Obudowy z piaskiem, wzmocnione i obwody iskrobezpieczne
Łuk elektryczny, który powstaje wewnątrz obudów wypełnionych piaskiem (albo kulkami szklanymi), jest wygaszany. Dzięki temu nie może, w czasie normalnej eksploatacji urządzenia, zapalić atmosfery wybuchowej na zewnątrz. Obudowa powinna być zaprojektowana tak, aby jej wypełnienie nie wydostało się poza nią, ani podczas normalnej pracy, ani w razie wystąpienia łuku elektrycznego, ani na skutek sytuacji awaryjnej. Trzeba oprócz tego wyeliminować ryzyko zapłonu przez płomienie albo podwyższoną temperaturę powierzchni obudowy. W ten sposób zabezpiecza się urządzenia, w których występują iskry albo gorące powierzchnie, na których działanie nie ma wpływu drobnoziarniste wypełnienie (kondensatory, HMI, komputery przenośne).
W przypadku obudów o konstrukcji wzmocnionej zalecane jest m.in.: zastosowanie specjalnych środków ochronnych dla nieizolowanych części pod napięciem, przyjęcie wyższych wymagań w zakresie konstrukcji, wytrzymałości mechanicznej i izolacji uzwojeń, które należy także chronić przed podwyższonymi temperaturami. Zapewnić trzeba również minimalne przekroje drutu nawojowego cewek oraz spełnić wyższe wymagania dotyczące ich impregnacji i wzmocnienia.
W obwodach iskrobezpiecznych, w których iskra ani efekt termiczny nie mogą zapalić mieszanki wybuchowej, zapewnić natomiast trzeba mniejsze obciążenie, w porównaniu do tego, jakie jest standardowo znamionowe. Oznacza to mniejsze napięcia, których wartość jest uwarunkowana wytrzymałością elektryczną materiałów oraz mniejszy prąd, którego wartość zależy od tego, w jakiej ilości ciepło może się bezpiecznie wydzielić przy jego przepływie, aby temperatura nie wzrosła powyżej dopuszczalnego poziomu. Dzięki małym wartościom napięcia i prądu nawet w przypadku przerwania obwodu lub jego zwarcia iskry i łuki elektryczne będą miały tak małą energię, że nie będą w stanie spowodować zapłonu atmosfery wybuchowej.
Case study: Ochrona przed korozją w instalacjach wydobycia gazu ziemnegoEfekt piaskowania jest niepożądanym zjawiskiem, z którym trzeba się liczyć w instalacjach wydobycia gazu ziemnego. Jest on powodowanym tym, że strumień surowca wychodzący z odwiertu niesie ze sobą także piasek. Podobnie jak wystrzeliwanie jego ziaren w strumieniu sprężonego powietrza jest skutecznym sposobem usuwania rdzy i farb z powierzchni metalowych ze względu na jego właściwości ścierne, tak i niestety powoduje on erozję wnętrza rur i zaworów w instalacjach transportu gazu ziemnego. To skraca ich żywotność. Szczególnie narażone są te ich fragmenty, gdzie prędkość gazu jest duża (na wlocie) oraz elementy jak kolanka, gdzie piasek uderza w ścianki. Niestety, ilość piasku i wielkość cząstek jest zmienna i nie można jej kontrolować ani przewidzieć. Zgrubną informację o obecności ścierniwa zapewnia monitoring akustyczny, pozwalający na rozpoznanie charakterystycznych odgłosów piasku unoszonego w strumieniu gazu. Na tej podstawie można próbować przewidywać, gdzie erozja jest najbardziej prawdopodobna. Takie prognozy nie są jednak zbyt użyteczne, brak jest bowiem informacji o ubytku ścieranego materiału. W oparciu o nie można jedynie regulować przepustowość, żeby uniknąć dużych prędkości gazu wtedy, gdy czujniki akustyczne wskazują na obecność piasku w jego strumieniu. Ogranicza to erozję, ale równocześnie zmniejsza wydajność wydobycia. |
