškite kabelį ir įdiekite jį per sandariklio korpusą.
2. Sumaišykite sandarinimo mišinį pagal gamintojo nurodymus.
3. Įpurkškite mišinį esant slėgiui, kad užpildytumėte visas ertmes.
4. Prieš įjungiant maitinimą, palaukite 24–48 valandas, kad medžiaga išdžiūtų.
5. Atlikite slėgio bandymą po visiško išdžiūvimo.

Specializuota įranga: Sudėtiniam įpurškimui reikalinga specializuota siurbimo įranga ir maišymo sistemos, todėl padidėja montavimo sudėtingumas ir įrangos reikalavimai.

Priežiūros palyginimas

Aspektas	Barjerinės liaukos	Sudėtinės liaukos
Kabelio keitimas	Atskirų kabelių pašalinimas, nepažeidžiant kitų	Reikalingas visiškas liaukos pakeitimas
Priežiūros laikas	30–45 minutės vienam kabeliui	4–6 valandos visiškas pakeitimas
Specialūs įrankiai	Standartiniai rankiniai įrankiai	Sudėtinių medžiagų maišymo ir įpurškimo įranga
Prastovos poveikis	Minimalus – kiti grandynai lieka aktyvūs	Išplėsta – paveiktos visos grandinės
Išlaidos medžiagoms	Tik keičiamieji elastomerai	Visiškas jungties ir sandariklio keitimas

Kokie yra kiekvieno tipo išlaidų aspektai?

Bendros nuosavybės išlaidų analizėje turi būti atsižvelgiama į pradinę pirkimo kainą, įrengimo išlaidas, priežiūros išlaidas ir poveikį veiklai per numatomą tarnavimo laiką.

Barjerinės jungtys paprastai turi didesnes pradines išlaidas, bet mažesnes bendras nuosavybės išlaidas, kai reikia intensyvios priežiūros, o sudėtinės jungtys siūlo mažesnes pradines išlaidas, bet didesnes ilgalaikes išlaidas, kai reikia modifikuoti kabelius, todėl barjerinės jungtys yra ekonomiškesnės dinamiškoms instaliacijoms, o sudėtinės jungtys – nuolatinėms, statinėms instaliacijoms.

Pradinė išlaidų analizė

Pirkimo kainų palyginimas: Sudėtinės liaukos paprastai kainuoja 20–30% mažiau nei lygiavertės barjerinės liaukos, nes jų gamybos reikalavimai yra paprastesni. Tačiau šias pradines sutaupytas lėšas reikia vertinti atsižvelgiant į bendras nuosavybės išlaidas.

Įrengimo išlaidų veiksniai:

• Barjerinės liaukos: standartinis montavimas naudojant įprastus įrankius
• Sudėtinės liaukos: specializuota įranga ir ilgesnis montavimo laikas
• Priklausomybė nuo oro sąlygų: sudėtinės instaliacijos gali reikalauti apsaugos nuo oro sąlygų

Poveikis veiklos sąnaudoms

Priežiūros dažnumas: Taikant įrenginius, kuriuose reikia dažnai keisti kabelius, barjeriniai sandarikliai gali sumažinti priežiūros išlaidas 60–75%, palyginti su sudėtinėmis alternatyvomis. Galimybė keisti atskirus kabelius be sistemos išjungimo leidžia žymiai sutaupyti eksploatacijos išlaidų.

Prastovos sąnaudos: Gamybos įrenginiai paprastai praranda $50 000–$200 000 per valandą dėl neplanuotų sustabdymų. Barjerinių sandariklių priežiūra dažnai gali būti atliekama per planinius techninės priežiūros laikotarpius, o sudėtinių sandariklių keitimas gali reikalauti avarinių sustabdymų.

Atsargų valdymas: Barjerinės sandarikliai reikalauja atsarginių elastomerų, o sudėtiniai sandarikliai – visiškai naujų vienetų. Barjerinių sistemų atsargų investicijos paprastai yra 40–50% mažesnės nei sudėtinių alternatyvų.

Ilgalaikis vertės pasiūlymas

Eksploatavimo trukmės lūkesčiai: Abi sistemos, jei yra tinkamai sumontuotos ir prižiūrimos, gali tarnauti daugiau nei 20 metų. Tačiau barjeriniai sandarikliai užtikrina didesnį lankstumą, jei per jų tarnavimo laiką pasikeičia eksploatavimo reikalavimai.

Technologijų raida: Pramonės įmonėms modernizuojant valdymo sistemas ir įdiegiant stebėjimo funkcijas, barjeriniai sandarikliai leidžia prisitaikyti prie šių pokyčių ekonomiškiau nei sudėtiniai alternatyvūs sprendimai.

Išvada

Barjerinių ir sudėtinių sandariklių pasirinkimas galiausiai priklauso nuo jūsų konkrečių taikymo reikalavimų, priežiūros filosofijos ir ilgalaikės veiklos strategijos. Barjeriniai sandarikliai puikiai tinka dinamiškoje aplinkoje, kur dažnai keičiami kabeliai, nes jų modulinė konstrukcija ir keičiami sandarinimo elementai užtikrina puikų prieinamumą priežiūrai ir sumažina bendras nuosavybės išlaidas. Sudėtiniai sandarikliai tebėra pageidaujamas pasirinkimas nuolatinėms instaliacijoms, kur svarbiausia yra ilgalaikis sandarinimo patikimumas ir kabeliai keičiami retai. „Bepto“ jau daugiau nei dešimtmetį padeda klientams priimti šiuos sprendimus, siūlydama barjerinius ir sudėtinius sandariklius, turinčius visus ATEX, IECEx ir UL sertifikatus, atitinkančius pasaulinius saugos standartus. Mūsų techninė komanda gali padėti jums išanalizuoti jūsų konkrečius reikalavimus ir rekomenduoti optimalų sprendimą jūsų pavojingų zonų taikymams. 😉

Dažnai užduodami klausimai apie barjerines ir sudėtines liaukas

1. Susipažinkite su elastomerų, kurie yra pagrindinė šiuolaikinių sandariklių sudedamoji dalis, apibrėžimu ir medžiagų savybėmis. ↩

2. Sužinokite apie oficialią 1 zonos pavojingų vietų klasifikaciją ir jos reikšmę įrangos saugumui. ↩

3. Susipažinkite su ATEX direktyva, Europos standartu, taikomu įrangai, naudojamai sprogioje aplinkoje. ↩

4. Perskaitykite techninį ‘Ex d’ apsaugos nuo ugnies koncepcijos, naudojamos pavojingose zonose esančioje įrangoje, apibrėžimą. ↩

5. Sužinokite apie IECEx sistemą – tarptautinį sertifikavimo standartą, taikomą įrangai, skirtai naudoti sprogioje aplinkoje. ↩