Armario hidráulico antideflagrante, ¿qué es? 
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La unidad de control hidráulico a prueba de explosiones es un dispositivo especializado diseñado para funcionar en entornos explosivos. Este equipo se crea teniendo en cuenta los requisitos de seguridad y funcionalidad de acuerdo con las reglas impuestas por las normas de seguridad industrial.
La necesidad de equipos a prueba de explosiones surge en industrias como la petrolera, química y minera donde hay gases, vapores o polvos inflamables. Las unidades de control hidráulico son parte de sistemas que requieren energía fluida para funcionar y deben contener y eliminar posibles fuentes de ignición.
El diseño de un gabinete de control a prueba de explosiones debe incluir materiales y características de diseño capaces de resistir explosiones internas y prevenir la ignición de sustancias extrañas inflamables. Para ello se utilizan materiales de carcasa duraderos, como acero inoxidable o aleaciones de aluminio, que son resistentes a la corrosión y soportan una presión importante. Los sellos y juntas están hechos de materiales que mantienen la integridad en condiciones extremas para evitar fugas que podrían provocar la acumulación de sustancias peligrosas.
Durante el desarrollo y la certificación, se observan los estándares establecidos, como el Certificado de Conformidad de la Unión Económica Euroasiática, el Permiso de Rostekhnadzor de la Federación de Rusia, la Directiva ATEX en la Unión Europea y las Directivas de la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) en EE.UU. Además, el Código Eléctrico Nacional (NEC) y la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) proporcionan pautas específicas para equipos utilizados en atmósferas explosivas. Todas estas normas definen clasificaciones y zonas basadas en la naturaleza y frecuencia de la atmósfera explosiva, definiendo requisitos de diseño específicos para equipos a prueba de explosiones.
Los componentes internos, como la bomba hidráulica, las válvulas solenoides y el colector, se seleccionan por su capacidad de funcionar sin generar chispas ni alcanzar temperaturas que puedan encender la atmósfera circundante. Esto a menudo requiere el uso de materiales y técnicas intrínsecamente seguros o no inflamables. La lógica de control dentro de la unidad generalmente está impulsada por circuitos que cumplen con un bajo consumo de energía para minimizar el riesgo de chispas.
Al instalar dichos dispositivos, se requiere conexión a tierra y conexión para evitar la acumulación de carga estática, que es una fuente potencial de ignición en atmósferas explosivas. También se están adaptando las prácticas de mantenimiento para reducir los riesgos, incluido el uso de herramientas antichispas y estrictos programas de inspección.
Es importante comprender que la implementación exitosa de unidades de control hidráulico a prueba de explosiones va más allá del equipo en sí. La interacción entre los operadores humanos y este equipo requiere una capacitación cuidadosa y el cumplimiento de protocolos operativos que enfaticen la seguridad y el conocimiento de la situación.
Las empresas fabricantes continúan introduciendo nuevos materiales y componentes electrónicos que mejoran la seguridad y funcionalidad de estos sistemas. Las capacidades de monitoreo en tiempo real junto con diagnósticos remotos son cada vez más comunes, lo que permite detectar y responder rápidamente a los problemas antes de que se agraven.
Por lo tanto, la unidad de control hidráulico a prueba de explosiones representa una combinación crítica de ingeniería, ciencia de materiales y protocolos de seguridad. Su papel diverso en áreas peligrosas es un testimonio del compromiso con la eficiencia industrial y los estándares de seguridad inflexibles. La mejora continua de su diseño refleja el compromiso más amplio de la industria para identificar e implementar innovaciones que mejoren estas medidas de seguridad críticas.
¿Cómo reducen las unidades de control hidráulico a prueba de explosiones las posibles fuentes de ignición?
Las unidades de control hidráulico a prueba de explosiones reducen las posibles fuentes de ignición mediante un enfoque multifacético que presta especial atención a la selección de materiales, las consideraciones de diseño y los protocolos operativos. Estas estrategias son importantes porque la presencia de gases, vapores o polvo inflamables en algunas industrias puede crear condiciones en las que una sola chispa o una temperatura alta pueden provocar una explosión catastrófica.
Selección de materiales : Los materiales para el cuerpo y los componentes internos se seleccionan por su durabilidad y no inflamabilidad. Normalmente, las carcasas están hechas de materiales como acero inoxidable o aleaciones de aluminio, que no sólo son duraderos, sino que también pueden resistir una explosión interna sin romperse. Estos materiales evitan que la llama escape de la carcasa y encienda la atmósfera exterior. Además, los componentes internos de la carcasa, incluidos sellos y juntas, están fabricados con materiales que resisten la degradación en condiciones extremas, manteniendo así la integridad de la carcasa.
Diseño intrínsecamente seguro : los componentes de la caja de control se seleccionan por su capacidad para funcionar de forma segura en entornos explosivos. Esto implica el uso de circuitos intrínsecamente seguros que funcionan a un nivel de energía demasiado bajo para provocar la ignición. Las válvulas solenoides, sensores y otros componentes eléctricos están especialmente diseñados o seleccionados para evitar chispas y mantener su temperatura de funcionamiento por debajo del punto de inflamación de cualquier sustancia inflamable presente.
Cumplimiento normativo y certificación : el cumplimiento de las normas y la certificación nacionales e internacionales son las piedras angulares del control de las fuentes de ignición. Estas normas contienen requisitos detallados para equipos eléctricos utilizados en atmósferas explosivas. El cumplimiento de estas normas garantiza que los diseños de las unidades de control hidráulico incluyan las características de seguridad necesarias y se sometan a pruebas rigurosas para garantizar que sean a prueba de explosiones.
Conexión a tierra y conexión a tierra : Para evitar la acumulación de electricidad estática que podría descargarse en forma de chispa, las unidades de control a prueba de explosiones y los sistemas de los que forman parte deben estar conectados a tierra adecuadamente. Este es un paso de instalación muy importante donde la electricidad estática incontrolada representa un riesgo importante.
Disipador de calor : componentes como las bombas hidráulicas pueden generar calor durante el funcionamiento. El diseño de unidades de control a prueba de explosiones a menudo incluye medidas para eliminar este calor y mantener las temperaturas por debajo de umbrales críticos que podrían encender materiales inflamables. Esto se puede hacer utilizando disipadores de calor o un diseño inteligente de flujos de aire dentro de la carcasa.
Tecnologías de barrera : en algunos casos, las tecnologías de barrera se utilizan para aislar componentes eléctricos de atmósferas peligrosas. Esto puede implicar llenar ciertas partes de la unidad de control con gases inertes o usar presión para evitar la penetración de compuestos inflamables.
Procedimientos de mantenimiento y operación : Finalmente, la operación y el mantenimiento seguros contribuyen en gran medida a reducir las posibles fuentes de ignición. Esto incluye el uso de herramientas antichispas durante el servicio, inspecciones periódicas para garantizar la integridad de la unidad de control y capacitación del personal en prácticas seguras para trabajar en entornos peligrosos.
Juntas, estas estrategias forman un enfoque integral para minimizar el riesgo de incendio en áreas peligrosas mediante el uso de unidades de control hidráulico a prueba de explosiones. Su implementación requiere una cuidadosa consideración de los peligros específicos presentes en cada entorno y el cumplimiento de las normas y reglamentos de seguridad establecidos.
¿Cuáles son algunas características de diseño de las unidades de control hidráulico a prueba de explosiones para reducir las posibles fuentes de ignición?
Las unidades de control hidráulico a prueba de explosiones utilizan características de diseño especiales para reducir las posibles fuentes de ignición. Estas características de diseño son parte para garantizar la seguridad y la integridad operativa de los equipos en entornos peligrosos donde pueden estar presentes gases, vapores o polvo explosivos. Los siguientes son los principales factores que garantizan la protección contra explosiones:
1. Vías de propagación de las llamas
Una de las características distintivas de los recintos a prueba de explosiones es la presencia de vías de propagación de llamas. En caso de una explosión interna, los conductos de llama permiten que los gases en expansión se enfríen a medida que salen de la carcasa a través de caminos especialmente diseñados, evitando que se encienda la atmósfera peligrosa externa. Estos caminos se calculan cuidadosamente para proporcionar una superficie suficiente para disipar el calor de manera efectiva.
2. Integridad del casco
El material y el diseño de la vivienda desempeñan un papel fundamental en la prevención de explosiones internas. Se utilizan materiales de alta resistencia que son resistentes a la corrosión y pueden soportar altas presiones. La integridad del casco también se mantiene mediante el uso de juntas y sellos robustos diseñados para resistir la presión interna de explosión sin fallas.
3. Circuitos intrínsecamente seguros
En las unidades de control hidráulico a prueba de explosiones se utilizan circuitos intrínsecamente seguros para reducir significativamente el riesgo de incendio. Estos circuitos funcionan a niveles de energía demasiado bajos para crear una chispa con suficiente energía para encender una atmósfera inflamable. Además, los componentes se seleccionan o diseñan de manera que la temperatura máxima de su superficie esté por debajo del punto de inflamación de ciertos materiales peligrosos con los que pueden entrar en contacto.
4. Aislamiento
Ciertos componentes de la unidad de control que presentan un mayor riesgo de chispas o calentamiento suelen estar aislados del contacto directo con materiales inflamables. Esto se puede lograr mediante el uso de barreras o métodos de sellado. Algunos diseños utilizan gas inerte o sellado de aire del gabinete para evitar la entrada de gases o polvo inflamables.
5. Disipación de calor
La gestión térmica adecuada del recinto es vital para evitar que cualquier componente alcance temperaturas que puedan encender la atmósfera circundante. Se utilizan disipadores de calor y otras tecnologías de disipación de calor para controlar la temperatura de los componentes electrónicos. El flujo de aire eficiente a través de la carcasa también es fundamental para distribuir uniformemente el calor lejos de los puntos calientes.
6. Puesta a tierra y conexión
Los diseños a prueba de explosiones incluyen sistemas de conexión a tierra y conexión para evitar la acumulación de electricidad estática, que podría descargarse e encender una atmósfera inflamable. Una conexión a tierra adecuada garantiza que la unidad de control y los mecanismos hidráulicos asociados mantengan el mismo potencial eléctrico, lo que reduce el riesgo de descarga estática.
7. Sellos de cables y alambres
Los cables y cableado que entran o salen de la caja de control son vías potenciales para la propagación de gases explosivos o llamas. Para mantener la integridad de la carcasa, se utilizan sellos especiales para conductos y cables para garantizar que las llamas no penetren a través de estas aberturas y que no entren gases peligrosos en la unidad de control.
¿Cuál es el proceso de enfriamiento de gases en expansión en unidades de control hidráulico a prueba de explosiones?
El proceso está directamente relacionado con la prevención de la ignición externa en caso de explosión interna. Esto se realiza a través de caminos prediseñados conocidos como caminos de llama o conexiones antideflagrantes.
El principio básico de las trayectorias de las llamas es alargar la trayectoria que debe seguir cualquier gas encendido para salir de la carcasa. Cuando el gas se presuriza debido a una explosión interna y se mueve a lo largo de estas trayectorias de llama, entran en juego varias características de diseño para enfriar los gases:
Longitud y espacio entre las trayectorias de las llamas.
El camino de la llama debe ser lo suficientemente largo y estrecho. Las dimensiones específicas de estos caminos se determinan en función de las propiedades de los gases o vapores que pueden encontrarse, lo que permite que el gas pase a lo largo de un camino tortuoso que aumenta efectivamente el área de la superficie de enfriamiento en contacto con el gas.
Área de superficie y transferencia de calor.
Cuando los gases a alta temperatura pasan a través de estos caminos, la gran superficie proporcionada por el camino complejo facilita la transferencia de calor del gas a las paredes de la carcasa. Este calor luego se disipa a través de la superficie de la carcasa, que actúa como un disipador de calor, enfriando significativamente el gas cuando llega a la atmósfera exterior.
Liberacion controlada
La velocidad y la presión de los gases en expansión se reducen a medida que se ven obligados a moverse a lo largo de un camino tortuoso, lo que permite un mayor tiempo de intercambio de calor entre los gases calientes y el material más frío de la carcasa. Una disminución de la energía cinética ayuda a reducir la temperatura de los gases.
Conductividad de materiales.
Los materiales utilizados en las unidades de control hidráulico a prueba de explosiones, como la fundición de aluminio o el acero inoxidable, se seleccionan por su alta conductividad térmica. Esta propiedad permite que el gas calentado transfiera eficazmente su energía térmica al material de la carcasa. Las propias cajas suelen estar diseñadas para actuar como disipadores de calor, con aletas o aletas que aumentan la superficie para disipar el calor al ambiente.
El diseño tecnológico garantiza que cuando los gases potencialmente inflamables lleguen a la superficie externa de la unidad de control, su temperatura haya caído por debajo del punto de inflamación del posible entorno peligroso exterior, evitando así el riesgo de ignición posterior.