石化油泥清除机器人:征服爆炸性环境清罐作业的“钢铁战士”
石化储罐、船舶油舱底部沉积的油泥(VOCs含量高)清理工作,历来是高风险、高强度的作业。人工清罐事故频发。防爆型油泥清除机器人的出现,实现了“机械换人”,但机器人自身深入充满易燃易爆气体和粉尘的密闭空间,其安全性必须万无一失。为此,办理最高等级的防爆认证,是其商业化应用不可逾越的门槛。这不仅是产品认证,更是对一套复杂移动机电系统在极端环境下的全方位安全评估。
机器人面临的极端风险与系统工程挑战
此类机器人是行走的“工厂”,集机、电、液、控于一体,点燃源无处不在:
- 动力与驱动系统:
- 防爆柴油机或防爆电动机组:提供主动力,需满足Ex d隔爆要求,且排气需经过火花捕集器和冷却净化。
- 液压系统:驱动机械臂、履带、泵送单元。所有液压泵、阀块、油缸及管路接头需满足耐压和防泄漏要求,防止高压油雾喷射或泄漏引发危险。
- 电池系统(如为电动):大容量锂电池组需采用“隔爆箱+本安管理电路”的多重保护,或直接采用气动马达驱动。
- 作业执行机构:
- 机械臂与铲斗:与罐壁、硬质油泥摩擦碰撞易产生机械火花。需采用铜基合金工具头或进行表面处理。
- 抽吸与输送系统:泵送含烃类物质的油泥,系统需静电接地,并防止堵塞导致压力骤升。
- 感知与控制系统:
- 无线通讯(Wi-Fi/5G):天线及射频电路需进行本安评估,限制其输出功率。
- 传感器(摄像头、激光雷达、气体检测):均需采用本安型或浇封型。
- 控制柜:整合PLC、驱动器等,通常设计为正压吹扫型(Ex px)或隔爆型(Ex d)。

防爆认证策略:单元认证与整体评估相结合
鉴于系统的复杂性,认证通常采用分级策略:
- 关键部件预认证:首先确保发动机/电机、电池箱、控制柜、本安传感器等核心部件已取得独立的防爆证书。
- 系统集成安全评估(危险分析):这是核心环节。汇策-海沣将协助客户进行全面的HAZOP或FMEA分析,识别各子系统接口处的风险,例如:
- 液压油泄漏到高温发动机表面。
- 无线天线安装在金属外壳内导致的信号屏蔽与能量反射。
- 机械臂运动导致电缆磨损短路。
并制定相应的防护措施(如增加挡板、使用防爆挠性管、设置电缆保护链)。
- 整机型式试验与现场测试:针对集成后的整机,进行:
- 整体温度测试:在满载清淤工况下,测量所有外表面温度。
- 机械火花测试:对作业工具进行摩擦、撞击测试。
- 功能安全测试:验证急停、气体超标自动停机、火灾探测等安全连锁功能的有效性。
- 模拟环境运行测试(如可能):在充满惰性气体的模拟罐体中测试其所有功能。
汇策-海沣:复杂系统防爆认证的领航者
承担此类国家级重点研发装备的认证,我们具备独特能力:
- 多学科专家团队:我们汇集了机械、液压、电气、自动化、防爆等领域的专家,能够从系统层面理解产品,进行深入的风险评估。
- 与国家级实验室深度合作:我们与国内顶尖的防爆及机器人检测机构保持紧密合作,能针对此类非标复杂设备,共同制定科学合理的测试大纲和验收准则。
- 贯穿研发全程的咨询服务:我们从概念设计阶段即介入,将防爆要求融入产品基因,避免后期颠覆性修改,保障国家重点研发项目的顺利验收与产业化。
推动高危作业的智能化革命,安全是首要前提。汇策-海沣,愿以最高标准的技术服务,护航中国高端防爆装备走向世界。


