الکتروموتور ضد انفجار
موتور‌های ضد انفجار جهت محیط‌های بسته طراحی می‌شوند. وظیفه اصلی برای این الکتروموتور ضد انفجار این است که باید از ایجاد جرقه در محیطی که می‌تواند شامل بخارات و گازهای مشتعل باشد, پیشگیری کند. موتور‌های ضد انفجاری مناسب محیط‌های بسته؛ سنگین و پر حجم میباشند. این موتور ها به علت حساسیت کار و اهمیت بالای آن ها در حفظ ایمنی در صنایع گوناگون به شکل گسترده به کار می روند. الکتروموتور ضد انفجار یا ضد جرقه (Explosion Proof) دارای انواع گوناگون جهت کاربردهای متنوع است. در این مطلب به بررسی الکتروموتور ضد انفجار و مشخصات و مزایا آن می پردازیم.
معرفی و کاربردهای الکتروموتور ضد انفجار
به موتور هایی که در مجموعه محیط های با امکان انفجار، اشتعال و البته مخاطره آمیز از نظر نزدیکی با گازها و نیز مواد محترقه و مواد مشتعل استفاده میشود، الکتروموتور ضد انفجار می گویند. به بیان کلی در چنین محیط هایی احتمال تشکیل شدن مثلث آتش با یک جرقه از سمت سیستم الکتریکی یک موتور کامل می شود. پس موتور میبایست برخوردار از حفاظت ویژه باشد تا باعث احتراق نشود و یا انفجار تشکیل شده را در خود خنثی کند.
عدم استفاده از تجهیزات ضد انفجار به دلیل بی توجهی به شرایط ایمنی بارها سبب اتفاقات جبران ناپذیری در صنایع گردیده است. از جمله انفجار معادن و پالایشگاه‌ها و آتش‌سوزی در کارخانه‌های ریسندگی و بافندگی به دلیل وجود غبارهای مشتعل. با وجود گازها و غبارات قابل انفجار در بعضی از مراکز صنعتی از قبیل صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، داروسازی، رنگ سازی، کارخانجات سیمان، صنایع شیمیایی، خودروسازی، جایگاه‌های سوخت، سیلوها و معادن و …..
استفاده از تجهیزات الکتریکی می‌تواند خطرات و صدمات جبران ناپذیری را ایجاد نماید. به منظور پیشگیری از این حوادث باید تاسیسات و دستگاه‌هایی که در مناطق مستعد انفجار نصب می‌گردند. به شکلی که طراحی و تولید و نصب شوند که تمهیدات حفاظتی لازم در برابر شوک الکتریکی، جرقه، پدیده شکست القایی و ….. در شرایط کارکرد معمولی یا وجود عیب برای آنها اندیشیده شده باشد. به این گونه از تجهیزات اصطلاحا تجهیزات ضد انفجار گفته میشود که یک نمونه از آن ها الکتروموتور ضد انفجار است.
مشخصات الکتروموتور ضد انفجار
- الکتروموتور ضد انفجار یا ضد جرقه به طوری طراحی شده است که انفجار احتمالی داخل آن به بیرون منتقل نشود. و میبایست به حدی آب‌بندی شده باشد که در محیط های حاوی گازهای قابل انفجار، از ورود گاز به داخل الکتروموتور و خطر انفجار آن پیشگیری کند.
- جنس این موتور میبایست از مواد مقاومی تولید شده باشد. که در صورت انفجار استحکام خود را حفظ کند.
- از آن‌جایی که ممکن است خوردگی سبب از بین رفتن نشت‌بندی الکتروموتور ضد انفجار شود، باید جنس مواد مصرفی در برابر خردگی از مقاومت بالایی برخوردار باشد.
- در مکانهایی کـه گازهـای قـابل انفجار یـا بخارات یـا میعانات مشتعل وجود دارد استفاده از الکتروموتور هـای معمولی بـه دلیل هدایت جرقه بـه سمت بیرون سبب اشتعال یـا انفجـار می شود بنابراین در چنین مواقعی از الکتروموتور هـای ضد انفجـار استفاده می شود.
کاربرد الکتروموتور ضد انفجار
- انتقال گازها و جابجا کردن سوخت
- در جایگاه پمپ CNG و نیز پمپ بنزین
- اقسام میکسر و همزن
- در صنایع نفت، گاز و البته پتروشیمی
- در صنایع رنگ سازی
- در صنایع الکل سازی
- در صنایع نظامی و هسته ای
- در صنایع شیمیایی
انواع الکتروموتور ضد انفجار
به طور کلی الکتروموتورها به دو دسته پوسته باز و پوسته محصور تقسیم می‌شوند.
پوسته باز
الکتروموتور ضد انفجار پوسته باز خود به چهار قسمت مختلف از نظر محافظت تقسیم می شود:
- حفاظت شده در برابر قطره
- حفاظت شده در برابر پاشش
- حفاظت شده در برابر شرایط آب و هوایی
- کاملا محافظت شده
پوسته محصور
الکتروموتورهای پوسته باز جهت محیط‌های خطرناک و با ریسک بالا مناسب نیستند;الکتروموتورهای پوسته محصور در انواع زیر تولید می‌شوند:
- الکتروموتورهای محصور بدون تهویه هوا
- الکتروموتورهای محصور با پروانه خنک کننده
- الکتروموتورهای محصور با هوای کافی
- الکتروموتورهای محصور ضد انفجار
طبقه بندی فضاهای کاری صنایع، از نقطه نظر آتش سوزی و انفجاری دو استاندارد در سطح جهانی مطرح می باشد که عبارتند از:
- استاندارد ملی برق آمریکا (NEC)
- استاندارد بین المللی (IEC) که در اروپا و اکثر کشورهای جهان به کار می رود.
استاندارد ملی برق آمریکا (NEC)
الکتروموتور ضد انفجار در این استاندارد فضاهای صنعتی بر حسب نوع مواد آتش زا ابتدا به سه رده به نام Class با تعاریف زیر تقسیم بندی شده است:
- Class 1:فضایی است که در آن گازهای قابل اشتعال موجود باشد، مانند: تاسیسات نفتی.
- Class 2:فضایی است که در آن غبارهای قابل اشتعال از قبیل غبار ذغال سنگ، غبار منیزیم، آلومینیوم و غیره موجود باشد.
- Class 3:فضایی است که در آن فیبرهای قابل اشتعال مانند: پنبه، کناف، براده های چوب و غیره موجود باشد.
NEC هر یک از Class های فوق را بر حسب احتمال آتش سوزی به دو بخش تقسیم می کند. که هر کدام را یک Division می نامند. تعاریف هر Division به اختصار به شرح زیر است:
- Class 1 Division 1:شامل فضاهایی است که در شرایط عادی بهره برداری از تجهیزات، گازها یا بخارات قابل اشتعال در فضا پراکنده شوند.
- Class 1 Division 2:شامل فضاهایی است که در شرایط عادی، عاری از گازها و بخارات آتشزا بوده ولی در حالت غیر عادی به دلیل از کار افتادگی و خرابی تجهیزات، گازها به فضای کار وارد می گردد و منطقه خطر ساز می شود و همچنین فضاهای مجاور Division1 را Division2 می گویند.
استاندارد اروپایی IEC
الکتروموتور ضد انفجار در استاندارد IEC فقط شامل فضاهایی می شود که در آنها گازها و بخارات قابل اشتعال وجود دارد. و Class1 استاندارد NEC را شامل می شود و در صنایع شیمیایی و هیدروکربنی کاربرد دارد. در این استاندارد فضاها بر حسب میزان گازهای قابل اشتعال به سه Zone یا منطقه تقسیم بندی می شوند که عبارتند از:
- 0 Zone: فضاهایی که گاز و هوای قابل اشتعال در آن وجود دارد. و برای مدت طولانی وجود خواهد داشت (بیش از 1000 ساعت در سال)، این فضا در استاندارد آمریکایی Division1 محسوب می شود. لازم به ذکر است که معمولا در 0 Zone هیچ الکتروموتور ضدانفجار یا تجهیزات برقی نصب نمی گردد.
- 1 Zone: فضاهایی را که در آن مخلوط گاز و هوا به میزان قابل اشتعال در شرایط عادی بهره برداری به طور متناوب وجود ندارد. (بین 10 تا 1000 ساعت در سال). این فضاها نیز در Division1 قرار می گیرند.
- 2 Zone: فضاهایی که در شرایط عادی بهره برداری، مخلوط گاز و هوا به میزان قابل اشتعال وجود ندارد. و یا در صورت وجود برای مدت کوتاهی تداوم خواهد داشت (بین 1 تا 10 ساعت در سال). این فضاها در Division2 قرار می گیرند.
ضریب ایمنی الکتروموتور ضد انفجار
عبارت EEx مشخص کننده الکتروموتور مورد استفاده مناطق خطرناک انفجاری بوده و نشان دهنده ضد انفجار بودن موتور است. وهمچنین حرف دوم که بعد از EEx نوشته می شود. نشان دهنده نوع حفاظت موتور می باشد. در نتیجه ترتیب ضریب امنیت الکتروموتور ضد جرقه به این صورت است EExd>EExp>EExe>EExn اگر دستگاه همزمان شامل چند حفاظت باشد،در این موارد به جای استفاده از یه حرف بعد از EEx ،از چند حرف استفاده می شود.که نشان دهنده ای این است که این موتور حفاظت های مختلفی را شامل می شود.
EEx d
- در این مدل از الکتروموتور ضد انفجار اگر جرقه یا احتراقی صورت گیرد. به هیچ وجه قابلیت انتشار به بیرون الکتروموتور را ندارد و نمی تواند باعث احتراق در محیط گردد.
- پوسته این موتور ها ضخیم بوده و وزن آن ها از سایر مدل های ضدانفجار دیگر سنگین تر می باشد.
EEx p
- در این مدل الکتروموتور ضد انفجار، محیط داخلی الکتروموتور توسط هوا یا گاز بی اثر تحت فشار قرار میگیرد. و به این صورت اتمسفر خارجی جدا میشود و احتمال بروز انفجاربه مقدار بسیاری کاسته میشود.
- مورد استفاده در zone 1
EEx n
- در این مدل که بعنوان الکتروموتور ضد جرقه،نیز عنوان میشود. در طراحی آنها شرایطی مود نظر قرار گرفته تا هنگام کار چه در شرایط عادی و یا غیر عادی هیچ نوع جرقه ای که باعث احتراق اتمسفر انفجاری محیط گردد ایجاد نشود.
- مورد استفاده در zone 2می باشند و معمولا در zone1 استفاده نمی شوند.
EEx e
- این مدل شبیه EExnبوده،بااین تفاوت که تمهیدات سختگیرانه تری در طراحی آن صورت گرفته است;و میتوان از آن به عنوان الکتروموتور ضد جرقه نیز یاد کرد.