موتورهای الکتریکی ضد انفجار: رتبه بندی قبلی، انتخاب مکان خطرناک و استانداردها

چه چیزی یک موتور الکتریکی را ضد انفجار می کند

موتور الکتریکی ضد انفجار برای مهار انفجار داخلی طراحی نشده است - این موتور برای جلوگیری از احتراق گازهای قابل اشتعال، بخارها یا گرد و غبار موجود در جو اطراف طراحی شده است. محفظه برای مقاومت در برابر حوادث اشتعال داخلی و خنک کردن گازهای فرار زیر دمای احتراق قبل از رسیدن به محیط خارجی ساخته شده است.

ویژگی های ساختاری اصلی که موتورهای ضد انفجار را متمایز می کند عبارتند از:

• اتصالات مسیر شعله - تحمل شکاف دقیق ماشینکاری شده (معمولاً 0.1-0.4 میلی متر) بین سطوح جفت گیری که امکان کاهش فشار را فراهم می کند در حالی که جلوی شعله را خاموش می کند.
• محفظه های تقویت شده - محفظه های چدنی یا آلومینیومی سنگین برای مقاومت در برابر فشارهای داخلی بدون تغییر شکل
• ورودی های مجرای مهر و موم شده - هاب های مجرای رزوه ای با حداقل درگیری 5 رشته برای جلوگیری از ورود اتمسفر خارجی
• عایق درجه حرارت - سیستم های عایق سیم پیچی که برای جلوگیری از رسیدن دمای سطح به نقطه اشتعال خودکار گروه گاز هدف طراحی شده اند

این الزامات طراحی توسط استانداردهای بین المللی از جمله IEC 60079-0 (الزامات عمومی) و IEC 60079-1 (محفظه های ضد اشتعال) و همچنین NEMA MG-1 و UL 674 در بازارهای آمریکای شمالی کنترل می شود. انطباق با این استانداردها از طریق آزمایش شخص ثالث توسط نهادهایی مانند نهادهای آگاه ATEX در اروپا یا FM/UL در ایالات متحده تأیید می شود.

موتورهای ایمنی دارای رتبه قبلی : درک مفاهیم حفاظتی

چارچوب های صدور گواهینامه IECEx و ATEX از یک سیستم کدگذاری ساخت یافته برای توصیف مفاهیم حفاظتی استفاده می کنند. یک موتور مشخص شده است دسی بی IIC T4 Gb برای مثال، در هر بخش از آن نام، معنای خاصی دارد. درک این نماد هنگام تعیین یا تهیه موتورهای ایمنی درجه بندی شده برای یک مکان خطرناک ضروری است.

مفاهیم رایج حفاظت از سابق برای موتورها

طبقه بندی گروه گاز (IIA، IIB، IIC) شدت اتمسفر انفجاری را نشان می دهد که موتور می تواند با خیال راحت در آن کار کند. IIC خطرناک ترین گازها را پوشش می دهد مانند هیدروژن و استیلن، در حالی که IIA پروپان و گازهای صنعتی مشابه را پوشش می دهد. موتور دارای گواهی IIC برای محیط های IIA و IIB نیز مناسب است، اما نه برعکس.

کلاس دما (T1 تا T6) حداکثر دمای سطح مجاز موتور را در بدترین شرایط کاری تعیین می کند. موتورهای T6 دمای سطح را به 85 درجه سانتیگراد محدود می کنند و آنها را برای محیط های حاوی دی سولفید کربن مناسب می کند (نقطه اشتعال خودکار: 95 درجه سانتیگراد). اکثر موتورهای صنعتی Ex عمومی دارای رتبه بندی T3 (200 درجه سانتیگراد) یا T4 (135 درجه سانتیگراد) هستند.

طبقه بندی مکان خطرناک: مناطق در مقابل تقسیمات

انتخاب صحیح موتور مکان خطرناک با طبقه بندی صحیح محل نصب شروع می شود. دو سیستم طبقه بندی به موازات استفاده جهانی هستند و مهندسان تعیین کننده باید گواهی موتور را با روش طبقه بندی سایت مطابقت دهند.

سیستم IEC Zone (اروپا، آسیا، بین المللی)

سیستم Zone مکان های خطرناک را بر اساس احتمال وجود جو انفجاری تقسیم می کند:

• منطقه 0 - اتمسفر گاز انفجاری به طور مداوم یا برای مدت طولانی (مثلاً در داخل مخزن سوخت) وجود دارد.
• منطقه 1 - احتمالاً به طور دوره ای در طول عملیات عادی رخ می دهد (به عنوان مثال، اتاق های پمپ در کارخانه های پتروشیمی)
• منطقه 2 - در عملکرد معمولی محتمل نیست اما در شرایط غیرعادی امکان پذیر است
• منطقه 20 / 21 / 22 - مناطق معادل برای اتمسفر گرد و غبار قابل احتراق

سیستم بخش NEC (آمریکای شمالی)

سیستم Division که توسط NEC Article 500 و NFPA 70 تعریف شده است، از دو بخش در هر کلاس استفاده می کند:

• بخش 1 - غلظت های خطرناک در شرایط عادی وجود دارد (به طور کلی معادل منطقه 0 منطقه 1 ترکیبی)
• بخش 2 - غلظت های خطرناک فقط در شرایط غیرعادی وجود دارد (به طور کلی معادل منطقه 2)

موتورهای دارای گواهینامه ATEX/IECEx به طور خودکار برای سایت‌های طبقه‌بندی شده NEC بدون گواهی FM یا UL اضافی پذیرفته نمی‌شوند و بالعکس. گواهی متقابل از اکثر سازندگان اصلی موتور برای موتورهای در نظر گرفته شده برای پروژه های بین المللی در دسترس است، اما باید صریحاً در پلاک نام و اسناد گواهینامه تأیید شود.

صنایع کلیدی و کاربردهای معمولی

موتورهای ضد انفجار و دارای رتبه برتر در هر جایی که سیالات، گازها یا گرد و غبار فرآیندی خطر اشتعال دائمی ایجاد می کنند مستقر می شوند. بخش های زیر بیشترین سهم تقاضای جهانی را به خود اختصاص داده اند:

نفت، گاز و پتروشیمی

این بازار پایانی غالب باقی می ماند. درایوهای پمپ، موتورهای کمپرسور، موتورهای فن برای خنک‌کننده‌های با کشش اجباری، و درایوهای نوار نقاله در پالایشگاه‌ها و پلت‌فرم‌های فراساحلی همگی به گواهی Ex db یا Ex eb نیاز دارند. ضد شعله (Ex db) IIC T4 رایج ترین رتبه بندی مشخص شده در این بخش است. مقاومت در برابر پاشش نمک، سیستم های عایق درجه گرمسیری، و درجه بندی حرارتی کلاس F یا کلاس H معمولاً در کنار نام حفاظت در برابر انفجار مورد نیاز است.

تولید مواد شیمیایی و دارویی

فرآیندهای جابجایی حلال، همزن‌های راکتور و سیستم‌های HVAC در اتاق‌های تمیز که از حلال‌های قابل اشتعال استفاده می‌شود، به موتورهای دارای رتبه منطقه ۱ یا ۲ نیاز دارند. بسیاری از تاسیسات دارویی همچنین به مواد مطابق با FDA و سطوح خارجی صاف و قابل شستشو در کنار گواهینامه Ex نیاز دارند - ترکیبی که توسط موتورهای Ex فولاد ضد زنگ یا انواع چدن با روکش اپوکسی مورد توجه قرار می گیرد.

غلات، فرآوری مواد غذایی و زیست توده

گرد و غبار قابل احتراق (منطقه 21 / منطقه 22) به جای گاز قابل اشتعال، خطر اصلی در آسانسورهای غلات، کارخانه های آرد، کارخانه های گلوله های زیست توده و پالایشگاه های قند است. موتورهای ضد اشتعال گرد و غبار (Ex tb IIIC) با حداکثر درجه حرارت سطح مطابق با کمترین دمای اشتعال خودکار گرد و غبار موجود، مورد نیاز است. گرد و غبار دانه (دمای احتراق لایه 430 درجه سانتیگراد) نسبت به گرد و غبار آلومینیومی (T6 مورد نیاز) امتیازهای کلاس T بالاتری را ممکن می سازد.

تصفیه خانه های فاضلاب و بیوگاز

تجمع متان در چاه های مرطوب محصور، اتاق های هاضم و مناطق ذخیره بیوگاز شرایط منطقه 1 را ایجاد می کند. موتورهای پمپ، درایوهای میکسر و موتورهای دمنده در این تاسیسات معمولاً به عنوان Ex db یا Ex eb IIB T4 مشخص می شوند که نشان دهنده سطح خطر متوسط ​​متان (گروه IIB) به جای حداکثر رتبه IIC است.

مشخصات و ملاحظات تدارکات

تهیه موتور ضد انفجار اشتباه - خواه بیش از حد مشخص شده باشد یا کمتر از حد مجاز - دارای هزینه و پیامدهای ایمنی قابل توجهی است. قبل از ثبت سفارش باید پارامترهای زیر تایید شوند:

1. گزارش طبقه بندی منطقه - تأیید منطقه/تقسیم، گروه گاز و کلاس دما از سند رسمی طبقه‌بندی مناطق خطرناک تأسیسات، نه از دانش غیررسمی سایت
2. نهاد و بازار صدور گواهینامه - ATEX برای اتحادیه اروپا، IECEx برای شناسایی متقابل بین المللی، FM/UL برای ایالات متحده و کانادا؛ بررسی کنید که کد گواهینامه دقیق روی پلاک موتور با طبقه بندی سایت مطابقت دارد
3. محدوده دمای محیط - اکثر موتورهای Ex برای محیط استاندارد -20 تا 40 درجه سانتیگراد درجه بندی می شوند. برنامه های خارج از این محدوده نیاز به انواع دمای پایین یا محیط بالا با تأیید گواهی جداگانه دارند
4. چرخه وظیفه و فاکتور خدمات - موتورهای Ex بارگذاری شده بیش از حد گرمای اضافی تولید می کنند که می تواند کلاس دمای نامی را نقض کند. اطمینان حاصل کنید که رتبه کار مداوم موتور (S1) بدون تکیه بر ضریب سرویس در مکان‌های خطرناک کافی است.
5. سازگاری درایو - موتورهایی که توسط درایوهای فرکانس متغیر (VFD) در مکان‌های خطرناک تغذیه می‌شوند، به موتورهایی با عایق سیم‌پیچ تقویت‌شده (عایق مقاوم در برابر سنبله مطابق با استاندارد IEC 60034-17) نیاز دارند و ممکن است به مهر و موم‌های شفت با تاییدیه قبلی نیاز داشته باشند. همه موتورهای Ex استاندارد دارای امتیاز VFD نیستند
6. رتبه IP در مقابل رتبه قبلی — IP55 یا IP65 در اکثر موتورهای Ex استاندارد است اما باید به طور مستقل تأیید شود. یک گواهینامه Ex به طور خودکار به معنای سطح خاصی از حفاظت از ورود نیست

اسناد نگهداری به همان اندازه حیاتی است. موتورهای Ex باید فقط توسط تاسیساتی که دارای گواهینامه تعمیر Ex مناسب هستند (به عنوان مثال، گواهی تاسیسات خدمات IECEx)، با استفاده از قطعات مورد تایید OEM تعمیر شوند. تعمیرات غیرمجاز - حتی تعمیرات به ظاهر جزئی مانند تعویض واشر جعبه ترمینال با مواد غیرمجاز - می تواند گواهینامه Ex را باطل کند و در صورت بروز حادثه مسئولیت قانونی ایجاد کند.