خطة اختيار وتكوين الرافعات المقاومة للانفجار في صناعة البتروكيماويات — دليل تصنيف المناطق الخطرة ومطابقة المعدات
📌 النقاط الرئيسية طريقة من أربع خطوات لاختيار الرافعات المقاومة للانفجار في صناعة البتروكيماويات: ① تحديد المناطق الخطرة (المنطقة 1/المنطقة 2/المنطقة 21/المنطقة 22) →② تحديد درجة الحماية من الانفجار (Ex dⅡBT4/CT4/Ex tD A21) →③ تحديد نوع الرافعة (جسرية/ذات ذراع/رافعة سلة) وفقًا لسعة الرفع والامتداد →④ الحصول على شهادة CCC Ex + فحص TSG. يُوصى باستخدام الرافعات من طراز QB Ex dⅡBT4 بسعة 5~50 طن في منشآت تكرير النفط، ويُوصى باستخدام الرافعات من طراز QBZ Ex dⅡCT4 + شهادة مزدوجة لمقاومة الغبار في صناعة الكيماويات الفحمية، ويُوصى باستخدام الرافعات الكابولية المقاومة للانفجار من طراز BZD أو الرافعات الرافعة المقاومة للانفجار في مستودعات المواد الكيميائية. وتزيد أسعارها عن الطرازات العادية بنسبة 40~80%.
يُعد قطاع الصناعات البتروكيماوية أكبر سوق لتطبيقات الرافعات المقاومة للانفجار — حيث تحتاج منشآت تكرير النفط والإيثيلين والكيمياء الفحمية والكيمياء الدقيقة والأسمدة الكيماوية وغيرها إلى معدات الرفع أثناء أعمال الصيانة وتركيب المعدات والتشغيل والصيانة اليومية. ونظرًا لانتشار الغازات أو الغبار القابل للانفجار في مناطق منشآت البتروكيماويات، يتعذر استخدام الرافعات العادية، بل يجب اختيار معدات متخصصة حاصلة على شهادة مقاومة الانفجار. تبدأ هذه المقالة بتصنيف المناطق الخطرة في صناعة البتروكيماويات، ثم تقوم بمطابقة طرازات الرافعات المقاومة للانفجار ودرجات الحماية من الانفجار وخيارات التكوين وفقًا لنوع المنشأة، كما تقدم المعلمات التقنية ونطاق الأسعار وإجراءات اختيار الطراز المناسب.
تصنيف المناطق الخطرة في صناعة البتروكيماويات ومطابقتها مع درجات الحماية من الانفجار
يتم تصنيف المناطق المعرضة لخطر الانفجار في صناعة البتروكيماويات وفقًا لمعيار GB 50058 «معايير تصميم المنشآت الكهربائية في البيئات المعرضة لخطر الانفجار» ومعيار GB/T 3836.15، حيث تُصنف المناطق التي تُركب فيها معدات الرفع عادةً إلى المنطقة 1 والمنطقة 2 (الغازات) والمنطقة 21 والمنطقة 22 (الغبار). لا يتم تركيب أي معدات كهربائية في المنطقة 0 (التي يوجد فيها غاز قابل للانفجار بشكل مستمر)، ويجب أن يتم نقل المواد في هذه المنطقة باستخدام أنظمة نقل هوائية بالكامل أو أنظمة مغلقة بالكامل.
البيئة الغازية في المنطقة 1:قد تنشأ بيئة غازية قابلة للانفجار أثناء التشغيل العادي. المواقع النموذجية: بالقرب من مفاعلات منشآت تكرير النفط، وفتحات أخذ العينات في المنشآت الكيميائية، وبالقرب من صمامات التنفس في مناطق الخزانات. في المنطقة 1، يجب اختيار رافعات مقاومة للانفجار من النوع Ex dⅡCT4 (أعلى مستوى) أو Ex dⅡBT4 (حسب فئة الغاز). يرجى ملاحظة أن الهيدروجين (أدنى طاقة اشتعال 0.019 ميللي جول) والأسيتين ينتميان إلى الفئة IIC، لذا يجب استخدام Ex dⅡCT4؛ أما الإيثيلين والبروبان وغيرها من المواد المنتمية إلى الفئة IIB فيمكن استخدام Ex dⅡBT4.
البيئة الغازية في المنطقة 2:من غير المرجح حدوث ذلك أثناء التشغيل العادي، وحتى لو حدث، فسيكون لفترة قصيرة. المواقع النموذجية: المناطق الخالية من مصادر التسرب في منطقة منشآت البتروكيماويات، والمناطق الواقعة على مسافة تزيد عن 2 متر خارج المعدات. يمكن اختيار Ex dⅡBT4 أو Ex nA (نوع الأمان المعزز، يقتصر على المنطقة 2) في المنطقة 2، ولكن عادةً ما يتم اعتماد Ex dⅡBT4 بشكل موحد في صناعة الرفع لضمان قابلية الاستخدام العام. Ex dⅡBT4 هو تصنيف الحماية من الانفجار الأكثر شيوعًا في صناعة البتروكيماويات، ويغطي تكوينات الرافعات البتروكيماوية من حوالي 85%.
بيئة الغبار في المنطقة 21/المنطقة 22:الأماكن التي توجد بها غبار قابل للاشتعال، مثل ورشة تجهيز الفحم في صناعة الكيماويات الفحمية، وورشة تعبئة مسحوق البلاستيك، وورشة تشكيل الكبريت. يتم اختيار Ex tD A21 للمنطقة 21، وEx tD A22 للمنطقة 22 (يُستخدم عادةً التكوين العام A21). يتمثل جوهر الرافعات المقاومة للانفجار الناتج عن الغبار في الغلاف الواقي IP65 + التحكم في درجة حرارة السطح (≤T135°C أو T85°C). فيما يتعلق بالمقارنة الفنية بين درجات الحماية من الانفجار وفروق الأسعار، يمكن الرجوع إلىجدول مقارنة بين مواصفات طرازات الرافعات الجسرية المقاومة للانفجار ودرجات الحماية من الانفجار。
خطة تكوين الرافعات المضادة للانفجار في المنشآت النموذجية
وحدة التكسير التحفيزي لتكرير النفط:تتطلب أعمال الصيانة في المرافق الأساسية لمصفاة النفط، مثل المفاعلات وأجهزة التجديد، رفع المكونات الداخلية (مثل الفاصل الدوامي ولوحات التوزيع وغيرها)، حيث يتراوح وزن كل قطعة بين 5 و30 طنًا. التكوين الموصى به: رافعة جسرية مقاومة للانفجار من طراز QB، بسعة رفع تتراوح بين 16 و32 طنًا، ويُحدد طول الامتداد وفقًا لعرض المصنع (المعيار القياسي 22~31 مترًا)، ودرجة مقاومة الانفجار Ex dⅡBT4 (تتكون المواد القابلة للاشتعال في منطقة المنشأة بشكل أساسي من غازات الفئة IIB مثل البروبان والبيوتان)، وفئة العمل A5 (يُستخدم بشكل مكثف خلال الصيانة السنوية). طريقة التشغيل: التحكم عن بُعد من الأرض + التحكم المزدوج من كابينة السائق، ويستخدم جهاز التحكم عن بُعد من النوع الآمن ذاتيًا Ex ib IIB T4. السعر المرجعي: حوالي 300,000~550,000 يوان للرافعة سعة 16 طن، وحوالي 500,000~850,000 يوان للرافعة سعة 32 طن.
ورشة فحم الكوك في مصنع الكيمياء الفحمية:تتميز بيئة صناعة الكيمياء الفحمية بطبيعة خاصة — حيث يتواجد في آن واحد غاز الهيدروجين (غاز من الفئة IIC) وغبار الفحم (المنطقة 21) — ولذلك يجب أن تحصل الرافعات على شهادة مزدوجة للحماية من انفجار الغازات والحماية من انفجار الغبار. يُوصى باستخدام الرافعة الجسرية المقاومة للانفجار من طراز QBZ المخصصة للصناعات المعدنية، والمزودة بشهادة مزدوجة Ex dⅡCT4+Ex tD A21. تبلغ سعة الرفع 20~50 طنًا، والامتداد 22~31 مترًا، ومستوى التشغيل A6 (للتشغيل المتكرر في أفران الكوك). نقاط التجهيز الرئيسية: استخدام محرك مقاوم للانفجار من الفئة IIC مصنوع من الفولاذ المصبوب، وإضافة طبقة عازلة للحرارة إلى العارضة الرئيسية لمنع الإشعاع الحراري من أفران الكوك، وعجلات من سبيكة نحاسية مقاومة للكهرباء الساكنة، بالإضافة إلى تأريض موثوق للسكة. السعر المرجعي: حوالي 480,000~750,000 يوان للرافعة سعة 20 طن، وحوالي 680,000~1,150,000 يوان للرافعة سعة 32 طن.
مستودع المواد الكيميائية الأولية/منطقة الخزانات:تندرج المستودعات ومناطق الخزانات ضمن البيئة الغازية من الفئة 2، وتتميز بعمليات الرفع المتكررة قليلة، ووزن القطعة الواحدة خفيف (الملحقات مثل صمامات الأنابيب وغيرها ≤2 طن). يُوصى باستخدام الرافعة الكابولية المضادة للانفجار من طراز BZD أو الرافعة الكهربائية المعلقة المضادة للانفجار. تبلغ سعة الرافعة الكابولية المضادة للانفجار من طراز BZD 0.5~5 طن، ويبلغ طول ذراعها 3~6 أمتار، ودرجة الحماية من الانفجار Ex dⅡBT4، ويتراوح سعرها بين 50,000 و250,000 يوان. أما الرافعة المعلقة المزودة برافعة كهربائية مقاومة للانفجار (التي تعمل على سكة من الحديد على شكل حرف I)، فتتراوح سعة رفعها بين 0.5 و10 طن، وهي مناسبة لتغطية نقاط متعددة، ومزودة بجهاز تحكم عن بعد مقاوم للانفجار. وبالمقارنة بين النوعين، فإن الرافعة الكابولية تغطي نطاقًا أصغر (دائرة دوران 270 درجة)، لكن تركيبها بسيط ولا يتطلب عوارض سكك؛ أما الرافعة المعلقة فتغطي نطاقًا خطيًّا، لكنها تتطلب وجود سكك من الفولاذ على شكل حرف I ذات قوة كافية في سقف المصنع.
مقارنة بين مواصفات وأسعار المعدات في مختلف المنشآت
| نوع الجهاز | المنطقة الخطرة | أنواع الرافعات الموصى بها | درجة مقاومة الانفجار | سعة الرفع | المستوى الوظيفي | السعر المرجعي (10 آلاف يوان) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| التكسير الحفزي في تكرير النفط | المنطقة 1 | جسر QB | Ex dⅡBT4 | 16~32 طن | A5 | 30~85 |
| الكيمياء الحيوية للفحم - صناعة فحم الكوك | المنطقة 1 + المنطقة 21 | QBZ الجسري (المعدني) | Ex dⅡCT4+A21 | 20~50 طن | A6 | 48~170 |
| وحدة تكسير الإيثيلين | المنطقة 1 | جسر QB | Ex dⅡCT4 | 10~20 طن | A5 | 25~65 |
| مستودع المواد الكيميائية الأولية | المنطقة 2 | رافعة BZD ذات الذراع المعلق/المقاومة للانفجار | Ex dⅡBT4 | 0.5~10 طن | A3~A4 | 3~30 |
| ورشة الكبريت/غبار البلاستيك | المنطقة 21 | QB/رافعة مقاومة للانفجار | Ex tD A21 | 5~20 طن | A4~A5 | 12~50 |
| منصة تحميل المنتجات الجاهزة | المنطقة 2 + المنطقة 21 | رافعة كهربائية مقاومة للانفجار | Ex dⅡBT4/A21 | 1~10 طن | A3~A4 | 2~18 |
متطلبات شهادة CCC وفحص الرافعات المقاومة للانفجار
يجب أن تستوفي الرافعات المقاومة للانفجار المستخدمة في صناعة البتروكيماويات المتطلبات الثلاثة التالية للامتثال في آن واحد:
شهادة 3C لمقاومة الانفجار (CCC Ex):اعتبارًا من أكتوبر 2019، أُدرجت المنتجات الكهربائية المقاومة للانفجار في قائمة شهادات الامتثال الإلزامية CCC (الإعلان رقم 34 لعام 2019 الصادر عن الإدارة العامة لرقابة السوق). ويجب أن تحمل المحركات المقاومة للانفجار، وصناديق التحكم الكهربائية المقاومة للانفجار، وصناديق التوصيل المقاومة للانفجار، ومفاتيح الحد المقاومة للانفجار، وغيرها من المكونات المرفقة بالرافعات المقاومة للانفجار، شهادات CCC Ex مستقلة. يتم إصدار شهادة المطابقة لمقاومة الانفجار للآلة بأكملها من قبل مركز شهادات الجودة الصيني (CQC) أو معهد نانيانغ للكهرباء المقاومة للانفجار (CNEx). تبلغ مدة صلاحية الشهادة 5 سنوات، ويجب تجديدها عند انتهاء صلاحيتها.
ترخيص تصنيع المعدات الخاصة:تخضع الرافعات الجسرية المضادة للانفجار التي تبلغ سعتها 3 أطنان أو أكثر لنطاق الرقابة المنصوص عليه في «دليل المعدات الخاصة»، ويجب أن تحمل الشركات المصنعة للرافعات الجسرية ترخيص تصنيع مناسب (من الفئة أ أو ب). كما يجب أن تحمل الشركات المنفذة للتركيب ترخيص تركيب، ويجب على الجهات المستخدمة إتمام إجراءات تسجيل الاستخدام في غضون 30 يومًا قبل بدء التشغيل. دورة الفحص: فحص دوري مرة واحدة سنويًا (بما في ذلك الفحص الخاص بالأنظمة الكهربائية المقاومة للانفجار)، وفقًا لمعيار TSG Q7015-2016.
الصيانة الخاصة بمكافحة الانفجارات:وفقًا لمعيار AQ 3009-2007 «معايير السلامة الكهربائية المضادة للانفجار في الأماكن الخطرة»، يجب إنشاء سجل لإدارة المعدات الخاصة بالرافعات المضادة للانفجار، وإجراء فحص خاص للوقاية من الانفجار مرة واحدة على الأقل كل ستة أشهر. وتشمل بنود الفحص ما يلي: فجوة سطح الإحكام في الصندوق المضاد للانفجار (≤0.2 مم)، وفحص تآكل حلقات الإحكام في أجهزة إدخال الكابلات، واختبار مقاومة التأريض (≤4 أوم)، وفحص تآكل العجلات المضادة للكهرباء الساكنة (سمك طبقة سبيكة النحاس ≥1.5 مم). لمزيد من التفاصيل حول الفحص السنوي والفحص الخاص للمعدات المضادة للانفجار، يمكن الرجوع إلىمعلمات وأسعار مختلف فئات مقاومة الانفجار للرافعات الجسرية المضادة للانفجار。
إجراءات اختيار الطراز والنقاط التي يجب مراعاتها
الخطوة الأولى، التحقق من خريطة تقسيم المناطق الخطرة في منطقة التركيب (الصادرة عن معهد التصميم أو مؤسسة تقييم السلامة)، وتحديد ما إذا كانت هناك مناطق من الفئة 1/2/21/22. وهذا هو الأساس الذي يستند إليه اختيار فئة الحماية من الانفجار.
الخطوة الثانية، وتحديد فئات المواد القابلة للاشتعال الموجودة — فئات الغازات (IIA/IIB/IIC) وفئات درجات الحرارة (T1~T6). أكثر فئات درجات الحرارة شيوعًا في صناعة البتروكيماويات هي T3 (≤200 درجة مئوية، مثل الإيثيلين) وT4 (≤135 درجة مئوية، مثل الهيدروجين). كلما ارتفعت فئة درجة الحرارة (T6 هي الأعلى)، ارتفع سعر المعدات.
الخطوة الثالثة، يتم تحديد سعة الرفع على أساس الوزن الأقصى للقطعة المراد رفعها مضروبًا في 1.1، ويتم تحديد امتداد الرافعة بناءً على امتداد المصنع أو الهيكل - مع مراعاة المسافة الآمنة على الجانبين، ويتم تحديد فئة العمل بناءً على تكرار عمليات الرفع. عادةً ما يتم اختيار الرافعات المستخدمة في صيانة المنشآت البتروكيماوية من فئة A5 (متوسطة)، بينما يتم اختيار فئة A6 للعمليات المستمرة مثل صناعة فحم الكوك.
الخطوة الرابعة، والتأكد من نطاق تغطية شهادة 3C لمقاومة الانفجار الخاصة بالمورد ومدة صلاحيتها. الاطلاع على سجل إنجازات المورد السابقة في قطاع البتروكيماويات — وما إذا كان يمتلك مؤهلات الانضمام إلى شبكات الموردين لدى شركات مثل «سينوبك» و«بترين» و«كناو» وغيرها. وقد تم إدراج منتجات الرافعات المقاومة للانفجار من شركة «كرويد للصناعات الثقيلة» في منصة «إيبايك» التابعة لشركة «سينوبك» ونظام الموردين لشركة «يانتيان للنفط»، وقد حصلت هذه المنتجات على شهادة CNEx لمقاومة الانفجار.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
سؤال: هل يجب فحص الرافعات المضادة للانفجار المستخدمة في صيانة منشآت البتروكيماويات سنويًّا؟
الإجابة: نعم. تندرج الرافعات الجسرية المقاومة للانفجار (≥3t) ضمن فئة المعدات الخاصة، ويجب إخضاعها لفحص دوري سنوي وفقًا لمعيار TSG Q7015-2016. وفي الوقت نفسه، يتطلب نظام إدارة الصحة والسلامة والبيئة (HSE) في شركات البتروكيماويات إجراء فحص خاص لمقاومة الانفجار كل ستة أشهر، يشمل فحص إحكام إغلاق الصناديق المقاومة للانفجار، وموانع التسرب في أجهزة إدخال الكابلات، ومقاومة التأريض، وما إلى ذلك. وحتى الرافعات الاحتياطية التي لم تُستخدم طوال العام، يجب أن تخضع للفحص الدوري — أما الرافعات التي توقفت عن العمل لأكثر من عام، فيجب إعادة فحصها قبل إعادة تشغيلها.
سؤال: هل يمكن استخدام رافعات غير مقاومة للانفجار في مستودعات قطاع البتروكيماويات؟
الإجابة: لا. حتى لو لم يكن هناك تسرب للغازات داخل المستودع في الأوقات العادية، فما دام المستودع يخزن مواد خطرة قابلة للانفجار (سوائل أو غازات قابلة للاشتعال من الفئتين أ أو ب)، وكانت المعدات الكهربائية تقع ضمن نطاق المناطق المصنفة على أنها خطرة من حيث خطر الانفجار (عادةً ما يُصنف كامل المستودع على أنه المنطقة 2)، فيجب استخدام رافعة مقاومة للانفجار. أما إذا كان المستودع يخزن مواد من الفئة ج أو د (مثل قطع غيار المعادن العامة والأنابيب وغيرها)، وتأكد عدم وجود خطر انفجار، فيمكن استخدام رافعة عادية شريطة استيفاء متطلبات الحماية من الغبار. ويُعد تحديد مناطق الخطر بوضوح شرطاً أساسياً.
سؤال: ما الفرق في السعر بين الرافعات المقاومة للانفجار والرافعات العادية؟ وما مدى طول فترة التسليم؟
الإجابة: يزيد سعر الرافعات المضادة للانفجار عن سعر الرافعات العادية من نفس السعة بمقدار 40~80%. وتعود هذه الزيادة في السعر بشكل أساسي إلى المحركات المضادة للانفجار (+30~50%)، وصندوق التحكم الكهربائي المضاد للانفجار (+20~40%)، والعجلات المصنوعة من سبائك النحاس المضادة للكهرباء الساكنة ونظام تأريض السكك الحديدية (+15~25%)، بالإضافة إلى تكاليف شهادة CCC Ex (حوالي 20,000~50,000 يوان للوحدة الواحدة). وتستغرق مدة التسليم 30 إلى 60 يومًا أكثر من الرافعات العادية (نظرًا لأن المكونات الكهربائية المقاومة للانفجار تتطلب طلبًا واعتمادًا منفصلين)، وتبلغ عادةً 45 إلى 90 يومًا. ويمكن تقصير مدة التسليم إذا تم طلبها في وقت مبكر من المشروع.
سؤال: هل يمكن تحويل الرافعات العادية الموجودة حالياً إلى رافعات مقاومة للانفجار؟
الإجابة: يمكن ذلك، لكن التكلفة مرتفعة جدًّا ولا يُنصح به. يتطلب التعديل استبدال جميع المكونات الكهربائية (المحرك، صندوق التحكم الكهربائي، لوحة الأزرار، مفتاح الحد الأقصى، صندوق التوصيلات، وما إلى ذلك، جميعها يجب استبدالها بنماذج مقاومة للانفجار)، واستبدال العجلات بنماذج مقاومة للكهرباء الساكنة مصنوعة من سبائك النحاس، وإجراء تعديلات على السكك لتأمين التوصيل بالأرض، وإعادة إجراء اختبارات شهادة مقاومة الانفجار للجهاز بأكمله. تبلغ تكلفة التعديل حوالي 60 إلى 80% من سعر الجهاز الجديد، كما تستغرق عملية الحصول على شهادة CCC Ex بعد التعديل حوالي 3 إلى 6 أشهر. الحل الأكثر جدوى هو استبدال الجهاز القديم بخصم على السعر، وشراء رافعة مقاومة للانفجار من الطراز الجديد مباشرةً.
