عندما يتعلق الأمر بصناعة النفط والغاز، فإن استخدام محرك التردد المتغير الخارجي (VFD) يعد أمرًا بالغ الأهمية للتشغيل الفعال والتحكم في المعدات المختلفة. باعتبارنا موردًا موثوقًا به لـ VFD خارجيًا، فإننا نتفهم متطلبات السلامة والأداء الفريدة التي يجب أن تلبيها محركات الأقراص هذه في هذه البيئة الصعبة.
متطلبات السلامة
تصنيف المواقع الخطرة
غالبًا ما تتضمن صناعة النفط والغاز عمليات في مواقع خطرة حيث يوجد خطر الانفجار بسبب وجود غازات أو أبخرة أو غبار قابلة للاشتعال. يجب تصميم VFDs الخارجية المستخدمة في هذه المناطق واعتمادها لتلبية متطلبات تصنيف المواقع الخطرة المحددة. على سبيل المثال، في أمريكا الشمالية، يصنف قانون الكهرباء الوطني (NEC) المواقع الخطرة إلى فئات وأقسام ومجموعات بناءً على نوع المادة القابلة للاشتعال الموجودة واحتمالية وجودها.
يجب أن تكون VFDs لمواقع الفئة الأولى، القسم 1، حيث من المحتمل أن توجد غازات أو أبخرة قابلة للاشتعال في ظل ظروف التشغيل العادية، مقاومة للانفجار. وهذا يعني أن العلبة مصممة لاحتواء الانفجار الداخلي دون السماح له بالانتشار إلى الغلاف الجوي المحيط. في مواقع الفئة الأولى، القسم 2، حيث من غير المحتمل أن توجد الغازات أو الأبخرة القابلة للاشتعال في ظل ظروف التشغيل العادية ولكن قد تحدث في ظل ظروف غير طبيعية، يمكن تصميم محركات VFD لتلبية متطلبات أقل صرامة، مثل أن تكون مقاومة للاشتعال بالغبار أو تحتوي على دوائر غير حارقة.
حماية البيئة
تتعرض VFDs الخارجية في صناعة النفط والغاز لمجموعة واسعة من الظروف البيئية، بما في ذلك درجات الحرارة القصوى والرطوبة والغبار والمواد المسببة للتآكل. لضمان التشغيل الموثوق به، يجب أن تتمتع VFDs بحماية بيئية كافية.
يجب أن تتمتع حاوية VFD بتصنيف عالٍ لحماية الدخول (IP). على سبيل المثال، تصنيف IP65 يعني أن العلبة محكمة ضد الغبار ومحمية ضد نفاثات الماء ذات الضغط المنخفض من جميع الاتجاهات. وهذا يساعد على منع دخول الغبار والماء، مما قد يؤدي إلى تلف المكونات الداخلية لـ VFD.
بالإضافة إلى الحماية من الغبار والماء، يجب أن يكون VFD أيضًا مقاومًا للتآكل. في حقول النفط والغاز، قد تتعرض المعدات للمواد المسببة للتآكل مثل المياه المالحة وكبريتيد الهيدروجين والمواد الكيميائية الأخرى. يمكن أن يؤدي استخدام مواد مقاومة للتآكل في العلبة والمكونات الداخلية إلى إطالة عمر VFD بشكل كبير.
السلامة الكهربائية
تعتبر السلامة الكهربائية ذات أهمية قصوى عند استخدام VFDs في صناعة النفط والغاز. يجب أن تكون VFDs مجهزة بأجهزة تأريض وحماية مناسبة لمنع الصدمات الكهربائية والدوائر القصيرة.
يعد التأريض ضروريًا لتوفير مسار منخفض المقاومة للتيار الكهربائي في حالة حدوث خطأ. يجب أن يكون لـ VFD طرف تأريض مخصص، ويجب أن يكون موصل التأريض ذو حجم مناسب للتعامل مع تيار الخلل.
يجب تركيب أجهزة حماية التيار الزائد، مثل الصمامات أو قواطع الدائرة، لحماية VFD والأجهزة المتصلة من التيار الزائد. يجب اختيار هذه الأجهزة وحجمها بناءً على التيار المقنن لـ VFD ومتطلبات الحمل.
متطلبات الأداء
التحكم في الطاقة وعزم الدوران
في صناعة النفط والغاز، تتطلب العديد من التطبيقات التحكم الدقيق في الطاقة وعزم الدوران. على سبيل المثال، في مضخات الزيت، يحتاج VFD إلى أن يكون قادرًا على ضبط سرعة المحرك للتحكم في معدل تدفق الزيت. وهذا يتطلب أن يتمتع VFD بمستوى عالٍ من الدقة والثبات في التحكم في الطاقة وعزم الدوران.
يجب أن يكون VFD قادرًا على توفير نطاق واسع من التحكم في السرعة، بدءًا من السرعات المنخفضة لبدء العمليات وعمليات التدفق المنخفض إلى السرعات العالية لتحقيق أقصى تدفق. وينبغي أيضًا أن يكون قادرًا على الحفاظ على خرج عزم دوران ثابت عبر نطاق السرعة بأكمله لضمان التشغيل الفعال للمعدات.
كفاءة
تعتبر كفاءة استخدام الطاقة مصدر قلق كبير في صناعة النفط والغاز، لأنها يمكن أن تؤدي إلى وفورات كبيرة في التكاليف. يجب تصميم VFDs الخارجية لتعمل بكفاءة عالية لتقليل استهلاك الطاقة.
تستخدم VFDs الحديثة تكنولوجيا إلكترونيات الطاقة المتقدمة، مثل الترانزستورات ثنائية القطب ذات البوابة المعزولة (IGBTs)، لتحقيق كفاءة عالية. تتمتع هذه الأجهزة بفقد تحويل منخفض ويمكنها تحويل الطاقة الكهربائية بكفاءة أكبر من الإدخال إلى الإخراج.
بالإضافة إلى استخدام إلكترونيات الطاقة الفعالة، يجب أن يكون VFD قادرًا أيضًا على تحسين تشغيل المحرك بناءً على متطلبات الحمل. على سبيل المثال، يمكنه ضبط سرعة المحرك وجهده ليتناسب مع الحمل الفعلي، مما يقلل من الطاقة المهدرة في المحرك.
الموثوقية والمتانة
تعمل صناعة النفط والغاز في بيئات قاسية، ويجب أن تكون المعدات موثوقة ومتينة. يجب تصميم VFDs الخارجية لتحمل الضغوط الميكانيكية والكهربائية المرتبطة بالتشغيل المستمر في هذه الظروف.
يجب أن يكون لدى VFD بنك مكثف عالي الجودة لتوفير جهد ناقل DC ثابت. تعد المكثفات واحدة من أهم المكونات في VFD، وقد يؤدي فشلها إلى خلل في محرك الأقراص بأكمله. يمكن أن يؤدي استخدام مكثفات عالية الجودة ذات عمر طويل إلى تحسين موثوقية VFD.
يجب أن يكون لـ VFD أيضًا نظام تبريد قوي لتبديد الحرارة المتولدة أثناء التشغيل. في التطبيقات الخارجية، قد يلزم تصميم نظام التبريد لتحمل درجات الحرارة المرتفعة والغبار. على سبيل المثال، تستخدم بعض محركات VFD تبريد الهواء القسري باستخدام مرشحات الغبار لمنع تراكم الغبار على زعانف التبريد.
عروض منتجاتنا
كمورد لـ VFD خارجي، فإننا نقدم مجموعة واسعة من المنتجات لتلبية الاحتياجات المتنوعة لصناعة النفط والغاز. ملكنا3.7 كيلو واط متغير الترددمناسب للتطبيقات صغيرة الحجم، مثل التحكم في سرعة المضخات الصغيرة أو المراوح. لقد تم تصميمه مع أخذ الكفاءة والموثوقية العالية في الاعتبار، ويلبي متطلبات السلامة اللازمة للاستخدام في البيئات الخارجية.
للتطبيقات متوسطة الحجم، لدينا30 كيلو واط متغير التردديوفر توازن جيد بين القوة والأداء. إنه يوفر تحكمًا دقيقًا في السرعة وعزم الدوران، مما يجعله مثاليًا لمختلف معدات النفط والغاز، مثل الضواغط والمنافيخ.
إذا كنت بحاجة إلى حل ذو طاقة أعلى، فلدينا45 كيلو واط متغير الترددهو الاختيار الصحيح. إنها قادرة على التعامل مع الأحمال الثقيلة وتوفر أداءً ممتازًا في الظروف الخارجية الصعبة.
خاتمة
يتطلب استخدام VFD خارجيًا في صناعة النفط والغاز تلبية متطلبات السلامة والأداء الصارمة. تتضمن متطلبات السلامة الامتثال لتصنيفات المواقع الخطرة، وحماية البيئة، والسلامة الكهربائية. تركز متطلبات الأداء على التحكم في الطاقة وعزم الدوران والكفاءة والموثوقية والمتانة.
كمورد موثوق لـ VFD للأماكن الخارجية، نحن ملتزمون بتوفير منتجات عالية الجودة تلبي هذه المتطلبات. إذا كنت تعمل في صناعة النفط والغاز وكنت مهتمًا بمنتجات VFD الخارجية الخاصة بنا، فنحن ندعوك للاتصال بنا لإجراء مناقشة تفصيلية حول احتياجاتك المحددة وبدء مفاوضات الشراء. لدينا الخبرة والتجربة لنقدم لك أفضل الحلول لتطبيقاتك.
مراجع
- الكود الكهربائي الوطني (NEC)، NFPA 70.
- معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) المتعلقة بـ VFDs والمواقع الخطرة.
- الوثائق الفنية وأوراق البيانات الخاصة بالمصنعين كمرجع حول أداء VFD وميزات السلامة.