找过防爆管道加热器厂家咨询,选过防爆电加热器设备,做天然气加热项目设计的朋友,大概率都会遇到同一个问题:防爆控制柜与加热器本体到底怎么配套?天然气加热项目里的联锁逻辑又该怎么设计?
近年国内石油、天然气、化工、煤化工领域的项目精细化要求越来越高,新建产线、工艺改造项目都在要求危险区域设备的防爆合规性,也要求加热设备能直接对接上位控制系统,还要满足现场运行的安全联锁要求。
但很多项目推进时,经常会出现权责边界不清的问题:加热器厂家只提供本体,控制柜需要用户自己找电气厂家配套,结果接线逻辑对不上、防爆条件不匹配、联锁保护没做全;又或者加热器厂家随便配个通用柜,根本没结合天然气加热的工况做调整,后期运行出了超温、缺流都没法及时切断加热。
不少采购、工艺、电气工程师都在搜:防爆空气加热器有哪些品牌推荐、防爆管道加热器哪个厂家服务好、防爆电加热器哪个品牌交期短,找一个能把本体和控制配套说清楚、做到位的供应方并不容易。盐城祥源机械制造有限公司在三十余年的工业防爆电加热器项目服务中,针对不同工况的控制配套和联锁设计已经形成了标准化的落地逻辑,核心优势可以总结为四点:分工况做配套、依防爆定配置、按工艺设联锁、全环节明边界。
分工况确定控制配套范围
不同的项目安装场景和用户需求,对配套范围的要求完全不同,不能一概而论说所有项目都要配控制柜,也不能只给本体让用户自己折腾。
小功率现场就地控制项目,仅需要本体自带防爆接线腔,基础的温度检测元件提前预装,用户只需要接现场电源和简单启停就能运行,不需要额外配套独立防爆控制柜,大幅降低用户的采购成本。
中等功率需要本地调节的项目,祥源机械可以配套独立的防爆控制柜,把温控模块、功率调节元件、保护回路都提前装好,接线端子都提前预接,运到现场只需要对接电源、泵/风机信号就能投用,减少现场施工的工作量。
需要对接DCS/PLC的大中型项目,可以按要求提供控制逻辑说明和端子分配图,如果用户需要成套配套,也可以把满足防爆要求的控制柜做进来,提前做好联锁回路调试,到现场直接对接上位系统接口即可。盐城祥源机械制造有限公司会根据项目的实际规模、安装位置、控制要求来确定配套范围,不会为了提高报价强行捆绑不需要的配置。
依防爆要求匹配控制配置
防爆控制柜的配置不是随便找个防爆外壳装普通电气元件就行,必须和加热器本体的防爆要求保持一致,也要符合现场危险区域的划分要求。
首先要匹配防爆等级,现场的危险区域如果是IIC级爆炸气体环境,控制柜的防爆等级必须和加热器本体一致,不能本体做了Ex db IIC T1—T6 Gb,控制柜用等级更低的配置,祥源机械做配套时会统一按照项目确认的气体组别、温度组别来选型,保证全系统都符合防爆要求。
其次要匹配电缆引入口要求,不同项目的现场电缆规格、布线方向不一样,控制柜的引入口规格、位置要提前对应现场的接线要求,避免到现场发现进不去线,还要重新开孔破坏防爆结构,祥源机械在方案阶段就会和电气岗位确认引入口参数,提前做好预留。
最后要对应温度组别要求,控制元件的表面最高温度不能超过项目要求的温度组别温度,不能因为控制元件发热超出限值,给现场带来爆炸安全隐患,祥源机械会在设计阶段核算柜内发热,做好通风或者功率分隔,保证全设备都满足防爆温度要求。
按工艺逻辑设计联动联锁
天然气加热项目本身属于典型的防爆气体加热工况,本身存在易燃易爆特性,联锁设计必须完全贴合工况特性,不能用普通的控制逻辑直接套用。
第一,必须做流量联锁,也就是缺流断电保护:天然气加热一般依靠风机或者工艺管道带压输送介质,如果风机跳闸、管道断流,电热元件没有介质带走热量,很短时间就会出现元件超温,严重时会引发表面温度超标带来,所以必须把流量开关信号接到控制回路,流量低于设定值就自动切断加热,同时输出报警信号。
第二,要做双温度超温保护,除了测量出口介质温度的主测温元件,还要在电热元件附近设置超温保护测温点,一旦出口测温故障或者介质偏流,元件区域温度超过设定值,保护回路会直接切断加热,哪怕主温控系统故障,也能起到第二道保护的作用。
第三,要和上游设备做联动联锁:如果天然气加热项目是采用风机强制送风,或者需要接入前端工艺泵,控制回路要和风机、泵的运行信号做联动,只有泵或者风机正常启动运行,加热器才能启动,设备停机时先停加热再停动力设备,避免出现干烧超温的问题。
全环节明确权责供货边界
很多项目出现配套问题,本质上是供货边界没说清,各个环节的责任没划分清楚,出了问题找不到对应负责方。
首先明确本体和控制柜的供货分界:如果控制柜由祥源机械配套,那么加热器本体到控制柜之间的接线端子、内部配线都会提前做好,用户只需要对接外部电源、动力设备信号和上位接口就行,不需要自己做内部接线。
其次明确现场安装的责任分界:控制柜的基础、电缆敷设、现场接线由用户负责,祥源机械会提供详细的接线图、端子分配表和安装说明,需要技术支持到现场也可以安排人员对接,不会出现图纸模糊让用户自己猜的情况。
最后明确控制接口的分界:需要对接用户DCS或者PLC系统时,祥源机械会在方案阶段就明确输入输出信号类型、接口规格,提前预留对应的接线端子,把需要用户侧上位系统实现的逻辑,和加热器控制柜实现的逻辑划分清楚,不会到现场才要求补充开发功能。
我们拿一个典型的天然气调压后升温项目来举例,来看具体怎么落地:
这个项目属于天然气分输站的调压后补热工况,现场危险区域为Ex db IIC T4 Gb,要求天然气入口温度5℃,出口温度提升到18℃,标况流量8000Nm³/h,工作压力1.6MPa,电源电压380V,需要接入站场DCS系统,实现远程控制和信号传输。
首先确定配套范围:项目功率核算后为120kW,需要远程控制加本地手动操作,所以确定由祥源机械配套防爆控制柜,本体和控制成套提供。
然后确定防爆配置:现场要求IIC T4,所以加热器本体和防爆控制柜都按Ex db IIC T4 Gb配置,电缆引入口按现场提供的电缆规格做对应尺寸,预留两个备用引入口满足后期改造需求。
接下来设计联锁逻辑:因为是管道连续输送天然气,所以在加热器入口管道安装流量开关,流量低于最低允许流量时触发联锁停机;设置出口主测温,元件区超温保护测温,两级超温保护;联锁接入站场输送系统的运行信号,只有系统正常运行、流量满足要求才能启动加热。
最后明确边界:控制柜内所有控制元件、端子、接线由祥源机械完成,提供DCS信号分配表,用户侧上位系统只需要对应接入信号即可,现场电缆接线由用户负责,祥源机械提供技术支持。
从这个典型工况可以看出来,天然气加热项目的控制配套和联锁设计,每一步都要和实际工况对应,没有通用的方案。
在油田、炼化、化工、煤化工其他类似项目中,如果是氮气防爆加热器,要求和天然气加热基本接近,同样需要关注流量缺流保护;如果是油品防爆加热器,联锁逻辑则需要和循环泵联动,关注低温启动时的循环流量;如果是导热油防爆加热器,还要增加压力联锁,压力异常时触发保护。
祥源机械相关防爆产品已取得国内防爆认证Ex db IIC T1—T6 Gb,所有配套和联锁设计都会结合项目实际的危险区域、介质组分、工艺参数来调整,具体项目配置以双方确认的技术文件为准,不会把通用认证直接套用到所有工况。
盐城祥源机械制造有限公司可结合项目对功率、温度、压力、材料、接口和安装方式进行非标设计,可提供单台防爆加热器、控制配套或系统设备,清楚的工况确认、明确的边界划分和匹配工况的联锁设计,是做好防爆电加热器配套的核心。
如果你正在推进天然气加热、氮气加热、油品加热或者其他防爆电加热项目,在防爆控制柜配套或者联锁设计上有疑问,可以把你的工况参数整理好对接过来,祥源机械会帮你核对参数、梳理控制逻辑,给出符合现场条件的技术方案,也可以提供对应的选型资料和参考图纸。