تُعد غدد الكابلات المقاومة للانفجار مكونات أمان مهمة للغاية مصممة لمنع انتشار اللهب وتقليل مخاطر الانفجار في البيئات الخطرة. يستكشف هذا الدليل الشامل الميزات الرئيسية ومعايير الاختيار ومتطلبات التركيب والتطبيقات لهذه الأجهزة الأساسية للحفاظ على السلامة الكهربائية في الأجواء التي يحتمل أن تكون قابلة للانفجار.
أساسيات الغدة المقاومة للانفجار
إن غدد الكابلات المقاومة للانفجار هي أجهزة ميكانيكية متخصصة مصممة لتوصيل الكابلات بأمان بالمعدات الكهربائية في البيئات الخطرة حيث قد توجد غازات أو أبخرة أو غبار قابل للاشتعال. تؤدي هذه الغدد وظيفتين هامتين:
- توفر مانع تسرب آمن ومأمون حول الكابل، مما يمنع دخول المواد القابلة للانفجار إلى العبوات الكهربائية.
- فهي تحتوي على أي انفجار محتمل قد يحدث داخل المعدات، مما يمنع انتشاره إلى الغلاف الجوي المحيط.
شرح آلية العمل
تعمل غدد الكابلات المقاومة للانفجار على مبدأ العمل المزدوج لمنع انتشار اللهب واحتواء الانفجارات المحتملة. تتضمن الآلية الأساسية نظام إحكام غلق قوي، يستخدم عادةً مانعات تسرب مطاطية أو مطاطية، مما يخلق حاجزًا غير منفذ ضد دخول الغاز والغبار. ويمنع هذا العازل أيضاً أي انفجار داخلي من التسرب من الضميمة.
الآلية الثانوية هي التصميم المقاوم للاشتعال، والذي يسمح للغدة بتحمل واحتواء الانفجارات الداخلية. إذا حدث انفجار داخل المعدات، فإن تصميم الغدة يمكّنها من تبريد وإخماد الغازات الساخنة أثناء محاولتها للهروب، مما يقلل من درجة حرارتها إلى ما دون نقطة الاشتعال في الغلاف الجوي المحيط. إن عملية الاحتواء والتبريد هذه تمنع بفعالية انتشار الانفجار إلى البيئة الخارجية، مما يحافظ على السلامة في المناطق الخطرة حيث توجد مواد قابلة للاشتعال.
هيكل غدة الكابلات المقاومة للانفجار وتصميمها
تتكون غدد الكابلات المقاومة للانفجار عادةً من عدة مكونات رئيسية مصممة لضمان السلامة في البيئات الخطرة:
- الهيكل: عادةً ما يكون مصنوعاً من مواد متينة مثل النحاس الأصفر أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم لتحمل الظروف القاسية.
- نظام منع التسرب: يشتمل على موانع ضغط وحواجز للحريق لمنع دخول الغاز أو الغبار واحتواء مصادر الاشتعال المحتملة.
- آلية التشبيك: تقوم بتأمين الكابل وتوفر تخفيف الضغط، وغالباً ما تكون مزودة بمشابك دروع للربط الكهربائي في الكابلات المدرعة.
- حاجز مركب: تشتمل بعض الطرز على مركب إيبوكسي مانع للتسرب طويل الأمد لتعزيز منع الانفجار.
- اللولب: خيوط مترية أو NPT للتثبيت الآمن بالحاويات، وغالبًا ما تتميز بحلقات O للحماية IP66/68.
يختلف الهيكل بناءً على نوع الكابل ومتطلبات المنطقة الخطرة. على سبيل المثال، تشتمل غدد CG.EM على حلقة تدريع داخلية لحماية التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) مع الكابلات المحمية، بينما تتميز غدد CG.AR بمانع تسرب إضافي للكابلات المدرعة.
الميزات والمواد الرئيسية
صُممت هذه المكونات لتتحمل الظروف القاسية، وتستخدم مواد قوية مصممة خصيصاً لبيئات معينة:
- نحاس أصفر ونحاس مطلي بالنيكل: مثالي للاستخدامات الصناعية القياسية بسبب المتانة وفعالية التكلفة.
- الفولاذ المقاوم للصدأ: يوفر مقاومة فائقة في البيئات المسببة للتآكل أو البيئات البحرية، مما يضمن طول العمر في ظل الظروف القاسية.
- خيارات مقاومة للتآكل: مواد متخصصة مثل الألومنيوم أو المتغيرات غير المعدنية التي تلبي احتياجات البيئات ذات التعرض الكيميائي الفريد.
تضمن خيارات المواد هذه التوافق مع المتطلبات التشغيلية المتنوعة مع الحفاظ على السلامة والامتثال.
دليل تحجيم غدة الكابل
مخططات مقاسات غدة الكابلات المقاومة للانفجار هي أدوات أساسية لاختيار الغدة المناسبة لأبعاد وتطبيقات محددة للكابلات. عادةً ما تربط هذه المخططات بين أحجام الكابلات وأرقام النوى وأحجام الغدة المقابلة. على سبيل المثال، كابل بمقاس 25 مم² بأربعة أنوية يتطلب غدة بمقاس 32. تغطي الرسوم البيانية مجموعة واسعة من أحجام الكابلات، من 1.5 مم² إلى 1000 مم²، وأرقام النواة من 1 إلى 48.
تشمل الاعتبارات الرئيسية عند استخدام هذه المخططات ما يلي:
- قطر الكابل: يقاس فوق الغلاف الخارجي للكابلات غير المدرعة أو فوق الدرع للكابلات المدرعة.
- عدد النوى: يؤثر على القطر الكلي للكابل وحجم الغدة المطلوبة.
- حجم اللولب: متوفر عادةً في اللولب المتري (M20 إلى M130) أو اللولب NPT.
- نوع الدرع: قد تكون هناك حاجة إلى تصاميم مختلفة للغدة لمختلف أنماط الدروع.
استشر دائمًا المخططات والإرشادات الخاصة بالشركة المصنعة، حيث يمكن أن يختلف الحجم بين نماذج وأنواع الغدد المختلفة. تذكر أن هذه المخططات هي للإرشاد، وقد تؤثر عوامل مثل الظروف البيئية ومتطلبات المنطقة الخطرة المحددة على الاختيار النهائي للغدة.
معايير الاعتماد والحماية
يعد الالتزام بمعايير السلامة الدولية أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لغدد الكابلات المقاومة للانفجار. يجب أن تفي هذه المكونات بشهادات صارمة بما في ذلك ATEX وIECEx وCCSAus وUL لضمان الامتثال لمتطلبات السلامة العالمية. تُعد تصنيفات الحماية مثل Ex d (مقاومة للاشتعال) وEX e (زيادة السلامة) وEX nR (تنفس مقيد) من الاعتبارات الأساسية، حيث يجب أن يتطابق مستوى حماية الغدة مع مستوى حماية المعدات المتصلة أو يتجاوزه. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر تصنيفات IP ضرورية لتحديد مقاومة الغدة للرطوبة ودخول الغبار، مما يضمن إحكام الإغلاق البيئي المناسب في ظروف التشغيل المتنوعة.
اختيار الغدد المناسبة
عند اختيار غدد الكابلات المناسبة المقاومة للانفجار، ضع في اعتبارك العوامل الرئيسية التالية:
- تصنيف المنطقة الخطرة: حدد المنطقة المحددة (0 أو 1 أو 2 للغاز أو 20 أو 21 أو 22 للغبار) حيث سيتم تركيب الغدة.
- نوع الحماية: اختر الغدد التي تتطابق مع طريقة الحماية المطلوبة، مثل الأمان الزائد (Ex e) أو مقاومة للاشتعال (Ex d).
- نوع الكابل وحجمه: تأكد من التوافق مع قطر الكابل المحدد وبنيته، بما في ذلك الكابلات المدرعة أو المحمية.
- الظروف البيئية: ضع في اعتبارك عوامل مثل درجات الحرارة القصوى، والأجواء المسببة للتآكل، ومتطلبات حماية الدخول (IP).
- اختيار المواد: اختر المواد المقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس الأصفر، حسب البيئة.
- الشهادات: تحقق من أن الغدة تفي بالمعايير الدولية ذات الصلة (ATEX، IECEx، NEC) لمنطقتك وصناعتك.
من خلال تقييم هذه المعايير بعناية، يمكنك اختيار غدة كابل مقاومة للانفجار تضمن السلامة والامتثال والأداء الأمثل في البيئات الخطرة.
دليل التثبيت والاستخدام
عند استخدام غدد الكابلات المقاومة للانفجار، فإن التركيب والصيانة المناسبين أمران ضروريان لضمان السلامة في البيئات الخطرة. فيما يلي الخطوات والاعتبارات الرئيسية:
- حدد نوع الغدة المناسب بناءً على حجم الكابل والدرع وتصنيف المنطقة الخطرة.
- تأكد من قطع الكابل بشكل نظيف وإزالة الطول الصحيح للغلاف الخارجي.
- أدخل الكابل من خلال مكونات الغدة بالترتيب الصحيح، مع الانتباه إلى اتجاه الأجزاء مثل مخروط الدرع.
- اربط مكونات الغدة بعزم الدوران المحدد، باستخدام إرشادات الشركة المصنعة.
- بالنسبة للغدد العازلة في بيئات Ex d، قم بإعداد الكابل بعناية عن طريق إزالة الحشوات والغلاف الداخلي حسب الحاجة.
- افحص الغدد بانتظام بحثًا عن علامات التلف أو التآكل، واستبدلها على الفور إذا وجدت مشاكل.
- لا تحاول أبداً إصلاح غدة تالفة؛ استبدلها دائماً بوحدة جديدة معتمدة.
تذكر أن غدد الكابلات المقاومة للانفجار غير مناسبة للاستخدام مع المعدات المحمولة ويجب استخدامها فقط في التركيبات الثابتة. استشر دائمًا التعليمات الخاصة بالشركة المصنعة، حيث أن تفاصيل التركيب قد تختلف بين أنواع الغدد والموديلات.
التطبيقات في الصناعات الخطرة
تُستخدم غدد الكابلات المقاومة للانفجار على نطاق واسع في البيئات عالية الخطورة، وتلعب غدد الكابلات المقاومة للانفجار دورًا حاسمًا في الحفاظ على السلامة في مختلف الصناعات. وتجد هذه المكونات المتخصصة تطبيقات واسعة النطاق في منشآت النفط والغاز ومصانع المعالجة الكيميائية وعمليات التعدين ومناطق مناولة المواد الخطرة. وتتمثل وظيفتها الأساسية في منع انتشار الشرر، واحتواء الانفجارات المحتملة، والحفاظ على سلامة التركيبات الكهربائية في الأجواء التي يحتمل أن تكون متقلبة. من خلال توفير مانع تسرب بيئي قوي والالتزام بمعايير السلامة الصارمة، تضمن هذه الغدد التشغيل الآمن للمعدات الكهربائية في المناطق التي قد توجد فيها غازات أو أبخرة أو غبار قابل للاشتعال.
