زبان
چرا طبقه بندی مکان های خطرناک انتخاب موتور را تعریف می کند؟
هر ماشین دوار نصب شده در یک کارخانه شیمیایی، پالایشگاه، پایانه غلات یا غرفه رنگ تحت یک پروفایل ریسک کار می کند که هیچ ربطی به اسب بخار یا سرعت ندارد. عامل تعیین کننده این است که آیا گاز قابل اشتعال، بخار یا گرد و غبار قابل احتراق در هوای اطراف وجود دارد یا خیر. سیستمهای طبقهبندی برای ترجمه این خطر به زبانی وجود دارد که مهندسان، بازرسان و سازندگان تجهیزات میتوانند همه آنها را به یک روش بخوانند، به همین دلیل است که موتور ضد انفجار هرگز تنها بر اساس مشخصات کاتالوگ انتخاب نمیشود.
در آمریکای شمالی، قانون ملی برق مناطق خطرناک را به کلاس I، II و III تقسیم می کند، سپس هر طبقه را بسته به اینکه مواد خطرناک به طور مداوم یا فقط در شرایط غیرعادی وجود داشته باشد، به بخش 1 یا بخش 2 تقسیم می کند. چارچوب IEC و ATEX که در اکثر مناطق دیگر استفاده می شود، در عوض از مناطق 0، 1، و 2 برای گاز، و مناطق 20، 21، و 22 برای گرد و غبار استفاده می کند. هر دو سیستم یک سوال اساسی را توصیف میکنند: احتمال وجود یک مخلوط قابل اشتعال در لحظه وقوع جرقه یا سطح داغ چقدر است.
| سیستم طبقه بندی | خطر مداوم | خطر متناوب | فقط وضعیت غیر عادی |
|---|---|---|---|
| NEC کلاس I | بخش 1 | بخش 1 | بخش 2 |
| مناطق IEC و ATEX | منطقه 0 | منطقه 1 | منطقه 2 |
| معادل گرد و غبار | منطقه 20 | منطقه 21 | منطقه 22 |
یک موتور مکان خطرناک خریداری شده برای یک اتاق پمپ بخش 2 تقریباً هرگز الزامات یک مخزن اختلاط بخش 1 را برآورده نمی کند، حتی اگر هر دو اتاق ممکن است حلال یکسانی داشته باشند. این تمایز مهم است زیرا تجهیزات بخش 1 باید به طور کلی مانع از رسیدن یک اشتعال داخلی به اتمسفر بیرونی شود، در حالی که تجهیزات بخش 2 با این فرض ساخته شده اند که مخلوط قابل اشتعال به ندرت وجود دارد، بنابراین حاشیه طراحی می تواند کوچکتر باشد.
چه چیزی باعث می شود موتور ضد انفجار باشد
اصطلاح ضد انفجار اغلب در خارج از محافل مهندسی اشتباه گرفته می شود. این بدان معنا نیست که موتور در اثر انفجار آسیب نمی بیند. این بدان معناست که اگر جرقه داخلی گازی را که وارد محفظه شده است مشتعل کند، شعله و فشار حاصله به اندازه کافی در داخل محفظه قرار می گیرد تا قبل از خروج گاز، کمتر از دمای اشتعال جو اطراف خنک شود. این از طریق یک مسیر شعله به دست می آید، یک اتصال با دقت ماشینکاری شده بین قاب موتور و زنگ های انتهایی که باریک و به اندازه کافی طولانی است تا جلوی شعله را خاموش کند.
سه مفهوم حفاظتی گسترده به طور مکرر در کاتالوگ موتورهای مکان خطرناک ظاهر می شوند و هر کدام مشکل احتراق را به روشی متفاوت حل می کنند.
- محفظه ضد شعله، که اغلب با علامت Ex d مشخص می شود، به جای جلوگیری از انفجار، حاوی یک انفجار داخلی است.
- ایمنی افزایش یافته، با علامت Ex e، قطعات جرقه زا را حذف می کند و دمای سطح را کنترل می کند، بنابراین احتراق نمی تواند در وهله اول شروع شود.
- طرحهای تنفسی بدون جرقه یا محدود، با علامت Ex n، برای مناطق منطقه ۲ در نظر گرفته شدهاند که در آن مخلوطهای قابل اشتعال بعید است.
نمودار زیر یک شاخص حفاظت نسبی را در چهار نوع متداول ساخت موتور مقایسه میکند، بر این اساس که هر طرح چگونه میتواند منبع احتراق را به طور محافظهکارانه فرض کند.
شاخص حفاظت نسبی بر اساس نوع ساخت موتور
هیچ یک از این طرح ها به طور کلی درست نیست. خط بسته بندی منطقه 2 به ندرت به هزینه و وزن یک قاب کاملاً ضد شعله نیاز دارد، در حالی که واحد بازیابی حلال بخش 1 نمی تواند جایگزین موتور ایمنی افزایش یافته سبک تر شود، مهم نیست که تفاوت قیمت روی کاغذ چقدر جذاب به نظر می رسد.
نحوه ادغام طراحی گیربکس با موتورهای ضد انفجار
یک موتور مکان خطرناک به ندرت به تنهایی کار می کند. نوار نقاله ها، میکسرها و همزن ها معمولاً به ضرب گشتاور و کاهش سرعت نیاز دارند، به این معنی که موتور با یک گیربکس جفت می شود که باید هم با وظیفه مکانیکی و هم با طبقه بندی منطقه تجهیزات محرک مطابقت داشته باشد. مواد محفظه، طراحی مهر و موم شفت و محل قرارگیری هواگیر باید هماهنگ باشند تا واحد ترکیبی مسیر احتراق جدیدی را معرفی نکند که موتور به تنهایی هرگز ایجاد نمی کرد.
طراحیهای با زاویه قائمه در گیاهان خطرناک رایج هستند، زیرا به موتور اجازه میدهند تا دور از نواحی پاشیده یا راهروهای باریک نصب شود. الف گیربکس اریب مارپیچی اغلب برای این درایوهای زاویه راست انتخاب می شود، زیرا هندسه دندان مارپیچی به تدریج نسبت به طرح مخروطی مستقیم درگیر می شود، که باعث کاهش لرزش و خطر شل شدن بست ها در چرخه های کاری طولانی می شود. کاهش ارتعاش همچنین احتمال سایش آببند را در شفت خروجی کاهش میدهد، که یکی از رایجترین نقاطی است که در آن گرد و غبار یا بخار در صورت عدم نظارت میتوانند به سمت اجزای الکتریکی حرکت کنند.
انتخاب ترکیب صحیح یک فرآیند متوالی است تا جستجوی مشخصات واحد. جریان زیر ترتیبی را که اکثر تیم های مهندسی هنگام تطبیق گیربکس با موتور الکتریکی ضد انفجار دنبال می کنند، تشریح می کند.
توالی انتخاب موتور و گیربکس
نادیده گرفتن هر مرحله به این ترتیب بعداً به عنوان عدم تطابق بین رتبهبندی پلاک موتور و گشتاور ورودی گیربکس ظاهر میشود که معمولاً به جای یک تصحیح کاغذی ساده، یک تعویض پرهزینه میدان را مجبور میکند.
گواهینامه ATEX در مقابل موتورهای ضد انفجار کلاس I Division 1
یک گیربکس دارای گواهینامه ATEX و یک موتور ضد انفجار کلاس I Division 1 از طریق دو چارچوب نظارتی متفاوت به یک سوال اساسی پاسخ می دهند و این دو به طور خودکار روی کاغذ قابل تعویض نیستند حتی زمانی که مهندسی زیربنایی مشابه باشد. گواهینامه ATEX بر اساس سیستم دستورالعمل اروپا ساخته شده است و کدی را صادر می کند که گروه تجهیزات، دسته، حفاظت از گاز یا گرد و غبار، کلاس دما و سطح حفاظت تجهیزات را مشخص می کند. گواهینامه Class I Division 1 در آمریکای شمالی از طریق آزمایشگاههای آزمایش ملی به رسمیت شناخته میشود و از فرمت علامتگذاری متفاوتی استفاده میکند، اگرچه مسیر شعله و روشهای آزمایش دما به طور قابلتوجهی همپوشانی دارند.
مقایسه موتور استاندارد در مقابل موتور ضد انفجار
شکل بیرونی نشان دهنده موتورهای ضد انفجار است. شکل داخلی نشان دهنده موتورهای صنعتی استاندارد است که در پنج ویژگی نسبی مقیاس بندی شده اند.
| صفت | گیربکس دارای گواهینامه ATEX | کلاس I بخش 1 ضد انفجار |
|---|---|---|
| هیئت حاکمه | سازمان آگاه تحت دستورالعمل اتحادیه اروپا | آزمایشگاه تست ملی شناخته شده |
| سبک علامت گذاری | گروه، دسته، کد گروه گاز | کلاس، بخش، نامه های گروهی |
| کلاس دما | رتبه بندی T1 تا T6 | رتبه بندی T1 تا T6 |
| منطقه استفاده معمولی | اروپا، خاورمیانه، بخش هایی از آسیا | ایالات متحده آمریکا، کانادا |
کارخانههایی که تجهیزات بینالمللی صادر میکنند، اغلب موتورهای دارای گواهی دوگانه را مشخص میکنند، بنابراین یک طرح واحد میتواند بدون تکرار نقشههای مهندسی به هر دو بازار خدمت کند، که زمانی که یک مرکز خرید موتورهای مکان خطرناک را در چندین سایت استاندارد میکند، زمانبندی خرید را کوتاه میکند.
نحوه مقایسه هزینه های سرمایه گذاری و نگهداری در بین طبقات حفاظتی
گفتگوهای بودجه در مورد طبقه بندی موتورهای ضد انفجار فقط بر روی قیمت خرید متمرکز است، اما مقایسه مفیدتر به هزینه کل مالکیت در طول چرخه عمر تجهیزات نگاه می کند. نمودار ستونی زیر یک شاخص سرمایه گذاری اولیه نسبی را در پنج کلاس حفاظتی نشان می دهد که از کلاس I بخش 2 به عنوان خط پایه استفاده می کند.
شاخص سرمایه گذاری اولیه نسبی بر اساس طبقه حفاظت
فواصل نگهداری در جهت مخالف تغییر می کند. موتورها و گیربکس اریب مارپیچیes ساخته شده برای سخت ترین مناطق با یاتاقان های مهر و موم شده، پوشش های مقاوم در برابر خوردگی، و طرح های تنفسی ساده طراحی شده است که به طور کلی زمان بین بازرسی های مورد نیاز را افزایش می دهد، که تا حدی قیمت خرید بالاتر را در یک پنجره خدمات چند ساله جبران می کند.
میانگین روند بازرسی بیش از پنج سال خدمات
خط پایین نشان دهنده تجهیزات درجه بندی شده ضد انفجار است. خط فوقانی موتورهای صنعتی استاندارد را نشان می دهد که با جمع شدن چرخه های کار به بازرسی مکرر بیشتری نیاز دارند.
جایی که گیربکس ها و موتورهای کارخانه شیمیایی صنعتی مستقر هستند
گیربکسهای کارخانههای شیمیایی صنعتی و موتورهای مکانهای خطرناک در مکانهای بسیار بیشتری نسبت به مزرعه مخزن که اکثر مردم در ابتدا تصور میکنند، ظاهر میشوند. فهرست زیر حوزه هایی را پوشش می دهد که اشتباهات طبقه بندی بیشترین پیامدهای عملیاتی و ایمنی را دارند.
- بازیافت حلال و تقطیر در جایی که غلظت بخار با چرخههای دستهای در نوسان است، حرکت میکند.
- اتاق های اختلاط رنگدانه و رزین که در آن گرد و غبار ریز قابل احتراق روی سطوح ساختاری جمع می شود.
- هاضم های تصفیه فاضلاب که در طی تجزیه بی هوازی متان تولید می کنند.
- عملیات جابجایی و آسیاب غلات با گرد و غبار آلی موجود در هوا.
- غرفه های اسپری رنگ و خطوط پایان را با قرار گرفتن مداوم در معرض بخار حلال رنگ کنید.
- واحدهای پمپاژ سر چاه نفت و گاز واقع در مناطق دورافتاده منطقه 1 یا منطقه 2 در فضای باز.
هر یک از این محیطها خواستههای متفاوتی را برای مهر و موم شفت، طراحی فن خنککننده و سختافزار ورودی کابل ایجاد میکنند، به همین دلیل است که برگه مشخصات موتور مکان خطرناک برای پایانه دانهها به ندرت مستقیماً به لغزش بازیابی حلال تبدیل میشود، حتی زمانی که قدرت اسب بخار و اندازه قاب روی کاغذ یکسان به نظر میرسند.
نحوه نگهداری موتورهای صنعتی ضد شعله در سرویس
گواهینامه فقط تجهیزات را هنگام خروج از کارخانه توصیف می کند. عملکرد میدانی به شدت به نحوه برخورد اتصالات مسیر شعله، گلند کابل و مهر و موم گیربکس در طول سرویس معمول بستگی دارد. یک موتور صنعتی ضد شعله که با اتصال مسیر شعله آسیب دیده یا با گشتاور نامناسب مجدداً مونتاژ شده است، حتی اگر پلاک هنوز طبقه بندی صحیح را نشان دهد، دیگر رتبه حفاظتی اصلی خود را ندارد.
- قبل از هر بار مونتاژ مجدد، سطوح مسیر شعله را از نظر خوردگی، حفره، یا تجمع رنگ بررسی کنید.
- بست های محفظه گشتاور به مقدار مشخص شده توسط اسناد گواهینامه، نه یک استاندارد عمومی فروشگاه.
- بررسی کنید که مهر و موم های گلند کابل دست نخورده باقی بمانند و ورودی های مجرای استفاده نشده به درستی با سخت افزار درجه بندی شده وصل شده باشند.
- دریچه های هواگیر گیربکس و مهر و موم شفت را از نظر سایش بررسی کنید، زیرا آب بندی ناموفق می تواند مسیر ناخواسته ای برای ورود بخار ایجاد کند.
- اطمینان حاصل کنید که اتصالات و اتصالات به زمین در طول دوره کارکرد در اثر لرزش شل نشده اند.
- یک رکورد مستند از هر جداسازی قطعات را نگه دارید تا بتوان وضعیت گواهینامه را در طول ممیزی ردیابی کرد.
تسهیلاتی که این مراحل را بهعنوان یک آیتم چکلیست در نظر میگیرند و نه یک امر رسمی، معمولاً خاموشیهای برنامهریزی نشده کمتری را مشاهده میکنند. سیستم های گیربکس مخروطی خرابیها، زیرا بسیاری از نقاط سایش ذکر شده در بالا قبل از تبدیل شدن به یک مشکل مهار واقعی قابل مشاهده هستند.
سوالات متداول
Q1: تفاوت بین تجهیزات ضد انفجار و تجهیزات ذاتاً ایمن چیست؟
تجهیزات ضد انفجار حاوی یک انفجار داخلی هستند بنابراین نمی توانند جو اطراف را مشتعل کنند، در حالی که تجهیزات ذاتاً ایمن انرژی الکتریکی را محدود می کنند بنابراین یک جرقه هرگز آنقدر قوی نیست که در وهله اول باعث اشتعال شود. این دو رویکرد یک مشکل را از طریق فلسفه های طراحی متفاوت حل می کنند و به ندرت در یک برنامه قابل تعویض هستند.
Q2: آیا می توان موتورهای درجه بندی 2 را در مکان بخش 1 نصب کرد؟
مکان های بخش 1 فرض می کنند که یک مخلوط قابل اشتعال به طور مداوم یا مکرر وجود دارد و تنها تجهیزاتی که برای سرویس بخش 1 آزمایش و علامت گذاری شده اند حاشیه مهار مورد نیاز را فراهم می کنند. نصب تجهیزات با رتبه پایین تر در یک منطقه خطرناک تر، نقض کد رایج و جدی است.
Q3: هر چند وقت یکبار باید موتورهای ضد انفجار بازرسی شوند؟
فرکانس بازرسی به چرخه کار، شرایط محیطی و الزامات نظارتی محلی بستگی دارد، اما اکثر تأسیسات بررسی مسیر شعله و آب بندی را حداقل به صورت سالانه برنامه ریزی می کنند، با بررسی های مکرر برای تجهیزاتی که در معرض بخار مداوم کار می کنند.
Q4: آیا یک گیربکس به درجه ضد انفجار خود نیاز دارد؟
The gearbox itself does not generate electrical sparks the way a motor does, but its housing, seals, and any integrated sensors must still be compatible with the area classification so it does not compromise the overall assembly rating when coupled to the motor.
Q5: What does the temperature class marking on a motor nameplate mean?
The temperature class, shown as T1 through T6, indicates the maximum surface temperature the equipment can reach under normal and fault conditions, ensuring that surface stays below the autoignition temperature of the gases expected in that area.
Q6: Are ATEX certified gearmotors accepted in North American facilities?
Generally not without additional certification, since ATEX and North American testing bodies use different standards and marking systems. Multinational operators often specify dual certified equipment to avoid maintaining separate designs for each region.
05 ژوئن 2025
