Выбор крана для цеха разделения воздуха и наполнения баллонов
Краны для станций наполнения промышленными газами (кислород/азот/аргон/водород) комплектуются по четырём технологическим участкам: воздухоразделение, хранение, наполнение и контроль. Для монтажа воздухоразделительного оборудования применяются автомобильные краны грузоподъёмностью 50–200 т; для ремонта в зоне хранилищ — взрывозащищённые краны типа LD/LH грузоподъёмностью 5–10 т, исполнение Ex d IIB T4; для перемещения газовых баллонов в цехе наполнения — система KBK грузоподъёмностью 0,5–2 т во взрывозащищённом исполнении; для контроля баллонов — консольные краны 0,5–2 т. Общие инвестиции в завод — 150 000–600 000 юаней Холодный ящик воздухоразделительной установки — крупногабаритный узел, требующий монтажа на месте.
Зона воздухоразделения — временный подъём для монтажа крупногабаритного оборудования
Основу воздухоразделительной установки составляют холодный ящик и ректификационная колонна диаметром 3–6 м, высотой 30–60 м, массой одного узла 50–200 т. Монтаж воздухоразделительного оборудования — это такелажные работы с крупногабаритными узлами, которые обычно выполняются с помощью крупных автомобильных или гусеничных кранов (50–200 т) на этапе установки оборудования. Кран в цехе воздухоразделения предназначен в первую очередь для ремонтных и монтажных работ, он не перекрывает сценарий установки оборудования. Рекомендуется установить взрывозащищённый кран типа LD грузоподъёмностью 5–10 т вокруг воздухоразделительного оборудования для ремонтного подъёма наружных трубопроводов и арматуры холодного ящика. Краны Kelude для зоны воздухоразделения имеют взрывозащищённое исполнение Ex d IIB T4, поскольку в цехе возможны зоны обогащения кислородом — в такой среде обычное электрическое оборудование может стать источником возгорания.
Для обслуживания вакуумных трубопроводов резервуаров жидкого кислорода и жидкого азота в цехе воздухоразделения требуется кран. Масса вакуумного трубопровода составляет 200–500 кг/м, длина — 5–15 м. Kelude рекомендует установить вокруг холодного ящика кольцевую рельсовую систему KBK или монорельсовый кран, перекрывающую зону обслуживания наружных трубопроводов. При работе крана в цехе воздухоразделения необходимо учитывать верхнее положение крюка: в зоне холодного ящика много верхних трубопроводов, поэтому высота моста крана и верхний предел подъёма крюка должны быть тщательно проверены, чтобы избежать столкновения с трубопроводами и приборами наверху холодного ящика. Инвестиции в кран для зоны воздухоразделения — около 100 000–250 000 юаней
Зона хранения — взрывозащищённый кран для криогенных резервуаров
Хранение промышленных газов подразделяется на криогенные резервуары низкого давления (жидкий кислород −183 °C, жидкий азот −196 °C, жидкий аргон −186 °C) и резервуары высокого давления (кислород 200 бар, водород 300 бар). Диаметр резервуаров — 3–8 м, масса — 5–20 т. В зоне хранения требуется взрывозащищённый кран для замены арматуры, проверки вакуумной полости и обслуживания наружных трубопроводов резервуаров. Рекомендуется кран типа LD или LH грузоподъёмностью 5–10 т, класс взрывозащиты Ex d IIB T4. Для обслуживания вакуумной рубашки криогенных резервуаров требуется помощь крана — вакуумный насос и контрольно-измерительное оборудование массой 200–500 кг необходимо поднять к верхнему штуцеру резервуара. Взрывозащищённые краны Kelude для зоны хранения имеют полностью взрывозащищённое исполнение и соответствуют требованиям спецификации GB 50058.
Зона хранения жидкого кислорода — зона с наивысшим классом взрывозащиты. Жидкий кислород сам по себе не горюч, но является сильным окислителем: любой контакт масла или жира с жидким кислородом вызывает бурную реакцию, вплоть до взрыва. Консистентная смазка для крана в зоне хранения должна быть только на основе перфторполиэфира (совместима с кислородом), использование обычных минеральных смазок запрещено. Взрывозащищённые краны Kelude для зоны хранения жидкого кислорода оснащаются перфторполиэфирной смазкой и стальным канатом с тефлоновым покрытием. Инвестиции в кран для зоны хранения — около 150 000–350 000 юаней Для зоны хранения водорода под высоким давлением (пределы взрываемости водорода 4–75 %) требования к взрывозащите более строгие — рекомендуется класс взрывозащиты Ex d IIC T4 (для водорода класс выше, чем для обычных газов).
Цех наполнения — взрывозащищённая система KBK для перемещения баллонов
Цех наполнения — это участок, где криогенная жидкость или газ под высоким давлением из резервуаров наполняется в баллоны. Наполнительное оборудование включает рампы наполнения (коллекторы), криогенные насосы и испарители. Перемещение газовых баллонов (стандартный баллон 40 л, масса порожнего около 50 кг, полного около 65 кг) в цехе наполнения — наиболее частая такелажная операция. Рекомендуется взрывозащищённая система KBK грузоподъёмностью 0,5–2 т с цепной талью. Цех наполнения должен быть взрывозащищённой зоной (зона класса 1 или 2), всё электрическое оборудование должно иметь взрывозащищённую сертификацию. Система KBK Kelude для цеха наполнения оснащается взрывозащищённой электрической талью Ex d IIB T4, рельсы — из нержавеющей стали для защиты от коррозии. Рельсы KBK прокладываются вдоль рампы наполнения и перекрывают путь движения баллонов от зоны промежуточного хранения к наполнительному посту и далее к зоне готовой продукции.
Перед наполнением баллоны проходят проверку (визуальный осмотр + резьба), после наполнения — проверку на герметичность. Перемещение баллонов между постом проверки и постом контроля герметичности осуществляется системой KBK. Kelude рекомендует установить в цехе наполнения двухрельсовую систему KBK — одна линия для порожних баллонов от зоны хранения к наполнительному посту, другая — для полных баллонов от поста к зоне готовой продукции, чтобы исключить смешивание потоков порожних и полных баллонов. Рекомендуемая скорость подъёма для системы KBK в цехе наполнения — 4/1 м/мин (двухскоростная). Для цехов наполнения специальными газами (водород, ацетилен) класс взрывозащиты должен быть повышен до Ex d IIC T4. Инвестиции в систему KBK для цеха наполнения — около 50 000–150 000 юаней Для крупных цехов наполнения (суточная производительность свыше 5000 баллонов) рекомендуется организовать автоматическую линию перемещения баллонов в сочетании с системой KBK.
Зона контроля баллонов — такелаж для гидравлических и пневматических испытаний
Согласно требованиям TSG R0006 «Правила технического надзора за безопасностью газовых баллонов», периодичность проверки баллонов составляет 3–5 лет. Процесс контроля включает: визуальный осмотр, измерение толщины стенки, гидравлическое испытание, пневматическое испытание на герметичность, сушку, окраску и маркировку. Масса баллона — 50–65 кг/шт. Рекомендуется комбинированная схема: консольный кран 0,5–2 т + кран рабочего места KBK. Масса гидравлического испытательного пресса — 300–800 кг, ванны для пневматических испытаний — 200–500 кг, при ремонте требуется их подъём. В схеме Kelude для зоны контроля консольный кран перекрывает зону обслуживания испытательного оборудования, а рельсовая система KBK — зону перемещения баллонов. Перемещение баллонов в зоне контроля интенсивное, но масса одного баллона невелика, поэтому ручная тележка KBK в сочетании с приспособлением для захвата баллона (хомутового или клещевого типа) позволяет работать одному оператору.
воздухоразделениеРемонт LDвзрывозащищённый5-10t Ex d IIB T4 | резервуарный парк LD/LHвзрывозащищённый5-10t кислородосовместимыйСмазка | наполнительная станция KBKвзрывозащищённый0.5-2t Газовые баллоныперемещение |
Газовые баллоныОбнаружение Консольный Кран0.5-2t+KBK | водородвзрывозащищённый Ex d IIC T4максимальныйКласс | общие инвестиции в завод 150 000–600 000 юаней, полное покрытие |
Сравнительная таблица конфигураций кранов для станций наполнения промышленными газами
| участок | тип крана | грузоподъёмность | Класс Взрывозащиты | особые требования | инвестиции |
|---|---|---|---|---|---|
| воздухоразделение | LDвзрывозащищённый | 5-10t | Ex d IIB T4 | кислородосовместимый для обогащенной кислородом среды | 100 000–250 000 юаней |
| резервуар | LD/LH | 5-10t | Ex d IIB T4 | перфторполиэфирКонсистентная Смазка | 150 000–350 000 юаней |
| наполнение | KBKвзрывозащищённый | 0.5-2t | Ex d IIB T4 | двухрельсовый+Газовые баллоныПриспособление | 50 000–150 000 юаней |
| Обнаружение | Консольный Кран | 0.5-2t | Обычный | Газовые баллоныоборот | 30 000–100 000 юаней |
| полный завод | комбинированный | 0.5-10t | зонирование | полное покрытие | 150 000–600 000 юаней |
Решения «Келуде Тяжёлая Промышленность» в области кранового оборудования для газовой отрасли охватывают все этапы производства: от разделения воздуха и хранения в резервуарах до наполнения баллонов и контроля качества. Особого внимания заслуживают два решения, которые чаще всего упускают из виду при выборе крана, но которые имеют решающее значение для безопасности: кислородосовместимая система смазки для зоны хранения жидкого кислорода и взрывозащищённое исполнение Ex d IIC T4 для станции наполнения водородом.
кислородосовместимыйСмазка инертный перфторполиэфирКонсистентная Смазка+тефлонканат с покрытием,среда жидкого кислородабезопасный и надёжный | взрывозащищённый, полное покрытие Ex d IIB T4(стандартный)/Ex d IIC T4(водород),зонированиевзрывозащищённыйточное соответствие | Газовые баллонысистема перемещения KBKдвухрельсовыйвзрывозащищённый+Газовые баллоныПриспособление+ручная тележка,наполнениеповышение эффективностиоколо50% |
Часто задаваемые вопросы
В: Почему на станции наполнения промышленными газами обязательно нужен взрывозащищённый кран?
О: При наполнении утечка кислорода создаёт обогащённую кислородом среду (концентрация O₂ > 23%), и искра от электрического оборудования обычного исполнения может мгновенно вызвать воспламенение. Водород ещё опаснее (пределы взрываемости 4–75%), поэтому требуется исполнение Ex d IIC T4. Компания «Келуде Тяжёлая Промышленность» предоставляет услугу проверки сертификатов взрывозащиты.
В: Какие особые требования предъявляются к смазке крана в зоне резервуаров с жидким кислородом?
О: Обычная минеральная консистентная смазка при контакте с жидким кислородом взрывоопасна. Необходимо использовать инертную смазку на основе перфторполиэфира. Краны «Келуде Тяжёлая Промышленность» для зон жидкого кислорода оснащаются кислородосовместимой смазкой и стальным канатом с тефлоновым покрытием. Применение некислородосовместимых смазок в зоне жидкого кислорода категорически запрещено!
В: Что выгоднее для перемещения газовых баллонов на станции наполнения — KBK или ручной труд?
О: При суточной наполняемости от 1000 баллонов рекомендуется KBK. Срок окупаемости KBK составляет примерно 12–18 месяцев (экономия на ручном труде + снижение потерь от ударов и повреждений баллонов). «Келуде Тяжёлая Промышленность» предоставляет расчёт окупаемости инвестиций для схем KBK на станциях наполнения.
В: Какой кран требуется для монтажа холодного ящика в цехе разделения воздуха?
О: Для монтажа холодного ящика используются автомобильный или гусеничный кран (50–200 т) — это временное оборудование на этапе строительства. Стационарный кран в цехе предназначен в основном для ремонтных и такелажных работ (5–10 т). «Келуде Тяжёлая Промышленность» предлагает консультационные услуги по разработке плана подъёма для монтажа.
