Explosieveilige elektrische motor

Toepassingsgebied: Explosieveilige motoren worden voornamelijk gebruikt in kolenmijnen, olie- en gas-, petrochemische en chemische industrieën. Daarnaast wordt het ook veel gebruikt in de textiel-, metallurgie-, stadsgas-, transport-, graan- en olieverwerking, papierproductie, geneeskunde en andere sectoren.
Hoe bepaal ik het explosieveilige niveau van explosieveilige motoren?
1. Analyseer de explosieve stoffen in de gebruiksomgeving
Gastype:
Bepaal eerst het type brandbaar gas dat aanwezig is op de plaats waar de motor wordt gebruikt. Verschillende gassen hebben verschillende explosiekarakteristieken. Waterstof is bijvoorbeeld een zeer brandbaar en explosief gas met een breed scala aan explosiegrenzen (4,0% - 75,6%). In een omgeving waar waterstof aanwezig is, zoals een waterstoftankstation of bepaalde chemische processen waarbij waterstof betrokken is, is een motor met een hoger explosieveilig niveau vereist, waarbij doorgaans een explosieveilig niveau van Ex dⅡC vereist is (drukvast type, geschikt voor klasse ⅡC gassen, inclusief waterstof, enz.).
De explosiegrens van methaan (het hoofdbestanddeel van aardgas) is relatief smal (5.0% - 15.0%). In een omgeving waar voornamelijk methaangas voorkomt, zoals ondergrondse kolenmijnen, moeten motoren met explosieveilige niveaus van Ex dⅠ (drukvast type, geschikt voor klasse Ⅰ mijngasomgeving) of Ex eⅠ (verhoogd veiligheidstype, geschikt voor klasse Ⅰ mijngas) omgeving) worden over het algemeen gebruikt.
Stofsoort:
Voor omgevingen met brandbaar stof moet de aard van het stof worden geïdentificeerd. Metaalstof (zoals aluminiumpoeder) heeft bijvoorbeeld een hoge ontvlambaarheid en explosiviteit, en de minimale ontstekingsenergie is laag. In werkplaatsen voor de verwerking van aluminiumpoeder moeten explosieveilige motoren mogelijk Ex tD A21 (beschermingstype behuizing, geschikt voor omgevingen met brandbaar stof) of hoger bereiken om stofexplosies te voorkomen.
Hoewel graanstof (zoals tarwemeel) ook brandbaar is, zijn de explosie-eigenschappen ervan verschillend van die van metaalstof. De vereisten voor het explosieveiligheidsniveau kunnen worden bepaald op basis van de specifieke stofconcentratie, deeltjesgrootte en andere factoren. Over het algemeen kunnen Ex tD A22 explosieveilige motoren worden gebruikt op plaatsen zoals graanverwerking.
Gas- of stofconcentratie:
Ook de gas- of stofconcentratie in de werkomgeving is van cruciaal belang voor het bepalen van het explosieveiligheidsniveau. Als het brandbare gas of stof zich vaak in een concentratie dichtbij de onderste explosiegrens bevindt, zijn de explosieveilige niveau-eisen voor explosieveilige motoren hoger. In de buurt van een chemische reactor blijkt bijvoorbeeld uit de concentratie van brandbaar gas vaak dat deze tussen 30% en 50% van de onderste explosiegrens ligt. Op dit moment is een motor met een hoog explosieveiligheidsniveau vereist en kan het nodig zijn om samen te werken met gasdetectie-alarmapparatuur en ventilatieapparatuur om het risico te verminderen.
Integendeel, als de gas- of stofconcentratie zeer laag is en de ventilatie goed is, kan het explosiebeveiligingsniveau op passende wijze worden verlaagd, maar moet het nog steeds aan de basisveiligheidseisen voldoen.
Denk aan de indeling van gevaarlijke gebieden
Normen voor regioclassificatie:
Volgens relevante normen (zoals de IEC-normen van de International Electrotechnical Commission en de Chinese GB 3836-serienormen) zijn gevaarlijke gebieden onderverdeeld in verschillende categorieën. Zone 0 verwijst bijvoorbeeld naar een omgeving waar explosieve gasmengsels voortdurend verschijnen of gedurende lange tijd bestaan. In een Zone 0-omgeving, zoals in sommige gesloten procespijpleidingen in een raffinaderij, mogen slechts enkele motoren met een hoog veiligheidsniveau, zoals intrinsiek veilige (Ex ia) explosieveilige motoren, worden gebruikt omdat de explosie Het risico is hier extreem hoog.
Zone 1 verwijst naar een omgeving waar tijdens normaal gebruik explosieve gasmengsels kunnen ontstaan. In Zone 1, zoals de open productiewerkplaats van een petrochemische fabriek, mogen explosieveilige motoren (Ex d) of verhoogde veiligheid (Ex e) worden gebruikt, en het juiste explosieveilige niveau, zoals Ex dⅡB T4 (drukvaste motoren). , geschikt voor gas van klasse ⅡB, temperatuurgroep T4), moet worden bepaald op basis van het specifieke gastype en andere omstandigheden.
Zone 2 verwijst naar een omgeving waar het onwaarschijnlijk is dat explosieve gasmengsels zullen voorkomen tijdens normaal bedrijf, en zelfs als ze zich toch voordoen, zullen ze slechts voor een korte tijd bestaan. In Zone 2 zijn de explosieveilige eisen relatief laag en kunnen enkele explosieveilige motoren met een iets lager beschermingsniveau worden gebruikt, zoals vonkvrije (Ex n) of positieve druk (Exp) explosieveilige motoren, maar hun explosieveiligheidsniveau moet nog steeds voldoen aan de fundamentele veiligheidseisen van het gebied.
Indeling van de apparatuur en ventilatieomstandigheden in de ruimte:
Ook de indeling van apparatuur in de explosiegevaarlijke omgeving heeft invloed op de bepaling van het explosieveiligheidsniveau. Als de motor zich in een laaggelegen ruimte of een slecht geventileerde hoek bevindt waar brandbare gassen of stof zich kunnen ophopen, moet het explosieveiligheidsniveau mogelijk worden verhoogd, zelfs als het algemene classificatieniveau van de ruimte iets lager is (zoals Zone 2). . In een hoek van een chemisch magazijn kan het bijvoorbeeld nodig zijn om een ​​motor te gebruiken met een hogere explosiebestendigheid dan andere goed geventileerde ruimtes in het magazijn, omdat gas zich gemakkelijk kan ophopen.
Goede ventilatieomstandigheden kunnen de concentratie van brandbare stoffen verminderen, waardoor het gebruik van motoren met lagere explosieveiligheidswaarden tot op zekere hoogte mogelijk wordt. In een spuiterij met een ventilatiesysteem kan het ventilatiesysteem bijvoorbeeld de concentratie brandbare verfnevel in de lucht effectief verminderen. In een goed geventileerde ruimte kan een motor met een lagere explosiebestendigheidsgraad worden geselecteerd op basis van de werkelijke omstandigheden, maar de motor van het ventilatiesysteem zelf vereist doorgaans een hogere explosiebestendigheidsgraad om de betrouwbaarheid van de ventilatie te garanderen.
Verwijzing naar relevante normen en certificeringseisen
Internationale en nationale normen:
De normenreeks IEC 60079 van de Internationale Elektrotechnische Commissie (IEC) zijn algemeen erkende normen voor explosieveilige elektrische apparatuur wereldwijd. Deze normen specificeren in detail de verschillende soorten explosieveilige, klasseclassificatie en testmethoden van explosieveilige motoren. IEC 60079-0 specificeert bijvoorbeeld de algemene vereisten voor explosieveilige elektrische apparatuur, en IEC 60079-1 heeft voornamelijk betrekking op de vereisten voor explosieveilige elektrische apparatuur. Door naar deze normen te verwijzen, kan nauwkeurig worden bepaald aan welke eisen de explosieveiligheidsgraad van explosieveilige motoren moet voldoen.
In China zijn de GB 3836-normenreeksen (zoals GB 3836.1 - 2010 "Explosieve atmosferen deel 1: algemene vereisten voor apparatuur" en GB 3836.2 - 2010 "Explosieve atmosferen deel 2: apparatuur beschermd door drukvaste Behuizing "d") vormen een belangrijke basis voor het bepalen van het explosieveilige niveau van explosieveilige motoren. Deze normen zijn in overeenstemming met internationale normen en combineren de huidige industriële normen van China milieu- en veiligheidseisen om het explosieveilige niveau en de prestatie-eisen te specificeren waaraan explosieveilige motoren in verschillende omgevingen moeten voldoen.
Eisen van certificeringsinstanties:
Explosieveilige motoren moeten doorgaans worden gecertificeerd door professionele certificeringsinstanties, zoals het National Explosion-proof Electrical Products Quality Supervision and Inspection Center (CQST) in China of andere internationaal erkende certificeringsinstanties (zoals ATEX-certificeringsinstanties voor de EU-markt) . Deze certificeringsinstanties zullen bepalen of de motor voldoet aan de specifieke vereisten voor het explosieveilige niveau op basis van het productontwerp, de testresultaten, enz. Als de explosieveilige motoren die door bedrijven worden geproduceerd bijvoorbeeld naar de EU moeten worden geëxporteerd, moeten ze ATEX-certificering verkrijgen. Tijdens het certificeringsproces zullen de ATEX-richtlijn en de relevante gecoördineerde normen strikt worden gevolgd om te beoordelen of het explosieveilige niveau van de motor voldoet aan de veiligheidseisen van de EU-markt.
Houd rekening met de bedrijfsomstandigheden en mogelijke storingsmodi van de motor
Bedrijfsomstandigheden:
De bedrijfsomstandigheden van de motor, zoals de bedrijfsfrequentie, belastingsveranderingen en bedrijfstijd, zijn van invloed op de selectie van het explosieveilige niveau. Als de motor lange tijd continu moet draaien, zoals de belangrijkste transportpompmotor bij grootschalige chemische productie, is de kans op falen relatief hoog vanwege de lange bedrijfstijd en kan een hoger explosiebestendig niveau vereist zijn . Voor dergelijke langdurig lopende motoren kan het bijvoorbeeld eerder geneigd zijn om een ​​drukvast type (Ex d) en een motor met een hoger explosiebestendig niveau (zoals Ex dⅡC T4) te kiezen om met mogelijke storingsomstandigheden om te gaan.
Ook de start- en stopfrequentie van de motor is belangrijk. Motoren die regelmatig starten en stoppen, zoals die in sommige intermitterende materiaaltransportsystemen, zullen meer bogen en hitte genereren, waardoor het risico op explosie toeneemt. In dit geval is het noodzakelijk om een ​​motor te selecteren die bestand is tegen veelvuldig gebruik en een geschikt explosieveilig niveau heeft, zoals verhoogde veiligheid (Ex e) in combinatie met een passend explosiebestendig niveau, en aanvullende maatregelen te overwegen, zoals het aanpassen van de motor. thermische beveiligingsinrichting.
Potentiële faalmodi:
Het analyseren van de mogelijke faalwijzen van de motor is cruciaal voor het bepalen van het explosieveiligheidsniveau. Een kortsluiting in de motorwikkeling is bijvoorbeeld een veel voorkomende fout die vlambogen en hoge temperaturen kan veroorzaken. In een omgeving met ontvlambare gassen kan deze fout een explosie veroorzaken. Daarom is het voor motoren die gevoelig zijn voor kortsluitfouten (zoals motoren die in een vochtige omgeving werken of vaak overbelast worden) noodzakelijk om een ​​motor te selecteren met een hoger explosiebestendig niveau, waardoor kan worden voorkomen dat interne fouten externe explosies veroorzaken. , zoals een drukvaste (Ex d) motor, en overweeg het toevoegen van enkele foutdetectie- en beveiligingsapparatuur (zoals zekeringen, thermische relais, enz.) om de veiligheid te verbeteren.
Lagerdefecten in de motor kunnen er ook voor zorgen dat de motor onstabiel draait, vonken genereert of oververhit raakt. In een omgeving met explosiegevaar moet rekening worden gehouden met de impact van lagerdefecten op de explosieveilige prestaties. Voor sommige plaatsen met hoge explosieveiligheidseisen kunnen motoren met speciale lagerbeschermingsmaatregelen of intrinsiek veilige (Ex ia/Ex ib) ontwerpen worden geselecteerd om te voorkomen dat lagerdefecten explosies veroorzaken.