Dlaczego silnik PM odporny na wybuchy wymaga specjalnego doboru materiałów w warunkach warsztatu chemicznego narażonego na korozję

W warsztacie przetwarzającym substancje chemiczne korozyjne wybór silnika stało-prądowego odpornego na wybuchy nie sprowadza się jedynie do dopasowania mocy, prędkości obrotowej oraz oznaczenia strefy zagrożenia wybuchem. Silnik może być narażony jednoczesnemu oddziaływaniu par, bryzgów, mycia pod ciśnieniem, osadów, cykli zmian temperatury oraz atmosfery klasyfikowanej pod kątem zagrożenia wybuchem. Materiał odporny w typowym środowisku fabrycznym może ulec korozji, rozdęciu, pęknięciu lub utracić zdolność do zapewnienia uszczelnienia w takim zestawie warunków. Dlatego specyfikacja silnika stało-prądowego odpornego na wybuchy wymaga udokumentowanej analizy zgodności materiałów obok przeglądu zagrożenia wybuchem.

Z punktu widzenia inżynierii aplikacyjnej pierwszym użytecznym pytaniem nie jest „Które powłoki są najbardziej wytrzymałe?”, lecz: co faktycznie dociera do każdej powierzchni silnika, przez jak długi czas, w jakiej temperaturze oraz podczas którego cyklu pracy lub czyszczenia? Odpowiedź na to pytanie wpływa na wybór materiałów obudowy, elementów zaciskowych, wyprowadzeń kabli, uszczelek, łożysk, wyposażenia skrzynki zaciskowej oraz powłoki ochronnej. Decyduje również o sposobie montażu i konserwacji silnika synchronicznego z magnesami trwałymi.

Ochrona przed wybuchem i odporność na korozję rozwiązują różne problemy

Wybrano silnik PM odporny na wybuchy do określonego obszaru zagrożenia i pojęcia ochrony. Jego konstrukcja ma zapobiegać przekształceniu potencjalnego wydarzenia zapłonowego wewnątrz urządzenia w źródło zapłonu na zewnątrz, w granicach jego certyfikatu, oznaczeń, zasad montażu oraz warunków eksploatacji. Odporność na korozję to osobny problem inżynieryjny: czy materiały zachowają swoje wymiary, integralność mechaniczną, stan powierzchni oraz funkcję uszczelniającą pod wpływem rzeczywistego środowiska procesowego.

Te dwie recenzje częściowo się pokrywają, ale żadna z nich nie może zastąpić drugiej. Poprawnie certyfikowany silnik PM odporny na wybuch nie jest automatycznie zgodny z każdą atmosferą zawierającą mgłę kwasową, zasadowe płuczki, chlorki, rozpuszczalniki lub pozostałości procesowe. Z kolei sprzęt ze stali nierdzewnej lub grubowarstwowa powłoka nie zapewnia zatwierdzenia do stref zagrożenia wybuchem. Zespół projektowy powinien zweryfikować odpowiedni certyfikat oraz wymagania dotyczące montażu, a następnie ocenić narażenie chemiczne w odniesieniu do materiałów i ograniczeń udokumentowanych przez producenta.

Tam, gdzie chemikalia korozyjne mogą naruszyć działanie silnika

Wybór materiałów powinien uwzględniać całą ścieżkę narażenia, a nie tylko zewnętrzną obudowę. W praktyce silnik PM odporny na wybuch posiada kilka podatnych na uszkodzenia interfejsów:

• Obudowa i powłoka zewnętrzna: korpus oraz powłoka muszą wytrzymać oczekiwane zalewania, pary, skropliny oraz środki czyszczące. Uszkodzenia na krawędziach, punktach podnoszenia lub powierzchniach frezowanych mogą stanowić początek korozji pod powłoką.
• Elementy łączące, podstawki i szczegóły końcówek wałów: Użycie różnych metali oraz utrzymująca się wilgoć mogą powodować lokalne korozje. Stopień jakości materiału, powłoki ochronne, izolacja oraz odprowadzanie wody wymagają takiej samej uwagi jak powłoka na konstrukcji ramy.
• Skrzynki zaciskowe, wpuszczalniki kabli oraz korki zamykające: Są to elementy uszczelniające, a nie dodatkowe akcesoria. Ich obudowy, gwinty, uszczelki oraz elementy dociskowe muszą być zgodne ze środowiskiem atmosferycznym oraz metodą montażu.
• Uszczelki elastomerowe: Uszczelka może miękknąć, stwardnieć, rozswędzić się lub pęknąć po narażeniu na nieodpowiedni czynnik chemiczny. Gdy zmieni się jej zachowanie pod wpływem ściskania, może zostać naruszona ochrona przed przenikaniem czynników zewnętrznych oraz zamierzona integralność obudowy.
• Łożyska i powierzchnie wewnętrzne: Jeśli do obszarów wewnętrznych przedostaną się zanieczyszczony powietrzem lub skropliny, stan smaru oraz warstwy ochronne powierzchni mogą ulec pogorszeniu. Skutkiem tego może być konieczność wcześniejszego serwisu, a nie natychmiastowo widoczna awaria.

Z tego powodu silnik synchroniczny z magnesami trwałymi stosowany w procesie chemicznym należy ocenić jako zespół materiałów i połączeń, a nie jako pojedynczy element o jednej tabliczce znamionową.

Dlaczego konstrukcja z magnesami trwałymi czyni ocenę jeszcze ważniejszą

Wybuchoodporny silnik z magnesami trwałymi łączy konstrukcję przeznaczoną do stref zagrożenia wybuchem z architekturą silnika z magnesami trwałymi. Korzyść z wydajności konstrukcji z magnesami trwałymi może być istotna w zastosowaniach o zmiennej obciążeniu, ale nie eliminuje potrzeby ochrony silnika przed działaniem środków korozyjnych. Zespół odpowiedzialny za dobór nadal musi zapewnić integralność obudowy, uszczelnienie wału, ścieżki chłodzenia, połączenia czujników lub przewodów (jeśli są zamontowane) oraz dostęp do serwisu.

Istnieje również praktyczny problem związany z określeniem specyfikacji. Silnik może pracować przez dłuższy czas przy częściowym obciążeniu, a następnie podlegać okresowym czyszczeniom z wyłączeniem zasilania, wahaniom temperatury lub przerywanemu oddziaływaniu czynników procesowych. Jeśli warunki otoczenia pozostają w granicach określonych w dokumentacji, standardowy zestaw materiałów może być odpowiedni. Jeśli jednak chemia czyszczenia, stężenie par lub osadzanie są bardziej agresywne niż założono, właściwą reakcją nie jest ekstrapolacja na podstawie zdjęcia z katalogu, lecz wniosek o przeprowadzenie przez producenta przeglądu zgodności materiałów. To rozróżnienie ma szczególne znaczenie w przypadku silnika PM z zabezpieczeniem przeciwwybuchowym, który będzie trudny do demontażu po wprowadzeniu linii produkcyjnej do eksploatacji.

Praktyczny przepływ pracy związany z doborem materiałów

Zdefiniuj silnik PM z zabezpieczeniem przeciwwybuchowym wraz z krótkim dossier dotyczącym czasu narażenia przed ostatecznym zatwierdzeniem zamówienia zakupowego. Dossier nie musi ujawniać poufnej chemii procesowej, ale powinien zawierać wystarczającą ilość informacji umożliwiających rzetelny przegląd:

• Określ miejsce zagrożenia wybuchem. Zanotuj odpowiednią strefę, grupę gazów lub pyłów (jeśli dotyczy), klasę temperaturową, standard montażu oraz wymagany tryb certyfikacji. Potwierdź końcową oznaczkę zgodnie z klasyfikacją miejsca.
• Opisz chemikalia pod kątem mechanizmu narażenia. Wymień ciecze, pary, aerozole, pyły, środki czyszczące, zakresy stężenia, temperaturę, częstotliwość kontaktu oraz rodzaj narażenia: rozprysk, zanurzenie, skraplanie czy ciągłe oddziaływanie atmosfery.
• Zidentyfikuj narażenie poszczególnych komponentów. Wskazówka obejmuje korpus, powłokę ochronną, osłonę wentylatora, skrzynkę zaciskową, wyprowadzenie kabla, uszczelkę, elementy mocujące, wyprowadzenie wału oraz powierzchnię montażową. Silnik PM z ochroną przeciwwybuchową może wymagać różnych rozwiązań ochronnych na poszczególnych interfejsach.
• Zażądaj udokumentowanych opcji. Poproś producenta o wskazanie, które wykonania obudowy, materiały elementów mocujących, typy mas elastycznych, układ gniazd wprowadzających kable, strategie odprowadzania kondensatu lub wentylacji oraz materiały akcesoriów są zgodne z określonymi warunkami eksploatacyjnymi. Nie zakładaj przydatności wyłącznie na podstawie ogólnego określenia „odporne na korozję”.
• Przejrzyj szczegóły instalacji. Potwierdź trasę kabli, orientację, zbiorniki wodne, uziemienie, odpływ oraz dostęp do inspekcji. Nieprawidłowa instalacja może zniwelować zalety nawet odpowiednio dobranego materiału.
• Zaplanuj wyzwalacze inspekcji. Określ, na co personel konserwacyjny powinien zwracać uwagę: uszkodzenia powłoki, korozję wokół połączeń, poluzowanie zacisków, degradację uszczelek, nietypowy stan łożysk lub gromadzenie się osadów.

Zalety dostosowania ENNENG

Żadne dwie instalacje przemysłowe nie mają identycznych ograniczeń przestrzennych ani mechanicznych. eNNENG wyróżnia się tym, że nie dostarczamy wyłącznie gotowych produktów z katalogu; specjalizujemy się w dostarczanie silnik z magnesami trwałymi dostosowany do indywidualnych potrzeb dostosowany do konkretnego zastosowania .

Wsparcie naszego elitarnego zespołu badań i rozwoju, w skład którego wchodzą inżynierowie z Narodowego Centrum Inżynierii Trwałemagnetycznych Magnesów z Rzadkich Ziemi, oraz setki patentów pozwalają nam dostosować rozwiązania wysokonapięciowe (6 kV/10 kV) i niskonapięciowe (380 V/660 V/1140 V) do istniejącej infrastruktury klienta. Od oczyszczalni ścieków i odwiertów naftowych po wybuchoodporne środowiska górnicze – zapewniamy optymalną wydajność tam, gdzie silniki uniwersalne zawodzą.

Jeśli oceniasz komercyjne silniki prądu stałego z magnesami trwałymi przeznaczone do sprzedaży i potrzebujesz zaprojektowanego rozwiązania napędowego gwarantującego wydajność i długotrwałość, ENNENG jest Twoim zaufanym partnerem. Skontaktuj się z ENNENG już dziś .Porozmawiaj z naszym zespołem inżynierów technicznych, aby otrzymać spersonalizowaną propozycję rozwiązania napędowego.

• WhatsApp:+86 18562780228
• Adres e-mail:  [email protected]
• Telefon:  +86 532 66000559