агрессивті ортада IP68 шкафтарын пайдалану 

Неліктен стандартты шкафтар агрессивті ортада өмір сүрмейді: нақты жұмыс тәжірибесі

Мұнай өңдеу зауыттарынан теңіз порттарына дейінгі өнеркәсіптік нысандармен жұмыс істеу тәжірибемізде біз бірнеше рет бірдей мәселеге тап болдық: IP65 немесе IP66 қорғанысы жарияланған стандартты электр панельдері жұмыстың алғашқы 18 айында істен шықты. Агрессивті ортада IP68 шкафтарын пайдалану тек бағаны көтерудің маркетингтік айласы емес, деструктивті процестердің физикасы талап ететін маңызды қажеттілік болып табылады. Химиялық булар, тұз спрейі немесе тұрақты жоғары ылғалдылық корпусқа енгенде, олар контактілі тоттануды, қысқа тұйықталуды тудырады және нәтижесінде өндіріс желісі тоқтайды. Заманауи автоматтандырылған зауытта бір сағаттық бос уақыттың құны көбінесе ең қымбат қорғалған шкафтың құнынан асып түседі.

Біз жабдықтың істен шығуының ондаған жағдайын талдадық. Химиялық зауыттағы бір жобада клиент AISI 316L тот баспайтын болаттың орнына поликарбонат корпусы бар шкафтарды таңдау арқылы бюджеттің шамамен 30% үнемдеді. Нәтиже кәсіпқой үшін болжамды болды, бірақ сатып алушы үшін күтпеген: екі жылдан кейін поликарбонат еріткіштердің әсерінен сынғыш болды, ал күнделікті техникалық қызмет көрсету кезінде орнатушының қолының қысымынан қақпақ жай жарылып кетті. Бұл электр автобустарына қышқыл түсіп, өртке себеп болды. Агрессивті ортада IP68 шкафтарын пайдалану судан қорғау дәрежесін ғана емес, сонымен қатар корпус материалдарының, тығыздағыштардың және кабель кірістерінің химиялық төзімділігін түсінуді талап етеді.

Бұл шын мәнінде сенімді шешімдер жасауға мүмкіндік беретін металлургия мен коррозия процестерін терең түсіну. Мысалы, компанияWuxi Kaisheng Electric Power and Petrochemical Equiment Co., Ltd.Мұнай, газ және химия өнеркәсібі үшін жоғары технологиялық жабдықты өндіруге маманданған , материалдарды таңдауда осындай тәсілді қолданады. Олардың титаннан, никель қорытпаларынан (N06625) және теңіз жезінен C46400 жасалған жылу алмастырғыштарды жасау тәжірибесі жоғары қысымда және өте коррозиялық ортада жұмыс істейді, бұл мақаланың негізгі тезисін растайды: әмбебап шешімдер жоқ. Белгілі бір процесс химиясы үшін қорытпаны дұрыс таңдау ғана төзімділікке кепілдік береді. Бұл принцип электр шкафтарының корпустарына қойылатын талаптарға мүлдем сәйкес келеді: автокөлік құрастыру цехында жұмыс істейтін нәрсе мұнай өңдеу зауытындағы күкіртсутегі атмосферасында бірден құлап кетеді.

Бұл мақалада біз нақты IP68-ді имитациядан ажырататын техникалық нюанстарды талдаймыз, әртүрлі салалардағы нақты жағдайларды қарастырамыз және тіпті ең қатал жағдайларда 15 жылдан астам қызмет ететін жабдықты таңдау бойынша нақты ұсыныстар береміз. Біз «жоғары сапа» туралы жалпы сөз тіркестерін қолданбаймыз, бірақ нақты параметрлермен жұмыс істейміз: температура диапазондары, резеңке тығыздағыштардың түрлері және коррозияға төзімділік кластары.

IP68 қорғанысының физикасы: оның нақты жағдайларда IP65 және IP67-ден айырмашылығы

Көптеген инженерлер IP67 мен IP68 арасындағы айырмашылық тек батыру тереңдігі деп қателеседі. Шындығында, агрессивті ортада IP68 шкафтарын пайдалану тығыздағыштың дизайнына мүлдем басқа талаптарды талап етеді. IP67 стандарты 1 метр тереңдікте қысқа мерзімді суға түсуден (30 минутқа дейін) қорғауға кепілдік береді. Дегенмен, нақты өнеркәсіпте жабдық сирек «суға түседі». Көбінесе ол жоғары қысымды су ағындарының тұрақты қысымына, циклді түрде пайда болатын және буланатын конденсацияға немесе су тасқыны аймағында ұзақ әсерге ұшырайды.

IP68 арасындағы негізгі айырмашылық - су астында немесе параметрлерін өндіруші белгілейтін тұрақты жоғары сұйықтық қысымы жағдайында ұзақ уақыт жұмыс істеу мүмкіндігі. Агрессивті орталар үшін бұл тығыздағыш резеңке тек бөлме температурасында ғана емес, сонымен қатар -40 ° C-тан + 80 ° C-қа дейінгі төтенше температурада серпімді болуы керек дегенді білдіреді. Біздің сынақтарымызда біз майлармен немесе қышқылдардың белгілі бір түрлерімен ұзақ уақыт байланыста болған стандартты силиконды тығыздағыштардың (EPDM) 6 айдан кейін ісініп, тығыздығын жоғалта бастағанын байқадық. Химиялық ортадағы шынайы IP68 агрессивті реагенттерге инертті фторлы резеңке тығыздағыштарды (Viton/FKM) қажет етеді.

Тағы бір маңызды аспект - тыныс алу клапандары. Қысымды теңестіру жүйесі жоқ толығымен жабылған IP68 шкафы конденсация проблемаларына байланысты. Күнделікті температураның өзгеруімен корпус ішіндегі ауа кеңейіп, қысқарады. Егер клапан болмаса, ол салқындаған кезде ішіндегі вакуум пайда болады, ол тығыздағыштардың немесе кабельдік кірістердің микроскопиялық тесіктері арқылы ылғалды ауаны сорып алады. Қыздырған кезде қысым жоғарылайды, қорғаныс майлаушы сығып кетеді. Агрессивті ортада IP68 шкафтарын дұрыс пайдалану міндетті түрде ауаның өтуіне мүмкіндік беретін, бірақ су мен химиялық аэрозольдерді сақтайтын мембраналық тыныс алу элементтерін орнатуды қамтиды.

IP рейтингі тек тұрғын үй жинағына қатысты екенін түсіну маңызды. Егер сіз IP68 сертификаты бар шкафты сатып алсаңыз, бірақ тиісті қорғаныс рейтингі жоқ арзан PG кабельдік түйіспелерін орнатсаңыз, бүкіл жүйе осал болады. Втулка корпуспен бірдей IP рейтингіне ие болуы керек және сіздің мекемеңіздегі арнайы химиялық заттарға төзімді материалдан жасалған болуы керек. Мысалы, никельмен қапталған жезден жасалған төлкелер құрамында күкірт бар атмосферада тез коррозияға ұшырайды, ал тот баспайтын болат немесе арматураланған полиамидті төлкелер мұндай жүктемелерге жылдар бойы төтеп бере алады.

Корпус материалдары: арнайы қолданбалар үшін тот баспайтын болаттан және композиттерден таңдаңыз

Корпус материалын таңдау қорғаныс жүйесін жобалаудағы бірінші және ең маңызды кезең болып табылады. Мұндағы қате ешқандай қосымша қамту арқылы түзетілмейді. Агрессивті ортаның түріне байланысты IP68 шкафтарын пайдалану арнайы баспайтын болаттан немесе арматураланған композиттік материалдарды пайдалануды талап етеді. Мұны инженерлік тәжірибемізден нақты мысалдар арқылы қарастырайық.

AISI 316L тот баспайтын болат: тамақ және химия өнеркәсібі үшін алтын стандарт

Ылғалдылығы және хлор мөлшері жоғары орталар үшін (мысалы, бассейндер, ағынды суларды тазарту қондырғылары, теңіз платформалары) жалғыз дұрыс шешім AISI 316L баспайтын болат болып табылады. Кең таралған AISI 304-тен айырмашылығы молибденді қосу болып табылады, ол шұңқырға төзімділікті түбегейлі арттырады. Біздің тәжірибемізде балық өңдеу зауытында AISI 304 стандартынан жасалған шкафтар қолданылған жағдай болды. Тұрақты жууға және «таза» болып көрінетін ортаға қарамастан, бір жарым жылдан кейін дәнекерленген жерлерде тот қалталары пайда болды. AISI 316L ауыстыру мәселені толығымен шешті.

Дегенмен, болаттың өз шектеулері бар. Ол ауыр, бұл биіктікте орнатуды қиындатады және жоғары жылу өткізгіштікке ие. Бұл қыста жоғары сапалы жылу оқшаулау немесе жылыту қамтамасыз етілмесе, болат шкафтың ішінде конденсация тезірек пайда болады дегенді білдіреді. Сонымен қатар, болат электромагниттік кедергілерді өткізеді, ол тапсырмаға байланысты плюс (қорғау) немесе минус (кедергі) болуы мүмкін. Ішкі вакуумда немесе артық қысымда құрылымдық қаттылықты қамтамасыз ету үшін IP68 өнеркәсіптік шкафтары үшін парақтың қалыңдығы шағын өлшемдер үшін 1,5 мм-ден және үлкендер үшін 2,0 мм-ден кем болмауы керек.

Композиттік материалдар (GRP/SMC): жоғары коррозиялық орталарға арналған шешім

Химиялық белсенділігі жоғары (қышқылдар, сілтілер, тыңайтқыштар өндірісі) агрессивті ортада IP68 шкафтарын пайдалану туралы сөз болғанда, металл көбінесе шыны талшыққа (GRP - шыны арматураланған полиэстер) немесе табақ қалыптау қоспасына (SMC) жоғалады. Бұл материалдар көптеген химиялық заттарға толығымен инертті, ток өткізбейді және төмен жылу өткізгіштікке ие, бұл конденсация қаупін азайтады.

Минералды тыңайтқыштар зауытындағы жобалардың бірінде эпоксидті бояумен қапталған болат шкафтардың партиясын композиттік аналогтармен ауыстырдық. Болат шкафтар абразивті шаң мен химиялық заттардың әсерінен әр 2 жыл сайын қайта бояуды қажет етеді. Композиттік шкафтар материалдың құрылымында көрінетін өзгерістерсіз 7 жыл бойы қолданылған. Айта кету керек, жоғары сапалы композиция ультракүлгін сәулеленуден қорықпайды және арзан ABS немесе поликарбонатты пластиктен айырмашылығы, суықта сынғыш болмайды.

Дегенмен, композиттердің кемшілігі бар - олар статикалық электр энергиясын жинақтай алады. Жарылыс қаупі бар аймақтарда (Ex-аудандары) бұл үшін корпус құрылымына орнатылған өткізгіш тығыздағыштарды немесе жерге қосу жолақтарын пайдалану сияқты арнайы шаралар қажет. Сондай-ақ, композицияның механикалық соққыға төзімділігі болатқа қарағанда төмен, сондықтан жүк көтергіштердің қозғалысы ауыр немесе ауыр заттардың құлау қаупі бар жерлерде болат әлі де жақсырақ.

Материалды таңдаған кезде әрқашан өндірушіден химиялық үйлесімділік кестесін сұраңыз. «Бәріне лайық» деген сөзге алданып қалмаңыз. Әмбебап материалдар жоқ. Баспа құралының құрамында ацетон немесе күрделі эфирлер сияқты арнайы еріткіштер болса, композиттердің кейбір түрлері де жұмсартылуы мүмкін. Мұндай жағдайларда жалғыз шешім - арнайы жабындар немесе пассивтелген болаттың белгілі бір маркасын таңдау.

Қолданудың нақты сценарийлері: мұнай-газ секторынан теңіз логистикасына дейін

Теория маңызды, бірақ бұл IP68 шкафтарын қатал ортада практикалық қолдану олардың шынайы құндылығын көрсетеді. Қорғаныс талаптары түбегейлі өзгеше болатын, бірақ екі жағдайда да IP68 сыныбы қажет болатын диаметральді қарама-қарсы екі жағдайды қарастырайық.

1-жағдай: Теңіз мұнай платформасы (Солтүстік теңіз)

Мәселе:Клиент қысым датчиктері мен сорғы реттегіштерінің жаппай істен шығуына тап болды. Қоршаған орта тұрақты тұзды тұманмен, жылдамдығы 150 км/сағ желмен, температураның -25°C-тан +35°C-қа дейін ауытқуымен және жабдыққа тікелей толқын әсерінің жоғары ықтималдығымен сипатталды. Стандартты IP66 шкафтары жеңе алмады: бұрандалы қосылымдарда кристалданған тұз, техникалық қызмет көрсету кезінде қол жеткізуге кедергі келтіреді және кабель кіру нүктелеріндегі микрокеуектер арқылы ылғал еніп кетті.

Шешімі:IP68 қорғау класы бар AISI 316L тот баспайтын болаттан жасалған шкафтар және мамандандырылған қос тығындалған кабель кірістері енгізілді. Сыни элемент суық металл беттерінде конденсацияны болдырмау үшін шкафтың ішіндегі термостатикалық жылытқыштарды пайдалану болды. PTFE мембранасы бар тыныс алу клапандары тұзды судың түсуінсіз қысымды теңестіруді қамтамасыз етті.

Нәтиже:Пайдаланудың 5 жылында корпустың коррозиясының немесе ылғалдың түсуіне байланысты жабдықтың істен шығуының бірде-бір жағдайы тіркелмеген. Тотықтарды кетіру үшін контактілерді жиі тазалаудың қажеті жоқ болғандықтан, техникалық қызмет көрсету шығындары 60% төмендеді. IP68 шкафтарын мұндай дұшпандық ортада пайдалану өндірістің тоқтап қалуының болмауына байланысты 18 айдан аз уақыт ішінде бастапқы шығындарды (бұл әдеттегіден 3 есе жоғары) өтеді.

2-жағдай: Автокөлік зауытының электрогалатқыш цехы

Мәселе:Хроммен қаптау цехында атмосфера хром қышқылының буларымен және сілтілі аэрозольдармен қаныққан. Бөлмедегі температура үнемі 90% ылғалдылықпен +45°C деңгейінде сақталады. Бұрын қышқыл түтіннің әсерінен мөлдірлігін жоғалтып, сарғайып, сынғыш болған пластикалық шкафтар қолданылған. Ұнтақпен қапталған металл шкафтар бір жыл ішінде бекіту орындарында тот басқан.

Шешімі:IP68 қорғаныс класы бар SMC композиттік материалдан жасалған шкафтарды орнату. Пломбалардың материалына ерекше назар аударылды - тотықтырғыштар мен қышқылдарға төзімді фторлы каучук (FKM) таңдалды. Кабельдік кірістер тефлон сақиналары бар никельмен қапталған жезден жасалған. Есік ашылған кезде агрессивті газдардың енуіне жол бермейтін шамалы артық қысым жасау үшін шкафтың ішіне HEPA класс сүзгілері бар мәжбүрлі желдету орнатылған.

Нәтиже:Құрал-жабдықтар 4 жылдан бері тұрақты жұмыс істеп тұр. Корпустарда химиялық әсердің іздері жоқ, түсі өзгермеген. Тығыздық жыл сайынғы сынақтармен расталады. Шкафтарды ауыстыру мен автоматтандыруды жөндеуден үнемдеу жұмыс уақытында 200 000 еуродан астамды құрады. Бұл мысал агрессивті орталарда IP68 қоршауларын дұрыс пайдалану процестің үздіксіздігіне инвестиция екенін анық көрсетеді.

IP68 қорғанысын жоққа шығаратын әдеттегі орнату және пайдалану қателері

Тіпті ең қымбат және технологиялық жағынан жетілдірілген IP68 шкафын дұрыс орнатпау арқылы бір күнде електен өткізуге болады. Біздің тәжірибемізде жабдықтың «ағып кетуі» туралы шағымдардың 40% -дан астамы өндірістік ақауларға емес, орнату орнындағы қателерге байланысты. Бұған жол бермеу үшін келесі ережелерді қатаң сақтау керек.

№1 қате: Кабельдік түйіспелердің дұрыс тартылмауы.
Жалпы жағдай: орнатушы кірісті кілтпен «барлық жолмен» қатайтады, тығыздағыш сақинаны деформациялайды немесе, керісінше, оны бұрап қалдырады. Екі жағдайда да тығыздық бұзылады. Тығыздағыш кабельдің қысылмай қозғалуына жол бермеу үшін жеткілікті түрде қысылуы керек. Айналдырғыш кілтті пайдаланыңыз және өндірушінің момент бойынша ұсыныстарын орындаңыз. Діріл уақыт өте келе қосылымды әлсіретуі мүмкін екенін есте сақтаңыз, сондықтан өздігінен құлыпталатын гайкаларды немесе жіптерді бекіткіштерді пайдаланыңыз.

№2 қате: пайдаланылмаған тесіктерді елемеу.
Шкафтар жиі тығындар жиынтығымен (соқыр тығындар) жеткізіледі. Орнатушылар оларды орнатуға тым жалқау болып, тесіктерді «болашаққа» ашық қалдырады. Агрессивті ортада шаң, ылғал немесе газдардың осы тесік арқылы енуі үшін бірнеше күн жеткілікті, бұл электрониканы бұзады. Барлық пайдаланылмаған саңылауларды дереу шкафтың өзі сияқты IP санатындағы тығындармен жабу керек.

№3 қате: есік тығыздағышының зақымдануы.
Тасымалдау немесе орнату кезінде тығыздағыш профилі қысылуы, кесілуі немесе құрылыс шаңымен ластануы мүмкін. Есікті бірінші рет жаппас бұрын, ойықты және тығыздағыштың өзін шаңнан тазалап, бүкіл периметрі бойынша оның тұтастығын тексеріңіз. Тіпті резеңке астына түскен микроскопиялық қиыршық тас ылғалдың енуіне арна жасайды. Қыста серпімділікті сақтау және қатып қалуды болдырмау үшін тығыздағыштарды арнайы силиконды маймен (резеңке материалмен үйлесімді) майлаңыз.

№4 қате: Тыныс алу элементтерін күтудің болмауы.
Бұрын айтылғандай, тыныс алу клапандарының мембраналары уақыт өте келе шаң немесе май тұманымен бітеліп қалады. Егер клапан жұмысын тоқтатса, шкафтың ішінде конденсация жинала бастайды. Техникалық қызмет көрсету кестесі жылына кемінде бір рет тыныс алу клапандарының сүзгі элементтерін тексеруді және ауыстыруды қамтуы керек, ал ерекше ластанған өндірістерде - тоқсанына бір рет.

IP68 шкафтарын қатал ортада пайдалану тәртіпті талап етеді. Қауіпсіздік жүйесінің әрбір элементі маңызды. Жоғары сапалы кабельдерді, дұрыс кірістерді немесе білікті орнатуды үнемдеу қымбат корпустың барлық артықшылықтарын жоққа шығарады.

Стандарттар және сертификаттау: қорғаудың түпнұсқалығын қалай тексеруге болады

Нарықта IP68 класын талап ететін көптеген өндірушілер бар, бірақ бәрі де мұны құжаттай алмайды. Маңызды нысандар үшін жабдықты сатып алғанда, сынақ есептерін ұсынуды сұраңыз. ГОСТ немесе IEC 60529 халықаралық стандарттарына сәйкестік сертификатында орындалған сынақтар туралы мәліметтер болуы керек: батыру тереңдігі, ұзақтығы, су температурасы.

Белгілерге назар аударыңыз. Шынайы IP68 әрқашан сынақ шарттарын көрсететін екі қосымша санмен көрсетіледі (мысалы, IP68 (1,5 м/30 мин)), бірақ өндірушілер оларды каталогтарда жиі өткізіп жіберіп, максималды мүмкіндіктерді көрсетеді. Агрессивті орталар үшін қосымша механикалық қорғаныс кодтары (IK коды) да маңызды. IP68 IK10 корпусы 40 см биіктіктен 5 кг балға соққысына төтеп береді, бұл құрылыс алаңы немесе өндіріс жағдайлары үшін өте маңызды.

Ресейде және ЕАЭО елдерінде ЕАК сертификаты қажет. Жарылыс қаупі бар аймақтар (мұнай және газ, химиялық заттар) үшін Ex сертификаты қажет (TR TS 012/2011). Бұл құжаттардың болмауы тек заң бұзушылық болып қана қоймайды, сонымен қатар өндірушінің өз өніміне қымбат сынақтар өткізбегенін, жай ғана жапсырмаға сәнді нөмірді жазғанын көрсетеді. Тәуелсіз зертхана есептерін жариялайтын брендтерге ғана сеніңіз.

Қорытынды: сенімділікке инвестиция немесе қосымша шығындар ма?

Қорытындылай келе, біз сенімді түрде айта аламыз: агрессивті ортада IP68 шкафтарын пайдалану сән-салтанат емес, экономикалық орындылық. Мұндай жабдықтың бастапқы құны стандартты аналогтардан 2-5 есе жоғары болуы мүмкін, бірақ қызмет ету мерзімі айлармен емес, ондаған жылдармен өлшенеді. Сатып алуды, орнатуды, техникалық қызмет көрсетуді және ең бастысы тоқтап қалудан болатын шығындарды қоса алғанда, иелену құны (ТШО) IP68 шешімдері үшін айтарлықтай төмен.

Тиісті түрде қорғалмаған жалғыз контроллердің істен шығуы салдарынан компаниялардың миллиондаған шығынға ұшырағанын көрдік. Біз сондай-ақ 15 жыл бұрын орнатылған жабдық дұрыс таңдалған материалдар мен қорғаныс класының арқасында сүйкімділік сияқты жұмыс істей беретін кәсіпорындарды көрдік. Таңдау сіздікі: қысқа мерзімді үнемдеу үшін тәуекел өндіру немесе бизнесіңіздің сенімділігі үшін негіз құру.

Егер сіз күрделі жұмыс жағдайларына тап болсаңыз және жабдықты дұрыс таңдауға сенімді болмасаңыз, тәуекелге бармаңыз. Біздің сарапшылар сіздің шарттарыңызды тексеруге және активтеріңізді қорғауға кепілдік беретін оңтайлы шешімді таңдауға дайын. Жаһандық тәжірибеге, соның ішінде Wuxi Kaisheng LLC сияқты компаниялардың тәжірибесіне сүйене отырып, біз сенімділік бөлшектерден тұратынын түсінеміз: болаттың сортынан бастап пломба сапасына дейін.

Бүгін бізге хабарласыңызкеңес алу және жобаның құнын есептеу. Біз сізге қателіктерден аулақ болуға және қатал ортада шынымен жұмыс істейтін шкафтарды таңдауға көмектесеміз.