الكتروموتور ضد انفجار

الكتروموتور ضد انفجار

قبل از بررسي الكتروموتور ضدانفجار به توضيح اجمالي محيط هاي انفجاري در فضاهاي عملياتي مي پردازيم. در مورد طبقه بندي فضا هاي عملياتي صنايع، از نقطه نظر آتش سوزي و انفجاري دو استاندارد در سطح جهاني مطرح مي باشد كه عبارتند از:

استاندارد بين المللي (IEC )كه در اروپا و اكثر كشورهاي جهان به كار مي رود.

استاندارد ملي برق آمريكا (NEC)

در اين استاندارد فضاهاي صنعتي بر حسب نوع مواد آتشزا ابتدا به سه رده به نام Class با تعاريف زير تقسيم بندي شده است:

Class 1: فضايي است كه در آن گازهاي قابل اشتعال موجود باشد، مانند: تاسيسات نفتي.

Class 2: فضايي است كه در آن غبارهاي قابل اشتعال از قبيل غبار ذغال سنگ، غبار منيزيم، آلومينيوم و غيره موجود باشد.

Class 3: فضايي است كه در آن فيبرهاي قابل اشتعال مانند: پنبه، كنف، براده هاي چوب و غيره موجود باشد.

NEC هر يك از Class هاي فوق را برحسب احتمال آتش سوزي به دو بخش تقسيم مي كند كه هر كدام را يك Division مي نامند.تعاريف هر Division به اختصار به شرح زير است:

Class 1 Division 1: شامل فضاهايي است كه در شرايط عادي بهره برداري از تجهيزات، گازها يا بخارات قابل اشتعال در فضا پراكنده شوند.

Class 1 Division 2: شامل فضاهايي است كه در شرايط عادي، عاري از گازها و بخارات آتشزا بوده ولي در حالت غير عادي به دليل از كارافتادگي و خرابي تجهيزات، گازها به فضاي كار وارد مي گردد و منطقه خطر ساز مي شود و همچنين فضاهاي مجاور Division1 را Division2 مي گويند.

استاندارد اروپايي IEC

استاندارد IEC فقط شامل فضاهايي مي شود كه در آنها گازها و بخارات قابل اشتعال وجود دارد و Class1 استاندارد NEC را شامل مي شود و در صنايع شيميايي و هيدروكربني كاربرد دارد. در اين استاندارد فضاها بر حسب ميزان گازهاي قابل اشتعال به سه Zone يا منطقه تقسيم بندي مي شوند كه عبارتند از:

0 Zone: فضاهايي كه گاز و هواي قابل اشتعال در آن وجود دارد و براي مدت طولاني وجود خواهد داشت (بيش از 1000 ساعت در سال)، اين فضا در استاندارد آمريكايي Division1 محسوب مي شود. لازم به ذكر است كه معمولا در 0 Zone هيچ الكتروموتور ضدانفجار يا تجهيزات برقي نصب نمي گردد.

1 Zone: فضاهايي را كه در آن مخلوط گازو هوا به ميزان قابل اشتعال در شرايط عادي بهره برداري به طور متناوب وجود ندارد( بين 10 تا 1000 ساعت در سال). اين فضاها نيز در Division1 قرار مي گيرند.

2 Zone: فضاهايي كه در شرايط عادي بهره برداري، مخلوط گاز و هوا به ميزان قابل اشتعال وجود ندارد و يا درصورت وجود براي مدت كوتاهي تداوم خواهد داشت(بين 1 تا 10 ساعت در سال). اين فضاها در Division2 قرار مي گيرند.

روش كدبندي بر طبق استاندارد الكتروموتور ضد انفجار

آمريكايي 505 NEC در اين روش ابتدا Class ، فضا(Zone )، سپس عامت ضدانفجار Ex ، بعد از آن نوع حفاظت سيستم، بعد تعيين گروه بندي دستگاه و درج زيرگروه گازي، سپس قيد حداكثر درجه حرارت مجاز سيستم و در انتها ذكر شماره IP آورده مي شود.

IP66 ExD IIC T6 Class I Zone1 نمونه اي از استاندارد آمريكايي مي باشد.

روش كدبندي بر طبق استاندارد اروپايي IEC

ابتدا ذكر عامت ضدانفجار Ex ، نوشتن نوع حفاظت موتور، سپس درج گروه بندي گازي دستگاه( I,II ) و تقسيم بندي آن، قيد حداكثر درجه حرارت مجاز سيستم و در انتها ذكر شماره IP آورده مي شود.

IP55 Exd IIC T4 نمونه اي از استاندارد اروپايي مي باشد.لازم به ذكر است، در هر دو روش، پس از نوشتن كد ها يا فبل از آن مشخصات كامل الكتروموتور از قبيل: قدرت، ولتاژ، آمپر، مدل، سازنده، سال ساخت و ... روي پاك قيد مي گردد.

به صورت كلي مطابق استاندارد IIM اروپا، كد الكتروموتور هاي ضدانفجار از 4 بخش زير تشكيل مي گردد:

عبارت ثابت EEx

يكي از حروف d,p,e,n كه بيانگر نوع حفاظت موتور است.

گروه كاس موتور IC , IIC

حداكثر درجه حرارت سطح موتور

عبارت EEx مشخص كننده الكتروموتور هاي قابل استفاده در مناطق خطرناك انفجاري مي باشد و نشان دهنده ضدانفجار بودن الكتروموتور است.

حروف نشان دهنده نوع حفاظت موتور، بافاصله بعد از EEx نوشته مي شود كه شرح آن در ذيل آمده است:

EExd.a: در اين موتورهاي ضدانفجار اگر جرقه يا احتراقي صورت گيرد، به هيچ وجه به خارج الكتروموتور انتشار نمي يابد و باعث احتراق در محيط نمي گردد. اين موتورها داراي پوشش و پوسته ضخيمي بوده و وزن آنها بيشتر از مدل هاي ضدانفجار مشابه ديگر است. محدوده كاري اين موتورها در Zone1 و محيط هاي انفجاري خطرناك مي باشد.

EExde.b: نشان دهنده اين است كه عاوه بر الكتروموتور، ترمينال آن نيز ضدانفجار است و از امنيت بالاتري برخوردار است.

EExp.c: در اين الكتروموتورهاي ضدانفجار، محيط داخلي الكتروموتور توسط هوا يا يك گاز بي اثر تحت فشار قرار گرفته و بدين وسيله اتمسفر داخل موتور از اتمسفر خارجي جدا شده و احتمال بروز انفجار در محيط بيروني كاهش يافته و يا از آن جلوگيري مي شود.اين موتورها را مي توان در حوزه كاري 1 مورد استفاده قرار داد.

EExn.d: به اين موتورها ضدجرقه نيز مي گويند و در ساخت آنها تمهيداتي لحاظ شده كه در هنگام كار در شرايط عادي و غير عادي هيچگونه جرقه اي كه باعث احتراق اتمسفر انفجاري محيط گردد، نشود. درجه انفجاري EExn پايين تر از EExd بوده و در حوزه 2 محيط هاي انفجاري كاربرد دارد و در حوزه 1 استفاده نمي گردد.

EExe.e: مشابه موتورهاي EExn بوده كه تمهيدات سختگيرانه تري جهت بهبود در شرايط كاري آنها انجام گرفته است و اين موتورها نيز در حوزه كاربرد دارند ولي در شرايط خاص در حوزه 1 نيز استفاده مي شوند.

به صورت كلي الكتروموتورهاي ضدانفجار به لحاظ امنيت به ترتيب عبارتند از:

EEx de>EEx d>EEx p>EEx e>EEx n اگر دستگاه شامل تركيبي از انواع حفاظت باشد، بجاي استفاده از يك حرف بعد از عبارت EEx از چند حرف استفاده مي شود كه نشان دهنده حفاظت هاي مختلف الكتروموتور مي باشد. جدول ذيل جهت سهولت در استفاده از انواع كاس حفاظتي الكتروموتورهاي ضدانفجار در حوزه هاي كاربرد آورده شده است.

حوزه صفر: استفاده از هيچ نوع موتور الكتريكي مجاز نمي باشد.

حوزه يك: استفاده از موتورهاي با حفاظت EExd و EExp و EExe مجاز مي باشد.

حوزه دو: استفاده از موتورهاي با حفاظت EExd و EExp و EExe و EExn مجاز مي باشد.

گروه كاس موتور: الكتروموتورهاي ضد انفجار بسته به قابليت استفاده در مناطق خطرناك به دو گروه تقسيم بندي مي شوند:

گروه I: موتورهايي كه در معادن و در محيط هايي كه غبار ذغال سنگ و ديگر غبارهاي قابل اشتعال در آن موجود باشد استفاده مي گردند.

گروه II: الكتروموتورهايي كه در مناطق هيدروكربني و فضاهايي كه گازهاي قابل اشتعال در آن وجود دارد قابل استفاده هستند. اين گروه شامل 3 زير مجموعه مي باشند:

IIA: اين گروه معمولاً شامل گازها و بخارات اتان، پروپان، بوتان، پنتان، هگزان، نوتان، دكان، استيك اسيد، استون، متانول، تولولن، اتيل استات و ... مي باشند.

IIB: مهمترين گازهاي اين گروه معمولاً اتلين، دي متيل اتر، اتيل اتر، دي اتيل اتر، اكسيد اتيلن و ... مي باشند.

IIC: از مهمترين بخارها و گازهاي موجود در اين گروه مي توان به هيدروژن، دي سولفيد كربن، استيلن و اتيل نيترات اشاره نمود.

و نوع IIC آن داراي بالاترين حفاظ ايمني است. حداكثر دماي سطح الكتروموتورT6 -T1 : از آنجا كه تماس گازها و بخارهايي با قابليت بالقوه انفجار با يك سطح داغ هم مي تواند باعث انفجار آنها گردد، ضرورت دارد كه حداكثر دماي سطح داخلي و خارجي موتورهاي ضدانفجار نيز تحت كنترل بوده و دقت شود كه با حفظ يك فاصله ايمني از ميزان دماي احتراق گازهاي موجود در محيط بيشتر نگردد.

استاندارد توصيه مي كند كه دماي الكتروموتور 20 % كمتر از دماي احتراق مخلوط گازي قابل انفجار در محيط نصب باشد. اين درجه بندي را با حرف T نمايش داده و برحسب نوع استاندارد از T6-T1 تقسيم بندي مي نمايند. جدول زير درجه حرارت سطح الكتروموتور بر حسب استانداردهاي مختلف و طبقه بندي T6-T1 را نشان مي دهد. براي مثال در الكتروموتوري با درجه حرارتي T4 حداكثر درجه حرارت كليه قسمتهاي موتور از 135 درجه سانتيگراد تجاوز نمي كند. لازم به ذكر است كه كلاس حرارتي الكتروموتور و حداكثر دماي سطح، دو پارامتر كاما متفاوت بوده و نبايد با هم اشتباه گرفته شوند.

به صورت كلي الكتروموتورهاي ضدانفجار به لحاظ امنيت به ترتيب عبارتند از :

EEx de>EEx d>EEx p>EEx e>EEx n

اگر دستگاه شامل تركيبي از انواع حفاظت باشد، بجاي استفاده از يك حرف بعد از عبارت EEx از چند حرف استفاده مي شود كه نشان دهنده حفاظت هاي مختلف الكتروموتور مي باشد. جدول ذيل جهت سهولت در استفاده از انواع كاس حفاظتي الكتروموتورهاي ضدانفجار در حوزه هاي كاربرد آورده شده است.

نوع حوزه موتورهاي قابل استفاده حوزه صفر استفاده از هيچ نوع موتور الكتريكي مجاز نمي باشد.

حوزه يك استفاده از موتورهاي با حفاظت, EExd,EExp,EExe مجاز مي باشد.

حوزه دو استفاده از موتورهاي با حفاظت EExd,EExp,EExe, EExn, مجاز مي باشد.

حداكثر دماي سطح الكتروموتور (T6 -T1): از آنجا كه تماس گازها و بخارهايي با قابليت بالقوه انفجار با يك سطح داغ هم مي تواند باعث انفجار آنها گردد، ضرورت دارد كه حداكثر دماي سطح داخلي و خارجي موتورهاي ضدانفجار نيز تحت كنترل بوده و دقت شود كه با حفظ يك فاصله ايمني از ميزان دماي احتراق گازهاي موجود در محيط بيشتر نگردد.

استاندارد توصيه مي كند كه دماي الكتروموتور 20 % كمتر از دماي احتراق مخلوط گازي قابل انفجار در محيط نصب باشد. اين درجه بندي را با حرف T نمايش داده و برحسب نوع استاندارد از T6-T1 تقسيم بندي مي نمايند. جدول زير درجه حرارت سطح الكتروموتور بر حسب استانداردهاي مختلف و طبقه بندي T6-T1 را نشان مي دهد.