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Applicazioni Atex nel petrolchimico

Applicazioni Atex nel petrolchimico: la protezione del motore termico

Sommario

Ex identifica le aree classificate secondo EN60079-10-1 o EN60079-10-2 a rischio di esplosione rispettivamente per presenza Gas o polveri in grado di innescarsi in determinate condizioni (concentrazioni, T, innesco).
Per operare in queste aree ogni apparecchiatura, macchina, impianto, deve essere conforme a normativa ATEX/IECEx, con marcatura.

Classificazione zone (GAS/VAPORI)

ZONA 0 Are in cui una miscela esplosiva è presente costantemente o per lunghi periodi

ZONA 1 Area in cui una miscela esplosiva è probabile che si presenti in condizioni di funzionamento normali (fino a 1000 h/anno)

ZONA 2 Area in cui una miscela esplosiva non è probabile che si presenti in condizioni normali, e quando si presenta permane solo per un breve periodo (fino a 10 h/anno)

ZONA 20 Are in cui una miscela esplosiva è presente costantemente o per lunghi periodi

ZONA 21 Area in cui una miscela esplosiva è probabile che si presenti in condizioni di funzionamento normali (fino a 1000 h/anno)

ZONA 22 Area in cui una miscela esplosiva non è probabile che si presenti in condizioni normali, e quando si presenta permane solo per un breve periodo (fino a 10 h/anno)


Cosa significa "trasformazione antideflagrante"?
Eliminare ogni sorgente di innesco da scintillio elettrico o frizione.
Cause di scintille sono: componenti scintillanti (motori con spazzole, elettrovalvole), teleruttori, componenti con accumulo di energia o frizione (es. forche/carico).

Eliminare ogni sorgente di innesco in caso di contatto con superfici calde.
Controllo e riduzione delle temperature superficiali e dei fumi di scarico.

Contenere la possibile esplosione in macchina
In caso di innesco, l'esplosione non si diffonde nell'ambiente circostante, ma viene confinata all'interno del sistema antideflagrante della macchina.


Criticità relativa ai motori Tier IV o superiori
Per motori di ultima generazione, Tier IV o superiori con rigenerazione fumi automatica,è necessario modificare la gestione motore per avere la rigenerazione "forzata" da farsi inarea "sicura" e/o dopo aver verificato l'assenza di atmosfera esplosiva, ed implementareun sistema di by-pass del flusso di scarico durante la rigenerazione per evitaresovrapotenza termica da dissipare sullo scambiatore, dimensionato per il normale utilizzo.

Esempio di applicazione Nel petrolchimico
Terminal vicino al mare dove vengono stoccati e caricati all'interno di navi transoceaniche liquidi e solidi sfusi prodotti dalla raffineria (Pet Coke e Zolfo).
Classificazione area in accordo a IEC 60079-10-2: Zona 21 polveri elettroconduttive con T innesco 135°C
Necessità di equipaggiamenti ATEX : Gr II CAT 2D IIIC T 135°C

BERTINEX rende macchine e impianti sicuri usando soluzioni antideflagranti innovative

Settori di applicazione
- Industria;
- Miniera;
- Oil & gas.


La resa ATEX del motore a combustione Interna

Acquisizione dati tecnici e modelli CAD del motore da trasformare.

Rimozione, analisi e rilievo per riprogettazione ATEX di ogni componente di aspirazione, scarico, e alternatore.

Rimozione, analisi e rilievo per riprogettazione ATEX di ogni componente elettrico/elettronico.

Progettazione e realizzazione, se necessario, dell'intero telaio di supporto.

Progettazione e realizzazione della linea di scarico ATEX secondo certificati disponibili per le varie applicazioni:
- Flangia accoppiamento raffreddata;
- Spegniscintilla certificato;
- Scambiatore di calore;
- Tagliafiamma di scarico (solo CAT2G);
- Collettore raffreddato o coibentato;
- Tubazioni specifiche;
- Flessibile raffreddato.

Progettazione e realizzazione della linea di aspirazione ATEX secondo certificati disponibili per le varie applicazioni
- Tagliafiamma aspirazione (solo CAT2G);
- Tubazioni specifiche;
- Turbo raffreddato o coibentato;
- Filtro aria conduttivo (a doppio stadio per polveri);
- Valvola di Shut down (Solo CAT2G).

Progettazione e realizzazione impianto raffreddamento specifico
- Vaschetta espansione specifica;
- Radiatore specifico;
- Puleggia specifica lato pompa;
- Pompa acqua specifica;
- Puleggia specifica lato motore.

Installazione quadro comando ATEX e componentistica elettrica/elettronica ATEX, comprensiva di sistema di gestione sicurezze con software e PLC dedicati.

Conclusioni

Richiesta

Diesel Energy Pack (IC engine) CAT 2D IIIC T135°C
per due tipologie di macchine:
N. 4 TRAMOGGE CINGOLATE (Mobile HOPPER)
N.1 SHIP LOADER (SHL)

Mobile HOPPER:
tramoggia cingolata semovente utilizzata per spostare le polveri di carbone derivanti dalla lavorazione del petrolio dal sito di lavorazione alla banchina del porto dove si trova il magazzino di stoccaggio e punto di carico sulle navi.

SHL
Unità utilizzata per caricare tali materiali a mezzo "nastro trasportatore " sulla nave stiva per trasporto.

Aree di intervento

SHL e Hopper:
- Impianto elettrico: eliminazione di ogni sorgente di innesco da scintillio elettrico o frizione includendo i componenti scintillanti in apposite cassette Ex tb, trasformando il motorino avviamento Ex d/Ex tb, l'alternatore Ex em, le elettrovalvole Ex m,
la sensoristica Ex i, il sistema batteria Ex em. Sistema sicurezze è gestito da software specifico con PLC dedicato;
- Impianto di scarico: eliminazione di ogni sorgente di innesco in caso di contatto con superfici calde tramite controllo e riduzione delle temperature superficiali e dei fumi di scarico. I fumi di scarico sono raffreddati da specifico scambiatore fumi-acqua con dedicata linea di raffreddamento, specifiche pompe idrauliche e radiatore supplementare con ventola idraulica;
- Impianto combustibile: definizione di serbatoio e protezione della relativa pompa, dell' elettrovalvola arricchitore e dello stop gasolio;
- Telaio: definizione intera struttura secondo vincoli del cliente e layout finale condiviso;
- Realizzazione fisica: realizzazione di quanto approvato dal cliente e congelato a livello progettuale, inclusi utilizzo di materiali da vendor list e specificità di verniciatura e trattamenti legati all'applicazione;
- Test finali: collaudo dei requisiti ATEX con prova termica sotto carico. Per realizzare un "carico verosimile al reale" ci si è avvalsi di una centralina oleodinamica appositamente fatta costruire e fornita dal cliente.

Articoli tecnico scientifici o articoli contenenti case history
Fonte: mcT ATEX Antincendio novembre 2021 Esercizio degli impianti, sicurezza funzionale, prevenzione dei rischi di esplosione e incendio
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