Grúa aérea a prueba de explosiones

¿Qué es una grúa móvil-a prueba de explosiones?

Una grúa puente-a prueba de explosiones es una grúa industrial especializada diseñada para operar de forma segura en entornos peligrosos donde pueden estar presentes gases inflamables, vapores, polvos combustibles o fibras inflamables.

El principio básico es la prevención de la ignición. Estas grúas están diseñadas para garantizar que cualquier chispa eléctrica, arco o temperatura superficial alta generada durante el funcionamiento normal o debido a una falla no pueda encender la atmósfera circundante.

No son "a prueba" contra una explosión de una fuente externa, sino que están diseñados para evitar que se produzca una explosión.

 

Cómo logran la seguridad contra explosiones: los tres métodos principales

Los equipos-a prueba de explosiones se fabrican según estándares específicos (como NEC en EE. UU. o ATEX en Europa). Los métodos de protección de los componentes de las grúas normalmente se dividen en tres categorías:

1. Caja-a prueba de explosiones (el método más común para componentes eléctricos)

Este método se utiliza para componentes que pueden generar chispas, como motores, paneles de control y cajas de conexiones.

Principio:Los componentes eléctricos están alojados dentro de gabinetes increíblemente robustos y herméticos-.

Cómo funciona:Si se produce una chispa interna o una explosión, el recinto es lo suficientemente fuerte como para contenerla. Además, las uniones entre el cuerpo del gabinete y su cubierta están mecanizadas según un "recorrido de llama" específico. Este camino enfría los gases calientes que escapan de una explosión interna a una temperatura por debajo del punto de ignición de la atmósfera externa.

Señal visual:Estos gabinetes suelen ser cajas pesadas de metal fundido (hierro o aluminio) con bridas atornilladas prominentes.

2. Seguridad intrínseca (para circuitos de control)

Este método se utiliza para circuitos de baja-potencia, como estaciones de control colgantes, receptores de radio y sensores.

Principio:La energía eléctrica (corriente y tensión) en el circuito de control está limitada a un nivel demasiado bajo para generar una chispa con suficiente energía térmica para provocar un encendido, incluso en caso de avería.

Cómo funciona:Se instala una "barrera de seguridad intrínseca" especial en el panel de control del área-segura. Esta barrera limita la energía suministrada al dispositivo de campo en el área peligrosa.

3. Presurización/Purga (Menos común para grúas enteras, pero usado para gabinetes de control)

Principio:Se bombea un gas limpio e inerte (como nitrógeno o aire para instrumentos) a un recinto, manteniendo una presión positiva en el interior para evitar la entrada de atmósfera inflamable.

Cómo funciona:El sistema primero "purga" el recinto de cualquier aire peligroso y luego mantiene una presión positiva constante. Los enclavamientos impiden que se aplique energía hasta que se complete el ciclo de purga y se mantenga la presión.

 

Componentes principales: rodamiento, caja de cambios, motor, bomba.

Lugar de origen: Henan, China

Garantía: 1 año

Peso (KG): 2000 kg

Vídeo de inspección saliente-: proporcionado

Informe de prueba de maquinaria: proporcionado

Diseño: haz doble

Efectividad: alta eficiencia

Velocidad de funcionamiento: funcionamiento a alta velocidad

Estabilidad: función anti-oscilación

Color:Opcional

Fuente de alimentación: 110V/220V/230V/380V/440V, personalizada

Luz: 7,5-31,5 m

A continuación se ofrece un desglose detallado de los componentes clave de una grúa puente-a prueba de explosiones, y se explica cómo cada pieza está diseñada o modificada específicamente para una operación segura en un entorno peligroso.

El principio básico es quecualquier componente capaz de producir chispas, arcos o calor excesivo debe estar contenido o protegidopara evitar la ignición de la atmósfera circundante.

 

1. Componentes estructurales y mecánicos

Son en gran medida similares a una grúa estándar, pero a menudo se construyen con un mayor nivel de robustez y prestando atención a la prevención de riesgos incidentales.

Viga(s) del puente:La(s) viga(s) horizontal(es) principal(es) que soportan el polipasto y el trole. Si bien no son "a prueba de explosiones-en el sentido eléctrico, están diseñados para ser fuertes y rígidos para minimizar la deflexión y la vibración, lo que podría causar que se aflojen las conexiones eléctricas.

Camiones finales:Los conjuntos en cada extremo del puente que albergan las ruedas para el largo recorrido de la grúa. Las consideraciones clave incluyen:

Ruedas:Fabricado con acero de alta-calidad para resistir el desgaste y las chispas por fricción.

Aspectos:Sellado y lubricado de por vida para evitar el sobrecalentamiento.

Estructura del carro:El marco que se mueve lateralmente a través de las vigas del puente y soporta la unidad de elevación. Debe ser estable y garantizar la correcta alineación del polipasto.

Bloque de gancho y gancho:Normalmente están hechos de acero de aleación forjado de alta-calidad. El gancho en sí es similar a un gancho estándar pero a menudo está equipado con unpestillo de seguridadpara evitar que la carga se deslice. La principal preocupación es utilizar materiales que no produzcan chispas por el impacto.

2. Componentes eléctricos críticos y a prueba de-explosiones

Aquí es donde residen las diferencias fundamentales. Cada componente eléctrico es una fuente potencial de ignición y está especialmente diseñado.

a) Motor de elevación

Estándar:Un motor TEFC (totalmente cerrado y refrigerado por ventilador) estándar.

A prueba de explosiones-:Alojado en unGabinete-de alta resistencia, de hierro fundido o aluminiomecanizado con precisióncaminos de llamasen todas las uniones (donde la cubierta se une al cuerpo). Si se produce una chispa interna, la explosión queda contenida dentro del recinto y los gases que se escapan se enfrían por debajo de la temperatura de ignición a medida que pasan a través del estrecho camino de la llama.

b) Motores de desplazamiento (Puente y Trole)

Funciona igual que el motor de elevación, pero para los movimientos transversales y transversales-de la grúa. ellos usan lo mismorecinto-a prueba de explosionestecnología.

c) Panel de control / Gabinete eléctrico

Este es el "cerebro" de la grúa y contiene contactores, relés, variadores de frecuencia (VFD) y bloques de terminales-todos los cuales pueden crear arcos y chispas.

Adaptación-a prueba de explosiones:Ubicado en un gran,carcasa de metal fundido-hermética a las llamascon brida atornillada. Todas las entradas de los conductos están selladas consellos-a prueba de explosionespara evitar que los gases viajen a través del conducto hacia el gabinete.

 

d) Estaciones de control (cómo se opera la grúa)

Estación colgante (botón pulsador colgante):

Estándar:Una caja colgante de plástico o metal con botones.

A prueba de explosiones-: A Cuerpo de latón o aluminio fundido sellado y pesado.. Cada botón-es una unidad sellada,-inmersa en aceite o sellada con un diafragma-para evitar que se escapen chispas internas. La entrada del cable está sellada.

Control remoto por radio:

Esta es una opción común y segura ya que permite que el operador esté a una distancia segura.

Eltransmisor de manoestá certificado comoIntrínsecamente seguro (IS). Esto significa que su electrónica interna está diseñada para limitar la energía eléctrica y térmica a un nivel que sea incapaz de provocar una ignición.

Elunidad receptora, montado en la grúa, está alojado en unrecinto-a prueba de explosiones.

e) Sistemas de frenado

Frenos electromecánicos:Se utiliza para retención y parada de emergencia. La bobina de freno y cualquier interruptor interno están alojados dentro de unrecinto-a prueba de explosiones.

Frenos mecánicos:A menudo son del tipo-a prueba de fallos (aplicados por resorte). La atención se centra en utilizar materiales que no produzcan chispas en los revestimientos y garantizar que no se sobrecalienten durante el uso.

f) Interruptores de límite

Se utiliza para-el límite superior de elevación y el final-de-recorrido para el movimiento de puentes y carros. El elemento interruptor (que crea una chispa) está encerrado en uncarcasa compacta-a prueba de explosiones.

g) Iluminación

Luces y balizas de advertencia del área de trabajo:Las bombillas (ahora casi siempre LED para funcionamiento en frío) están alojadas en unaccesorio robusto y a prueba de explosiones-con una lente gruesa de vidrio o policarbonato sellada contra una junta. El dispositivo está diseñado para contener cualquier explosión si la bombilla se rompiera.

h) Cableado y conductos

Alambrado:Utiliza aislamiento de alta-calidad, alta-temperatura y resistencia química-.

Conducto:Todo el cableado pasa a través de conductos de acero rígidos y sellados.

Sellos de conducto: Esta es una característica de seguridad crítica.Se instalan sellos-a prueba de explosiones dentro del sistema de conductos:

En la entrada de cada recinto-a prueba de explosiones.

En el límite entre una Clase I, División 1 (Zona 1) y un área menos peligrosa o segura.

Estos sellos evitan que una explosión se desplace a través del conducto de una parte del sistema a otra y evitan que los gases inflamables migren a los paneles de control.

3. Componentes auxiliares y de seguridad

Puesta a Tierra / Sistema de Puesta a Tierra: Extremadamente importante.Toda la estructura de la grúa (puente, carro, testeras) debe estar debidamente unida y conectada a tierra para evitar la acumulación deelectricidad estática, que supone un importante riesgo de ignición. A menudo se utiliza un cepillo de tierra exclusivo en la pista para garantizar un contacto continuo.

Dispositivos de advertencia:Las bocinas y balizas son, sin excepción,certificado a prueba de explosiones-modelos.

Sistemas anti-colisión:Los sensores y controles para varias grúas en la misma pista están alojados en gabinetes a prueba de explosiones-o intrínsecamente seguros.

Elementos calefactores:Para grúas en ambientes fríos, cualquier rastro de calentamiento para evitar la acumulación de hielo en los rieles debe ser de una prueba de explosiones-tipo.

Bosquejo

Técnico principal

 

 

Ventajas de las grúas viajeras-a prueba de explosiones

La principal ventaja es, inequívocamente,seguridad. Sin embargo, este beneficio fundamental se traduce en varias ventajas operativas y financieras críticas para las empresas que operan en entornos peligrosos.

1. Máxima seguridad en entornos peligrosos

Previene catástrofes:Están diseñados para eliminar el riesgo de que la propia grúa sea la fuente de ignición de un incendio o una explosión. Esto protege las vidas humanas, la infraestructura y el medio ambiente de incidentes devastadores.

Mitigación de riesgos:Por diseño, mitigan el mayor riesgo operativo en áreas con atmósferas inflamables, brindando tranquilidad y un lugar de trabajo demostrablemente más seguro.

2. Cumplimiento Normativo y Protección Legal

Requisito obligatorio:En la mayoría de los países, el uso de equipos estándar en lugares clasificados como peligrosos es ilegal. Estas grúas están construidas para cumplir con estrictos estándares internacionales (por ejemplo, NEC, OSHA, ATEX, IECEx).

Evita responsabilidad:El uso de una grúa certificada-a prueba de explosiones protege a la empresa de multas cuantiosas, responsabilidad legal y reclamaciones de seguro invalidadas en caso de incidente.

3. Operaciones ininterrumpidas y alta confiabilidad

Propósito-Durabilidad construida:Los componentes (motores, armarios eléctricos, etc.) están construidos con un nivel de robustez y sellado mucho más alto que el de las grúas estándar. Esto da como resultado una máquina que es inherentemente más duradera y confiable, incluso en entornos industriales corrosivos o exigentes.

Tiempo de inactividad reducido:Su construcción robusta a menudo conduce a un tiempo medio entre fallas (MTBF) más largo, minimizando el tiempo de inactividad no planificado que puede detener una línea o proceso de producción completo.

4. Ahorro de costos-a largo plazo (coste total de propiedad)
Si bien el precio de compra inicial es más alto, los ahorros-a largo plazo son significativos:

Previene pérdidas astronómicas:El costo de un solo incidente de explosión-en términos de daños a los activos, pérdida de producción y costo humano-es inmensamente mayor que la prima de una grúa-a prueba de explosiones.

Primas de seguro:Las empresas que utilizan equipos debidamente certificados a menudo se benefician de primas de seguro más bajas debido al perfil de riesgo significativamente reducido.

Durabilidad:Los componentes de alta-calidad suelen tener una vida útil más larga, lo que reduce los costos de reemplazo-a largo plazo.

5. Flexibilidad y eficiencia operativa

Mantiene el flujo de trabajo de manipulación de materiales:Permiten el movimiento eficiente de materiales pesados, materias primas y productos terminados.dentrola zona peligrosa, que es esencial para el proceso de producción. Sin ellos, el manejo de materiales sería lento, ineficiente y potencialmente más peligroso (por ejemplo, utilizando mano de obra o métodos improvisados).

Opciones de control avanzadas:La disponibilidad de certificadoscolgantes-a prueba de explosionesyMandos a distancia por radio intrínsecamente segurospermite a los operadores controlar la grúa desde la posición más segura y ergonómica, mejorando aún más la eficiencia y la seguridad.

 

Aplicaciones de las grúas viajeras-a prueba de explosiones

Estas grúas son indispensables en cualquier industria donde pueda estar presente una atmósfera explosiva durante las operaciones normales o debido a una falla inesperada. Por lo general, se clasifican por tipo de peligro (gas/vapor o polvo).

Industrias con Gases y Vapores Inflamables (Clase I / Zona 1 y 2)

Petróleo y gas:

Refinerías:Para el manejo de catalizadores, mantenimiento de válvulas/bombas y manejo general de materiales alrededor de columnas de fraccionamiento y unidades de procesamiento.

Plataformas costa afuera:Para mover equipos y suministros en la plataforma donde haya vapores de gas natural.

Plantas Petroquímicas:Manejo de productos e intermedios químicos volátiles.

Fabricación química y farmacéutica:

En áreas de procesamiento donde se usan solventes (por ejemplo, alcohol, acetona, tolueno) o donde las reacciones químicas liberan vapores inflamables.

Salas de mezcla, limpieza de reactores y áreas de procesamiento por lotes.

Instalaciones de pintura y revestimientos:

Cabinas de pintura en aerosol:Donde la pintura en aerosol y los vapores de solventes crean una atmósfera altamente explosiva. Las grúas se utilizan para mover productos dentro y fuera para pintar.

Salas de Mezcla:Donde se mezclan disolventes y pigmentos.

Aeroespacial:

Hangares de pintura:Para pintar fuselajes de aviones de gran tamaño.

Bahías de mantenimiento de pilas de combustible:Donde haya vapores residuales de combustible para aviones.

Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales y Biogás:

En áreas donde la materia orgánica en descomposición produce gas metano y sulfuro de hidrógeno.

Industrias con Polvos Combustibles (Clase II / Zona 21 y 22)

Granos y agricultura:

Elevadores y Silos de Granos:Manipulación de granos donde el polvo en suspensión (trigo, maíz, soja) es altamente explosivo.

Molinos harineros:En toda la línea de molienda y procesamiento.

Procesamiento de alimentos:

Procesamiento de azúcar y almidón:Donde se genera polvo fino de azúcar o almidón.

Instalaciones de leche en polvo y especias.

Carpintería y Biomasa:

Aserraderos y Plantas de Paneles:Donde se acumula el polvo fino de madera.

Centrales eléctricas de biomasa:Para manipular existencias de combustible como astillas y pellets de madera.

Procesamiento de metales:

Acabado de aluminio:Donde se genera polvo fino de aluminio al esmerilar o pulir.

Otros metales:Ciertos polvos de magnesio, titanio y hierro también pueden ser explosivos.

Minería y procesamiento de carbón:

Plantas de manipulación de carbón:Donde el polvo de carbón es omnipresente y se mezcla con gas metano.

 

La producción de una grúa puente de dos vigas modelo QD es un proceso meticuloso que combina fabricación de acero pesado, mecanizado preciso, ensamblaje eléctrico y un riguroso control de calidad.

 

Etapa 1: Diseño e ingeniería (Pre-Producción)

Revisión de pedidos y aclaración técnica:Los ingenieros revisan las especificaciones del cliente (capacidad, luz, altura de elevación, clase de servicio, modo de control, etc.).

Diseño detallado y cálculo:

Diseño Estructural:Utilizando software CAD (por ejemplo, AutoCAD, SolidWorks), los ingenieros crean dibujos detallados para cada componente (vigas, testeros, marco del carro). El diseño de la viga se analiza críticamente en cuanto a deflexión, resistencia y vida a fatiga.

Diseño eléctrico: Schematics for the power and control systems are developed, including the bill of materials for motors, panels, cables, and pendants.

Cálculo de carga y análisis FEM:Las fábricas modernas utilizan software del Método de Elementos Finitos (FEM) para simular tensiones, deformaciones y deflexiones bajo carga, optimizando el diseño antes de cortar cualquier metal.

 

Etapa 2: Preparación y procesamiento de materias primas

Adquisición de materiales:Las placas de acero (normalmente Q235B o Q345B para estructuras principales), perfiles (vigas, canales), rieles y piezas compradas (motores, cajas de engranajes, ruedas, componentes eléctricos) provienen de proveedores certificados.

Pruebas de materiales:Las placas de acero entrantes a menudo se prueban para verificar su conformidad con las especificaciones de grado (las pruebas ultrasónicas son comunes).

Corte y conformado:

Corte CNC:Las placas de acero para las vigas principales se cortan a dimensiones precisas utilizando máquinas de corte por plasma o oxicorte con control numérico por computadora (CNC). Esto garantiza una alta precisión.

Perforación y mecanizado:Los orificios para las conexiones se perforan mediante taladros de base magnética o centros de mecanizado CNC. Los extremos de las vigas principales están mecanizados para garantizar un ajuste perfecto y escuadrado con los testeros.

 

Etapa 3: Fabricación de la viga principal (el proceso central)

Este es el proceso de soldadura más crítico.

Montaje y Jigging:Las placas cortadas (alma y ala) se colocan en una plantilla de montaje rígida y grande. Esta plantilla mantiene todo en perfecta alineación durante la soldadura para evitar la distorsión y garantizar que la viga esté recta y curvada correctamente.

Soldadura:La soldadura de la viga principal la realizan soldadores certificados que utilizan soldadura por arco sumergido (SAW) para costuras principales largas (que proporciona una penetración profunda y soldaduras de alta-calidad) y soldadura por arco metálico manual (MMA) o soldadura por arco metálico con gas (GMAW/MIG) para accesorios más pequeños.

Arqueamiento:Una curvatura ascendente pre-definida está integrada en la viga para contrarrestar la deflexión bajo el peso de la carga. Esto se logra mediante el diseño de la plantilla y la secuencia de soldadura.

END (pruebas no-destructivas):Las soldaduras críticas son inspeccionadas por inspectores de calidad. Los métodos incluyen:

Pruebas Ulasonic (UT):Para detectar defectos internos en soldaduras.

Pruebas de partículas magnéticas (MT):Para detectar grietas superficiales.

Accesorio de montaje:Después de soldar, los rieles del carro se alinean meticulosamente y se sueldan o atornillan a la parte superior de las vigas terminadas.

 

Etapa 4: Fabricación del bastidor del carro y del extremo del carro

Fabricación:Las carcasas del testero y el bastidor del carro se fabrican con placa de acero, siguiendo procesos similares de corte, perforación y soldadura.

Mecanizado:Las áreas clave, como las carcasas de los cojinetes de las ruedas y los ejes de transmisión, se mecanizan con altas tolerancias para garantizar una alineación perfecta y un funcionamiento suave.

Asamblea:En las cabezas se ensamblan ruedas, cojinetes, ejes, motores de accionamiento y cajas de engranajes. Se hace lo mismo con el marco del carro.

 

Etapa 5: Tratamiento de superficies y pintura

Granallado:Todos los componentes estructurales se introducen en una máquina de granallado donde abrasivos de acero de alta-velocidad limpian la superficie de óxido, cascarilla de laminación y suciedad. Esto crea una superficie rugosa y limpia ideal para la adhesión de la pintura.

Cebado:Inmediatamente después del granallado, se aplica una imprimación antioxidante-de alta-calidad para evitar la oxidación.

Cuadro:La capa final se aplica, normalmente según los requisitos de color y espesor especificados-por el cliente. Esto a menudo se hace usando pintura en aerosol para lograr un acabado uniforme.

 

Etapa 6: Montaje General e Instalación Eléctrica

Pre-ensamblaje:Las vigas principales están conectadas a los testeros para formar el puente completo. El carro se coloca sobre los raíles del puente. Se comprueba la escuadra y la precisión dimensional de toda la estructura.

Instalación mecánica:La unidad de elevación (polipasto tipo QD-) se instala en el marco del trole. Todas las unidades están conectadas.

Instalación eléctrica:Los electricistas cablean toda la grúa:

Instale el panel principal y la caja de resistencia en el puente.

Pase los cables a lo largo del puente hasta el carro y los accionamientos finales del camión.

Instale el sistema de adorno o barra conductora para la recolección de energía.

Instalar interruptores de límite, dispositivos de seguridad y luces de advertencia.

Conecte el control colgante o pruebe el control remoto por radio.

 

Etapa 7: Pruebas e inspección (Prueba de aceptación en fábrica - FAT)

Este es un paso obligatorio antes del desmantelamiento para el envío.

Sin-prueba de carga:La grúa se maneja sin carga. Se prueban todas las funciones: desplazamiento del puente, desplazamiento del carro, elevación y descenso. Se verifican límites, frenos y controles.

Prueba de carga estática:Se levanta una carga de prueba del 125% de la capacidad nominal apenas del suelo (normalmente con pesas de prueba o bolsas de agua calibradas). La grúa se mantiene durante 10+ minutos para comprobar si hay deformación y se comprueba la capacidad de sujeción de los frenos.

Prueba de carga dinámica:Se levanta una carga de prueba del 110 % de la capacidad nominal y se somete a todos los movimientos: desplazamiento, desplazamiento y elevación. Esto pone a prueba la funcionalidad y la seguridad bajo estrés.

Inspección dimensional:Las dimensiones clave (luz, altura de elevación, etc.) se verifican con el pedido.

Documentación:Todos los resultados de las pruebas, certificados de materiales y soldaduras y manuales de equipos se recopilan en un expediente de entrega final para el cliente.

 

Etapa 8: Desmontaje, Embalaje y Envío

Desmantelamiento:La grúa se desmonta cuidadosamente en componentes lógicos y transportables (p. ej., dos vigas principales, dos testeros, carro, polipasto, paneles eléctricos, rieles de pista).

Embalaje:Los componentes están empaquetados para evitar daños durante el transporte marítimo o terrestre. Las piezas estructurales suelen estar empaquetadas en cajas de madera. Los componentes eléctricos están empaquetados y almacenados en cajas de madera.

Envío:Todas las piezas están marcadas para una fácil identificación y reensamblaje en el lugar. Luego se envían al sitio del cliente para que los técnicos del fabricante o el propio equipo del cliente los instalen.

Vista del taller:

La empresa ha instalado una plataforma inteligente de gestión de equipos, y ha instalado 310 conjuntos (sets) de robots de manipulación y soldadura. Una vez finalizado el plan, habrá más de 500 conjuntos (conjuntos) y la tasa de conexión en red de equipos alcanzará el 95%.. 32 se han puesto en uso líneas de soldadura, se planea instalar 50 y la tasa de automatización de toda la línea de productos ha alcanzado el 85%.