Руководство по выбору и защите приборов для наружных и экстремально холодных условий

На открытом пространстве нефтяного месторождения зимой или на продуваемом ветрами плато, где температура опускается значительно ниже нуля, КИПиА сталкивается с двойной задачей: точное измерение и выживание в суровых условиях. Выбор и защита приборов для таких условий - это не просто инженерная задача, а приверженность надежности в самых суровых испытаниях природы.

Как говорили древние: «Когда мороз самый сильный, сосна стоит твердо». В приборостроении стойкость достигается за счет конструкции, материала и дальновидности.

Экологические проблемы

Наружные и экстремально холодные условия оказывают множественное воздействие на приборы:

• Низкие температуры: Влияют на точность датчиков, приводят к замедлению или выходу из строя ЖК-дисплеев и делают материалы хрупкими.
• Влага и образование льда: Конденсат может замерзать внутри корпусов, повреждая электронику.
• Охлаждение ветром: Ускоряет потерю тепла, снижая температуру компонентов ниже их номинальных пределов.
• Снег, пыль и воздействие ультрафиолета: Со временем ухудшают состояние уплотнений, покрытий и оптических поверхностей.
• Термические циклы: Повторяющиеся циклы замораживания-оттаивания оказывают нагрузку на уплотнения и соединения, приводя к проникновению влаги.

Основные критерии выбора

1. Температурный диапазон

• Убедитесь, что рабочий диапазон температур прибора соответствует или превышает экстремальные значения на месте эксплуатации (например, от ‑40 °C до +85 °C для арктических условий).
• Для дисплеев рассмотрите низкотемпературные ЖК-дисплеиОбогреватели корпусаOLED альтернативы.

2. Степень защиты (IP) и рейтинги NEMA

• Корпуса Обогреватели корпуса или NEMA 4X
• для защиты от снега, дождя и пыли.

Убедитесь, что кабельные вводы и кабелепроводы соответствуют тому же рейтингу.3.

• Выбор материала
• Нержавеющая сталь (316L) или анодированный алюминий для коррозионной стойкости.

Устойчивые к ультрафиолету полимеры для неметаллических корпусов.4.

• Обогрев и изоляцияОбогреватели корпуса или саморегулирующаяся система обогрева
• для поддержания минимальной рабочей температуры.

Теплоизоляционные кожухи для технологических соединений.5.

• Уплотнение и вентиляция
• Двойные уплотнения O-ring для критических соединений.

Вентиляционные отверстия для выравнивания давления для предотвращения конденсации.6.

• Целостность питания и сигнала
• Кабели и разъемы, рассчитанные на низкие температуры.

Экранированная проводка для предотвращения помех от статического электричества в сухом, холодном воздухе.

Капиллярное или волоконно-оптическое зондирование

Канадские стандарты для электрооборудования в холодном климате

Надежность как философия проектированияПриборы для наружной эксплуатации и работы в экстремально холодных условиях должны быть спроектированы для долговечности