Động cơ điện phòng nổ thường được sử dụng ở những nơi có khả năng nổ hoặc dễ cháy, chẳng hạn như nhà máy hóa chất, mỏ than hoặc nhà máy hóa dầu. Điều này cực kỳ quan trọng để chọn một động cơ không tạo ra nguồn đánh lửa. Ở bài viết này, Kỹ Thuật Năng Lượng sẽ chỉ ra bốn tiêu chí chính được sử dụng để phân loại các loại địa điểm nguy hiểm khác nhau và cách động cơ điện phòng nổ được thiết kế và đánh giá để vận hành an toàn trong các địa điểm đó.

Cách phân loại động cơ phòng nổ cho các vị trí nguy hiểm

Khi chọn động cơ phòng nổ cho vị trí nguy hiểm, bước đầu tiên là phân loại địa điểm theo tiêu chuẩn áp dụng tại khu vực địa phương của bạn. Tại Hoa Kỳ, việc phân loại vị trí nguy hiểm được xác định theo Bộ luật Điện Quốc gia (NEC), trong khi Bộ luật Điện Canada (CEC) được áp dụng ở Canada.

Trong thực tế, việc phân loại địa điểm rất phức tạp và đòi hỏi phải kiểm tra và phân tích kỹ lưỡng mọi khía cạnh của môi trường động cơ. Các phần sau đây sẽ cung cấp cho bạn một cái nhìn tổng quan về bốn tiêu chí chính được sử dụng.

1. Lớp

Loại địa điểm nguy hiểm mô tả hình thức của vật liệu nguy hiểm chính bên trong nó. Có ba loại, theo thứ tự nguy cơ cháy nổ cao nhất đến thấp nhất.

• Các vị trí loại I chứa các loại khí và hơi rất dễ cháy trong khí quyển, có thể gây nổ khi bắt lửa. Ví dụ bao gồm các nhà máy lọc dầu, nhà máy khí đốt, cơ sở phun sơn và khu vực tiếp nhiên liệu.
• Các vị trí loại II chứa các hạt bụi dễ cháy hoặc dẫn điện trong không khí. Các vật liệu như bụi than hoặc bột mì và các hạt dẫn điện như bụi nhôm và magie có thể trở nên dễ nổ khi phân tán trong không khí ở nồng độ đủ lớn.
• Các vị trí loại III mô tả các môi trường trong đó vật liệu dễ cháy hiện diện ở dạng hạt lớn hơn, chẳng hạn như mạt giũa và phoi bào, thường lắng đọng trên các bề mặt. Ví dụ bao gồm các ngành công nghiệp diễn ra quá trình chế biến gỗ hoặc dệt may.

2. Phân chia

Phân khu địa điểm nguy hiểm mô tả các điều kiện trong đó vật liệu nguy hiểm chính xuất hiện và có hai phân khu.

• Các địa điểm thuộc Phân khu I chỉ định các khu vực có vật liệu hiện diện trong điều kiện vận hành bình thường, như một phần của chính quy trình hoặc trong một hoạt động đã được lên lịch chẳng hạn như bảo trì.
• Các địa điểm thuộc Phân khu II là những địa điểm mà vật liệu chỉ được phơi bày trong những điều kiện bất thường. Vật liệu này thường tồn tại ở một thể tích kín chẳng hạn như bên trong các đường ống hoặc thùng chứa kín, có khả năng chỉ tiếp xúc với động cơ khi xảy ra tai nạn chẳng hạn như vỡ hoặc rò rỉ.

3. Nhóm

Nhóm mà địa điểm nguy hiểm thuộc về thể hiện đặc tính của vật liệu dễ cháy chính sau khi đánh lửa. Có bảy Nhóm được dán nhãn từ A đến G.

• Nhóm A, B, C và D mô tả các loại khí, hơi và chất lỏng dễ cháy hoặc nổ theo thứ tự rủi ro từ cao nhất đến thấp nhất. Ví dụ, axetylen, một loại khí đặc biệt dễ bay hơi và cháy mạnh, thuộc Nhóm A, trong khi Nhóm D chứa etanol ít nguy hiểm hơn.
• Nhóm E, F và G chứa bụi dễ cháy có thể tạo ra mối nguy hiểm Cấp II theo thứ tự rủi ro từ cao đến thấp. Nguyên liệu bao gồm bụi nhôm nhóm Eto, đường và bột mì nhóm G.

• Nhóm A: Khí quyển chứa axetylen.
• Nhóm B: Khí quyển có chứa hydro, butadien, ethylene oxit, propylene oxit hoặc acrolein.
• Nhóm C: Khí quyển có chứa ethylene, cyclopropane hoặc ethyl ether.
• Nhóm D: Khí quyển có chứa propan, axeton, amoniac, benzen, butan, etanol, xăng, hexan, metanol, metan, naphtha, khí tự nhiên hoặc toluene.
• Nhóm E: Khí quyển chứa bụi kim loại dễ cháy, bao gồm nhôm, magie và hợp kim thương mại của chúng hoặc các loại bụi dễ cháy khác có kích thước hạt, độ mài mòn và độ dẫn điện gây ra các mối nguy hiểm tương tự khi sử dụng thiết bị điện.
• Nhóm F: Khí quyển chứa bụi cacbon dễ cháy bao gồm than đá, than cốc, muội than và bụi than có tổng lượng chất bay hơi bị giữ lại trên 8%; hoặc bụi đã bị các vật liệu khác làm nhạy cảm đến mức chúng có nguy cơ nổ.
• Nhóm G: Khí quyển chứa bụi dễ cháy không thuộc Nhóm E hoặc F, bao gồm bụi nông nghiệp như bột mì, ca cao, tinh bột, ngũ cốc và gỗ, nhựa nhiệt dẻo và các hợp chất đúc, dược phẩm và các loại bột hóa học khác nhau.

4. Nhiệt độ tự bốc cháy

Điều quan trọng là phải đạt được Nhiệt độ tự bốc cháy (AIT) của các vật liệu nguy hiểm ở vùng lân cận động cơ. Đây là nhiệt độ tối thiểu mà tại đó vật liệu sẽ tự bốc cháy mà không cần bất kỳ nguồn đánh lửa nào khác. Như bạn sẽ thấy trong các phần sau, đây là phần quan trọng trong việc xác định xem động cơ có phù hợp với địa điểm hay không.

Trong thực tế, giá trị AIT không đơn giản để có được vì nó phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nồng độ oxy và áp suất môi trường. Hỗn hợp của một số vật liệu khác nhau có thể làm phức tạp thêm bước này và có thể cần phải ước tính thận trọng.

Mã T cho động cơ là gì?

Động cơ điện cũng đi kèm với xếp hạng mã T, chỉ định nhiệt độ tối đa mà bất kỳ bộ phận nào của bề mặt động cơ có thể tiếp xúc với vật liệu nguy hiểm sẽ đạt tới, kể cả trong trường hợp cháy, quá tải điện hoặc rôto bị khóa. Mức nhiệt độ này phải được so sánh với AIT của vật liệu nguy hiểm tại địa điểm để xác định xem bề mặt động cơ có nguy cơ bắt lửa hay không.

Động cơ chống cháy nổ là gì

• Động cơ chống cháy nổ là yêu cầu bắt buộc đối với các địa điểm Loại I, Phân khu I, phải có khả năng ngăn chặn vụ nổ bên trong của vật liệu nguy hiểm được chỉ định mà không tạo ra nguồn đánh lửa cho môi trường xung quanh. Điều này dựa trên giả định rằng theo thời gian, khí và hơi trong khí quyển xung quanh động cơ có thể xâm nhập vào bên trong, tiếp xúc với các bộ phận bên trong có thể tạo ra tia lửa điện hoặc tạo ra nhiệt quá mức, đặc biệt là khi xảy ra lỗi.
• Động cơ chống cháy nổ được thiết kế với vỏ dày, cứng để chịu áp lực của vụ nổ ban đầu và phải cho phép khí nóng thoát ra ngoài một cách có kiểm soát để không tạo ra nguồn đánh lửa. Để làm được điều này, họ sử dụng đường dẫn lửa, là những hành lang dài và hẹp, qua đó khí đốt có thể thoát ra ngoài trong khi được làm lạnh đến nhiệt độ an toàn. Đường dẫn lửa thường được tích hợp vào trục hoặc thân động cơ.

Động cơ phân khu II

Đây thường có thể là động cơ TEFC thông thường đã được CSA phê duyệt để sử dụng trong các khu vực Phân khu II. Chúng phải bao gồm bảng tên phụ có xếp hạng CSA, xếp hạng Hạng/Bộ phận/Nhóm và Mã Nhiệt độ.

Động cơ chống bụi

Ở những vị trí Loại II, nơi có vật liệu nguy hiểm ở dạng bụi trong không khí, cần có động cơ chống cháy do bụi. Loại động cơ này có vòng đệm và vòng bi chống bụi giúp ngăn chặn hoàn toàn bụi xâm nhập vào động cơ.

Điều quan trọng là phải xác định chính xác xếp hạng mã T của động cơ chống cháy bụi. Chúng thường tích tụ một lớp bụi ở bên ngoài thân động cơ, cản trở khả năng làm mát và làm tăng nhiệt độ bề mặt.

Sử dụng VFD ở những vị trí nguy hiểm

Bộ truyền động tần số thay đổi (VFD) sửa đổi tần số của nguồn điện xoay chiều, cho phép điều khiển tốc độ của động cơ điện xoay chiều. Tuy nhiên, chúng thường tạo thêm nhiệt bên trong động cơ do tạo ra các tần số hài trong cuộn dây động cơ. Ngoài ra, khi VFD được sử dụng để chạy động cơ chậm hơn tốc độ cơ bản của động cơ, nó có thể ảnh hưởng lớn đến khả năng làm mát của quạt gắn trên trục.

Hiện có sẵn các động cơ hoạt động biến tần chống cháy nổ được thiết kế để hoạt động với VFD đồng thời giảm thiểu các hiệu ứng nhiệt này. Điều quan trọng cần lưu ý là những động cơ này phải đáp ứng xếp hạng Phân khu, Lớp, Nhóm và mã T của khu vực và được xếp hạng để sử dụng VFD.

Động cơ điện phòng nổ Enertech YB3 Kỹ Thuật Năng Lượng

Động cơ điện phòng nổ Enertech YB3 là một trong những sản phẩm nổi bật của Công ty TNHH Kỹ thuật Năng Lượng, được thiết kế đặc biệt để hoạt động ổn định và an toàn trong các môi trường dễ cháy nổ. Với cấu tạo chắc chắn và các tính năng ưu việt, động cơ YB3 đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhiều ngành công nghiệp.

Với dải công suất từ 0.55kw - 315kw, hiệu suất IE1 - IE5, tiêu chuẩn cách điện lớp F. Động cơ điện phòng nổ Enertech YB3 tuân thủ tiêu chuẩn phòng nổ Ex db - Ex tb, chứng nhận phòng nổ ATEX. Động cơ đã được nhiều khách hàng tin tưởng sử dụng, vui lòng liên hệ hotline 0902 477 357 để được tư vấn.