Patlamaya Karşı Korumalı Elektrik Motorları: Ex Değerleri, Tehlikeli Yer Seçimi ve Standartlar

Bir Elektrik Motorunu Patlamaya Dayanıklı Yapan Nedir?

Patlamaya dayanıklı bir elektrik motoru, dahili bir patlamayı kontrol altına alacak şekilde tasarlanmamıştır; motorun çevredeki atmosferde bulunan yanıcı gazları, buharları veya tozu tutuşturmasını önleyecek şekilde tasarlanmıştır. Muhafaza, dahili tutuşma olaylarına dayanacak ve dışarı çıkan gazları, dış ortama ulaşmadan önce tutuşma sıcaklıklarının altına soğutacak şekilde inşa edilmiştir.

Patlamaya dayanıklı motorları diğerlerinden ayıran temel yapı özellikleri şunları içerir:

• Alev yolu bağlantıları — birleşen yüzeyler arasında hassas bir şekilde işlenmiş boşluk toleransları (tipik olarak 0,1–0,4 mm), herhangi bir alev cephesini söndürürken basıncın hafifletilmesine olanak tanır
• Güçlendirilmiş muhafazalar — Deformasyon olmadan dahili basınç artışlarına dayanacak şekilde derecelendirilmiş ağır hizmet tipi dökme demir veya alüminyum muhafazalar
• Yalıtılmış boru girişleri — dış atmosfer girişini önlemek için minimum 5 dişli bağlantıya sahip dişli boru göbekleri
• Sıcaklık dereceli yalıtım - Yüzey sıcaklıklarının hedef gaz grubunun kendiliğinden tutuşma noktasına ulaşmasını önlemek için tasarlanmış sargı yalıtım sistemleri

Bu tasarım gereksinimleri, IEC 60079-0 (genel gereksinimler) ve IEC 60079-1 (alev geçirmez muhafazalar) dahil olmak üzere uluslararası standartların yanı sıra Kuzey Amerika pazarlarında NEMA MG-1 ve UL 674'e tabidir. Bu standartlara uygunluk, Avrupa'daki ATEX onaylı kuruluşlar veya Amerika Birleşik Devletleri'ndeki FM/UL gibi kuruluşlar tarafından yapılan üçüncü taraf testleri aracılığıyla doğrulanır.

Ex-sınıflı emniyet motorları : Koruma Kavramlarını Anlamak

IECEx ve ATEX sertifikasyon çerçeveleri, koruma kavramlarını tanımlamak için yapılandırılmış bir kodlama sistemi kullanır. İşaretli bir motor Ex db IIC T4 Gb örneğin, o atamanın her bölümünde özel bir anlam taşır. Tehlikeli bir konum için Ex sınıfı güvenlik motorlarını belirlerken veya tedarik ederken bu gösterimin anlaşılması çok önemlidir.

Motorlar için Ortak Ex Koruma Konseptleri

Gaz grubu sınıflandırması (IIA, IIB, IIC), motorun güvenli bir şekilde çalışabileceği patlayıcı atmosferin ciddiyetini gösterir. IIC en tehlikeli gazları kapsar hidrojen ve asetilen gibi, IIA ise propan ve benzeri endüstriyel gazları kapsar. IIC sertifikalı bir motor aynı zamanda IIA ve IIB ortamları için de uygundur ancak bunun tersi geçerli değildir.

Sıcaklık sınıfı (T1 ila T6), en kötü çalışma koşulları altında motorun izin verilen maksimum yüzey sıcaklığını tanımlar. T6 motorlar yüzey sıcaklığını 85 °C ile sınırlayarak karbon disülfür içeren ortamlar için uygun hale getirir (kendiliğinden tutuşma noktası: 95 °C). Çoğu genel endüstriyel Ex motor, T3 (200 °C) veya T4 (135 °C) olarak derecelendirilmiştir.

Tehlikeli Konum Sınıflandırması: Bölgeler ve Bölümler

Doğru tehlikeli konum motorunun seçilmesi, kurulum alanının doğru şekilde sınıflandırılmasıyla başlar. İki sınıflandırma sistemi paralel küresel kullanımdadır ve belirlemeyi yapan mühendislerin, motorun sertifikasını tesisin sınıflandırma yöntemiyle eşleştirmesi gerekir.

IEC Bölge Sistemi (Avrupa, Asya, Uluslararası)

Bölge sistemi, tehlikeli yerleri patlayıcı bir atmosferin mevcut olma olasılığına göre ayırır:

• Bölge 0 - Patlayıcı gaz atmosferinin sürekli veya uzun süre mevcut olması (örneğin, yakıt tankının içinde)
• Bölge 1 - Normal çalışma sırasında periyodik olarak meydana gelmesi muhtemel (örneğin, petrokimya tesislerindeki pompa odaları)
• Bölge 2 — normal çalışma koşullarında muhtemel değildir ancak anormal koşullar altında mümkün olabilir
• Bölge 20 / 21 / 22 — yanıcı tozlu atmosferler için eşdeğer bölgeler

NEC Bölme Sistemi (Kuzey Amerika)

NEC Madde 500 ve NFPA 70 tarafından tanımlanan Bölüm sistemi, sınıf başına iki bölüm kullanır:

• 1.Bölüm - normal koşullar altında tehlikeli konsantrasyonlar mevcuttur (genel olarak Bölge 0 Bölge 1'in birleşimine eşdeğerdir)
• 2.Bölüm — Tehlikeli konsantrasyonlar yalnızca anormal koşullarda mevcuttur (genel olarak Bölge 2'ye eşdeğerdir)

ATEX/IECEx kapsamında sertifikalı motorlar, ek FM veya UL sertifikası olmadan NEC Bölümü tarafından sınıflandırılan tesisler için otomatik olarak kabul edilmez ve bunun tersi de geçerlidir. Uluslararası projelere yönelik motorlar için çoğu büyük motor üreticisinden çapraz sertifikasyon mevcuttur, ancak isim plakasında ve sertifika belgelerinde açıkça onaylanması gerekir.

Temel Endüstriler ve Tipik Uygulamalar

Patlamaya dayanıklı ve Ex sınıfı motorlar, proses sıvılarının, gazların veya tozun kalıcı tutuşma riski oluşturduğu her yerde kullanılır. Aşağıdaki sektörler küresel talebin en büyük payını oluşturmaktadır:

Petrol, Gaz ve Petrokimya

Bu, baskın son pazar olmaya devam ediyor. Pompa sürücüleri, kompresör motorları, cebri çekişli soğutucular için fan motorları ve rafinerilerdeki ve açık deniz platformlarındaki konveyör sürücülerinin tümü Ex db veya Ex eb sertifikası gerektirir. Aleve dayanıklı (Ex db) IIC T4 Bu sektörde en yaygın olarak belirtilen derecelendirmedir. Patlamaya karşı koruma tanımının yanı sıra genellikle tuz püskürtme direnci, tropikal sınıf yalıtım sistemleri ve F sınıfı veya H sınıfı termal değerler de gereklidir.

Kimyasal ve İlaç Üretimi

Yanıcı solventlerin kullanıldığı temiz odalardaki solvent işleme prosesleri, reaktör karıştırıcıları ve HVAC sistemleri, Bölge 1 veya Bölge 2 dereceli motorlar gerektirir. Pek çok farmasötik tesis, paslanmaz çelik Ex motorlar veya epoksi kaplı dökme demir çeşitlerinin ele aldığı bir kombinasyon olan Ex sertifikasının yanı sıra FDA uyumlu malzemelere ve pürüzsüz, yıkanmaya uygun dış yüzeylere de ihtiyaç duyar.

Tahıl, Gıda İşleme ve Biyokütle

Tahıl asansörlerinde, un değirmenlerinde, biyokütle pelet tesislerinde ve şeker rafinerilerinde birincil tehlike, yanıcı gazdan ziyade yanıcı tozdur (Bölge 21 / Bölge 22). Toz tutuşmasına dayanıklı motorlar (Ex tb IIIC) Mevcut tozun en düşük kendiliğinden tutuşma sıcaklığıyla eşleşen maksimum yüzey sıcaklığı değerleri gereklidir. Tahıl tozu (430 °C katman tutuşma sıcaklığı), örneğin alüminyum tozundan (T6 gereklidir) daha yüksek T sınıfı derecelendirmelere izin verir.

Atıksu Arıtma ve Biyogaz Tesisleri

Kapalı ıslak kuyularda, çürütücü odalarında ve biyogaz depolama alanlarında metan birikmesi Bölge 1 koşullarını oluşturur. Bu kurulumlardaki pompa motorları, karıştırıcı sürücüleri ve üfleyici motorlar tipik olarak Ex db veya Ex eb IIB T4 olarak belirtilir; bu, maksimum IIC derecesinden ziyade metanın orta tehlike düzeyini (Grup IIB) yansıtır.

Şartname ve Tedarik Hususları

Yanlış patlamaya dayanıklı motorun (aşırı spesifikasyona sahip veya yetersiz sertifikalı) tedarik edilmesinin önemli maliyet ve güvenlik sonuçları vardır. Sipariş vermeden önce aşağıdaki parametreler onaylanmalıdır:

1. Alan sınıflandırma raporu — Resmi olmayan saha bilgisinden değil, tesisin resmi tehlikeli alan sınıflandırma belgesinden Bölge/Bölüm, gaz grubu ve sıcaklık sınıfını onaylayın
2. Sertifikasyon kuruluşu ve pazarı — AB için ATEX, uluslararası karşılıklı tanınma için IECEx, ABD ve Kanada için FM/UL; Motor isim plakasındaki sertifika kodunun tesis sınıflandırmasıyla tam olarak eşleştiğini doğrulayın
3. Ortam sıcaklığı aralığı — çoğu Ex motor –20 °C ila 40 °C standart ortam sıcaklığına göre derecelendirilmiştir; bu aralığın dışındaki uygulamalar, ayrı sertifika onayına sahip düşük sıcaklık veya yüksek ortam değişkenlerini gerektirir
4. Görev döngüsü ve hizmet faktörü — aşırı yüklenmiş Ex motorlar, nominal sıcaklık sınıfını ihlal edebilecek aşırı ısı üretir; Tehlikeli konumlarda servis faktörüne bağlı kalmadan motorun sürekli çalışma değerinin (S1) yeterli olduğundan emin olun
5. Sürücü uyumluluğu — Tehlikeli konumlarda değişken frekanslı sürücüler (VFD'ler) tarafından beslenen motorlar, güçlendirilmiş sargı yalıtımlı (IEC 60034-17'ye göre sivri uçlara dayanıklı yalıtım) motorlar gerektirir ve ek Ex sertifikalı salmastralar gerektirebilir; tüm standart Ex motorlar VFD dereceli değildir
6. IP derecesi ve Ex derecesi — IP55 veya IP65 çoğu Ex motorda standarttır ancak bağımsız olarak doğrulanmalıdır; Ex sertifikası otomatik olarak belirli bir giriş koruma seviyesi anlamına gelmez

Bakım dokümantasyonu da aynı derecede önemlidir. Ex motorlar yalnızca uygun Ex onarım sertifikasına (örn. IECEx Servis Tesisi Sertifikası) sahip tesisler tarafından, OEM onaylı bileşenler kullanılarak onarılmalıdır. Yetkisiz onarımlar (bir terminal kutusu contasının onaylanmamış bir malzemeyle değiştirilmesi gibi görünüşte küçük olanlar bile) Ex sertifikasını geçersiz kılabilir ve bir olay durumunda yasal sorumluluk doğurabilir.